高速公路隧道洞口浅埋段的施工技术

彭正瑞

中国土木工程集团

1 引言

隧道洞口浅埋段施工是高速公路建设的常见问题，这对施工人员而言是一项十分艰巨的任务，因其围岩稳定性差，若未进行妥善的处理，就会造成安全质量事故，因此高速公路隧道洞口浅埋段如何安全高效的施工，已成为施工领域重点研究并亟待解决的问题。在社会、经济和交通事业快速发展的背景之下，各个地区之间的联系日渐紧密，这有赖于高速公路的建设和发展。但是，随之而来的隧道洞口修建也就越来越多。实际施工过程中，施工队伍必须意识到隧道洞口施工的重要性，要选择合适的施工技术和支护方案妥善解决洞口施工作业，安全进洞，这样才能安全高效的推进整个隧道的施工建设。

2 浅埋段洞口加固技术的类型与应用

2.1 预注浆施工技术的应用

众所周知，高速公路在进行隧道洞口修建时始终面临围岩稳定性差、进洞难的问题，究其源头是因为地质较差，加之诸多客观因素的影响，隧道洞口的施工质量始终没有达到预期的目标。要想解决这一问题，必须在施工中使用恰当的加固技术对其进行妥善的处理。首先，可以利用修建成拱壳的方式加固隧道洞口，施工过程中注意使用整孔一次性注浆工艺，虽说现有的注浆工艺多种多样，但是在地表注浆过程中还是要采取适合隧道洞口施工的一次性注浆工艺，以免发生塌孔或埋下安全隐患。值得注意的是，如果在施工过程中发生塌孔现象，则需要按照分段施工的方式进行注浆。注浆过程中严格控制水灰比，必须使其保持在1：1 的状态[1]。实践证明，梅花形的注浆孔更有利于提高围岩的稳定性，所以在高速公路隧道施工过程中同样可以利用梅花形的注浆孔。注意在注浆过程中确保钻孔深度的一致性，以免其抗拉强度和稳定性受到影响。

2.2 洞口土方刷坡和锚网喷施工技术的应用

开展洞口刷坡的目的同样在于提高高速公路隧道洞口施工的稳定性，如利用洞口土方刷坡的方式进行高速公路隧道洞口浅埋段施工，一定要在合适的时间完成洞口刷坡工作。具体操作从仰坡放线开始，然后设置截水沟，这是防止坡顶积水的有效手段，也可避免洞口被雨水冲刷。完成上述准备工作后，则要按照图纸或相应的标准进行开挖，一般而言，开挖工作需要借助大型的挖掘机械进行。开挖过程中注意做好防护，以免发生事故。软石打眼工作则要以人工和机械结合的方式进行，施工人员需要综合考虑土石稳定性，还有施工状况。根据调查结果确定坡度，然后以分级的方式进行施工。暴露围岩会影响到仰坡开挖的施工作业，此时即可采取封闭处理的方式顺利开展施工工作，一般而言，施工团队会利用锚网喷体系进行封闭处理。最重要的是，需要在保留疏水孔的前提下进行封闭和钻孔，确保施工作业满足行业标准与政策要求。

2.3 预支护施工的应用

在不断施工与实践的过程当中，预支护施工已经形成了较为完善的施工体系，超前小导管是预支护措施的重要组成部分，高速公路隧道洞口完全可以通过小导管注浆和钢拱架配合的方式进行施工。封闭后注意完成洞面整修工作，此时即可安排钢拱架对其进行支护与稳固。安装钢拱架时一定要注意其与洞面之间的距离，通过科学的计算与安装后稳固洞口[2]。利用超前小导管进行支护施工时会出现溢浆问题，突出表现在地表空隙。而在实际施工之前，必须做好测量与调查，根据调查结果确定开挖轮廓线的防线，并在支护过程中联合使用大管棚注浆与超前小导管，这是加固洞口的有效方式。也可在浇筑混凝土的过程中对钢支撑和导向管进行包裹与防护，从而借助导向墙的作用支撑洞口稳定性。

