隧道进洞施工过程控制及配套技术

李洪超

(四川公路桥梁建设集团有限公司， 四川 成都 610200)

0 引言

绵茂公路位于四川盆地西北部，地处龙门山中段深度切割的中低山区，是为较典型高山峡谷地貌。其中云湖1号隧道、云湖2号隧道、桂花岩隧道为该路段的三条隧道。在这三条隧道的建设管理过程中我们逐步积累和总结出了一些隧道工程进洞过程控制及配套技术管理的一些教训和经验。

在开始施工进洞之前，必要的准备工作。一是对进场施工人员进行安全、技术、质量交底，确保施工人员在实际操作中的自身安全和他人安全及施工工艺的正确；二是对机械设备进行检修，以确保施工进度及人员安全；三是高位水池的施工用水引至施工现场；四是施工用电，配电室接电使用；五是清除地表杂物，整平场地，规划场地；六是施工便道、钢筋加工区、拌合站、库房等临建设施修建[1-4]。

1 施工过程控制与配套技术

1.1 安全防护过程控制

隧道进洞前对施工场地的便道进行必要处理，对地段不合要求的，应及时进行处理，对山坡有滚石脱落地段，应设置防护，避免对既有便道造成破坏。本文以桂花岩隧道为例，桂花岩隧道洞门处于悬崖峭壁处，设计的施工便道紧贴山壁至洞门，而该段山体经雨水冲刷或遇大风时常伴有碎石滚落，严重影响施工人员，施工机械安全。经专家组共同讨论决定对桂花岩隧道施工便道进行安全防护处理，设置钢棚洞，采用I18工字钢联接成榀，一般工字钢间距为1m，便道上方山体岩层较破碎段加强处理，钢架上方采用满铺钢筋的形式防止碎石落到便道上，以确保施工人员及施工车辆的安全。

1.2 洞口开挖过程控制

1.2.1 洞口选址

隧道安全顺利进洞是关键，洞口开挖是起点，而洞口开挖往往涉及到洞口选址的问题。现目前我国很多设计院出具的地质初期勘查报告往往由于时间紧、任务重等原因没能做到准确详尽，所以在施工过程中发现很多实际地质情况与原设计有较大出入。有时设计图纸标示的进洞位置在实际施工中发现并不适合进洞，例如云湖1号隧道出口处，原设计所处位置为上下段均为悬崖绝壁，坡度65～75°。由于受强烈的构造挤压作用，山脊高耸。然而实际上该处位置进洞难度较大，影响施工进度，不适合进洞。最终经专家组共同讨论决定变更洞门位置。工程实践表明，变更后的洞门位置即节省了工期，又增加了施工安全性。

1.2.2 边仰坡开挖

洞口开挖首先涉及到边仰坡开挖，当洞口围岩较好时，尽量采用零开挖的方式进洞。及时清除边仰坡表面较为破碎岩石，对施工安全有威胁的岩石，危岩的清除方式：采用自上而下，人工配合挖掘机进行排危。为了确保边仰坡坡的平顺和稳定，尽量避对边坡围岩的过多扰动，在进行开挖边、仰坡时，随挖随支护，加强防护，随时检测、检查山坡稳定情况。

1.2.3 洞口开挖

洞口的开挖，是用爆破手段破坏原岩应力平衡状态的基础上进行的。如果破坏原岩应力平衡状态后，围岩仍然能够很快达到一个新的平衡状态，那么洞口开挖后是较为安全和稳定的；然而更多情况是，在没有任何支护时，破坏原岩应力平衡状态后围岩根本不能再次达到平衡状态，也就形不成洞口，甚至爆破会引起上部稳定岩体的大量塌落。

2 洞口支护配套技术

洞口的支护成形:在洞口围岩整体性好时，可以直接形成洞门。而在洞口围岩整体性差的情况下中就必须采用其它的支护措施确保隧道洞门能够成形。通常设计上会有如下几种支护措施。

2.1 超前小导管和钢拱架联合支护

这种形式适合岩体较破碎，裂隙张开度较大的岩体，注浆后浆液固结可以使岩体整体性有较大提升。其中钢拱架的作用一方面可以为小导管提供一个力的支撑点，另一方面把拱架用喷射混凝土封闭后可以提供一个安全的施工空间，同时增加整个系统的整体受力能力。同时注浆超前小导管的主要作用是为洞顶上部岩体提供一个预支撑力，不致于在开挖后上部岩体马上失稳。然后隧道拱部轮廓线打人带孔的钢管，并向钢管内注浆，浆液即由导管渗透到地层中，在隧道拱部形成固结体并加固围岩，增强岩体的整体性。然后再逐步形成洞门。

2.2 超前大管棚、套拱和钢拱架联合支护

这种支护形式适合于洞门围岩非常破碎，岩体强度很低的地质段洞门的形成。超前大管棚深入岩体，通过注浆填充围岩裂隙，提高围岩的强度和刚度，从而提高围岩的整体承载能力。防止山体围岩恶化，当出现山体滑动时，超前大管棚又有效的分担一部分荷载，调节一部分压力，避免出现较大的运动，有效的阻断沉降作用，对安全顺利进洞起到很好的作用。同时超前大管棚、套拱和钢拱架联合支护施工完毕后，隧道洞门的外形也就初步成形，再进行进洞开挖支护施工，例如桂花岩隧道进口洞门。

3 结论

隧道安全顺利进洞是隧道施工的起点，同时是隧道的安全与质量上的起点。影响着隧道进度管理、安全管理、质量管理等。所以这就要求我们在起点阶段严格计划施工，符合规范和设计要求。在洞口开挖阶段必须遵循“管超前、短进尺、弱爆破、少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”等原则,并根据现场监控量测结果分析及时修正支护参数、调整施工方案以指导隧道施工，确保隧道施工安全、优质、均衡、高效、按期生产。隧道进洞前的过程控制和开始进洞的施工阶段的配套技术是所要控制和管理的关键。

[1]路桥集团第一公路工程局.《公路桥梁施工技术规范》(JTJ041-2000)[S].中华人民共和国交通部，2000.

[2]中交公路规划研究院.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)[S].中华人民共和国建设部，2004.

[3]重庆交通科研设计研究院.《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）[S].中华人民共和国建设部，2004.

[4]彭立敏,刘小兵.隧道工程[M].中南大学出版社,2009.