3 隧道洞口浅埋段开挖技术的应用

安全施工是高速公路隧道洞口浅埋段施工的第一要义，安全施工的同时还要注意洞口施工的稳定性。通常，施工团队会根据实际情况和地质条件选择开挖方法，注意一定要保障所选开完方法与施工要求相符。全断面爆破法是施工形式的一种，但绝不可应用于高速公路隧道洞口施工当中。这是因为全断面爆破会直接影响围岩的稳定性，致使洞口全面暴露在巨大的风险之下，严重时可能出现塌方。就目前来看，高速公路隧道口开挖工作主要以预留核心土台阶法和双侧壁导坑法为主。这两种施工方法的应用范围并不相同，前者主要应用四级和五级软弱围岩当中，而上台阶的开挖则要利用弱爆破开挖的方式进行，开挖过程中一定要控制好尺寸，每循环不可超过1.0m。实践证明，在围岩稳定性较差的背景之下，双侧壁导坑法可以发挥极大的作用和价值。实际施工中需要率先挖出导坑，然后利用松动爆破的形式进行开挖，导坑长度的确定则要由地质情况和实际施工情况两者来决定，一般而言，导坑长度不会低于6m。施工工作以机械和人工配合的方式为主。开挖结束后必须第一时间做好支护，以防结构稳定性受到影响，开挖前还要进行充分的准备，准备工作以监控和测量为主。如果有变形情况出现，必须第一时间加以修正[3]。另外，开挖时也要时刻关注地质的超前预报，做好排水，通过设置临时排水沟和反复抹面的方式避免基底软化，全面提高高速公路隧道洞口浅埋段施工的稳定性与安全性。

4 施工注意事项

之所以要在施工之前进行充分的准备，是为了排除可能影响施工工作的安全隐患，还要掌握施工区域的地质环境和自然条件等因素，更好的应对后续施工中可能存在的问题。因此，施工团队应在实际开展开挖工作之前做好监控与测量，保障支护稳定性，还要随时关注地质预报，确定排水沟的位置，利用充分的准备避免基底软化问题。上文已经提出，预留核心土台阶法和双侧壁导坑法是隧道洞口开挖的两种主要形式，利用双侧壁导坑法进行施工时，同样要进行充分的准备，首先是利用超前的地质预报掌握施工环境，还要清理施工现场，确保其无杂物和垃圾，并由专门的技术人员进行测量与放线工作，注浆时应注意水灰比，确保注浆工作达成工程标准和要求[4]。除此之外，监控测量也是高速公路隧道洞口浅埋段施工应该注意的问题，这与隧道设计之间有所关联，不仅可以用于验证施工方法是否可行，还可保障各个参数合理准确。顺利开展的监控测量工作可为后续的施工工作提供数据支持和信息保障，以便施工人员按照先前的测量数据明确围岩及支护结构的变形情况，为进行二次衬砌工作提供依据，是影响隧道建设是否成功的关键环节。

部分高速公路隧道洞口存在地质情况较为复杂的问题，此时就需要进行的地质预报，从而进行岩级的划分，并对施工方案进行优化与完善。如何控制成本始终是施工团队重点思考的问题。而在对高速公路隧道口进行施工时，可以通过加强软岩施工、动态性管理的方式，降低造价，控制施工成本。总的来说，高速公路隧道洞口浅埋段施工需要结合实际情况选择合适的施工技术及加固技术，还要在施工开始前做好充分的准备，按照既定的原则与标准进行规范化施工，只有这样才能更好的完成施工作业，保障施工质量。

5 结语

隧道洞口施工在高速公路修建中较为常见，但是其地质条件差、进洞难的问题始终存在，这也是困扰施工团队和建筑行业的难题之一。为了保证隧道洞口的稳定，也为了保障高速公路的安全性，施工团队可在作业过程中选择合适的施工技术，利用安全可靠的加固措施保障进洞安全性。地表水是影响高速公路浅埋段施工的重要因素之一，所以要在施工过程中做好排水与引水，以免地表水破坏高速公路隧道洞口施工的安全性。施工时还要进行及时的总结与反思，明确施工工作中存在的不足，及时弥补，以免造成更为严重的后果。