高速公路隧道洞口浅埋段的施工工艺

张 浩

（四川路桥盛通建筑工程有限公司，四川 成都 610000）

高速公路施工，是重要的道路施工项目。在此路段施工过程中，隧道洞口浅埋段比较常见。该路段的施工区域地质条件偏差，需要恰当地开挖与加固，避免发生塌陷。在此种情况下，高速公路隧道洞口浅埋段施工中，就要求从比较全面的角度上掌握施工路段实际情况，结合了解的路段信息，合理选择施工技术，对工艺操作要点进行严格的把可控，保障隧道洞口的施工安全性。由此来看，本次研究有一定的现实价值。

1 工程概况及工艺流程

1.1 工程概况

在本次研究中，为明确高速公路隧道洞口浅埋段的施工工艺，以云南省某高速公路隧道段施工为例。该隧道的结构，为双洞分离式结构，隧道的总间距为20.7 m，左线长6 522 m，右线长6 752 m。隧道开挖中，开挖断面区域相对较大。通过对隧道施工区域的地质监测，发现隧道洞口部位的土层为薄层、残坡类的黏性土层，岩体为强风化且比较厚的花岗闪长岩体。隧道洞口段埋深最短2 m，最长25 m。隧道区域内以被侵蚀的高丘陵、中低山区为主，地质构造有诸多岩性接触带，裂隙带、断层带各有2 条。除此之外，隧道洞口是全风化、强风化类型的表层，围岩属于花岗闪长岩体，特征表现为全风化性。此种岩体，破碎的可能性比较大，且结构形式表现为镶嵌碎裂。

1.2 工艺流程

在掌握工程基本概况后，明确施工工艺流程。对明洞段的拱部、墙部，分别采用明挖与暗挖的方式，有效防护两侧排水、边坡与仰坡。对洞口段要设置钢支撑，利用超前大管棚注浆。在进入洞口后，替换成超前小导管，继续实施注浆。开挖洞身时，要重视封闭处理，使其形成环形的支护形态，明确间距。在边墙位置，设置系统锚杆，对钢筋实施混凝土喷射，实现支护，明确混凝土的喷射厚度。从整体上来看，洞口段的施工工艺是最为关键的，具体包括监控与测量、科学的处理地表层排水、重视加固处理、开挖与超前支护、挂网与混凝土喷射、钢架安装与支护复喷、开挖核心土等。

2 高速公路隧道洞口浅埋段施工测量工艺

2.1 做好工程施工的监控测量准备工作

在高速公路隧道洞口浅埋段施工前，结合施工现场实际情况，做好工程施工监控测量准备工作。在测量过程中，要从多个角度了解施工区域内的地质条件，对高速公路隧道洞口支护段设计的科学性情况进行科学判断。同时，要关注隧道洞口浅埋段的排水施工情况。在测量准备工作中，要依据施工现场具体情况，设计浅埋段两侧区域的排水沟，确保排水沟抹灰面的施工质量符合相应标准要求。在施工前，定期对浅埋段两侧排水沟进行监测后，若发现问题及时修复。通过工程施工监控测量准备工作的开展，为后期高速公路隧道洞口浅埋段施工质量、效率的提升奠定坚实的基础。

2.2 动态化开展施工监控测量工作

高速公路隧洞浅埋段施工监控测量准备工作下，要具体问题具体分析地开展动态化施工监控测量。从某种角度来说，隧道洞口浅埋段施工段的施工质量，与动态施工监控测量工作有密切的关系。在具体施工过程中，相关技术人员要通过实地考察的方式，掌握施工区域内的地质条件，从比较全面的角度上判断工程施工质量，对支护结构的受力情况进行全方位的监测。若受力变形量偏大，则需要根据现场情况进行二次支护施工。而且要有针对性的调整工程施工计划，纠正工程施工参数。除此之外，要加强对先进设备的应用，对施工现场环境进行实时监控，在了解相关施工数据的前提下，掌握施工现场环境。由此，从根本上保障隧道洞口浅埋段施工稳定性。

2.3 合理开展超前地质预报工作

在相对复杂的高速公路隧道洞口浅埋段施工中，合理开展超前地质预报工作是比较关键的。若施工区域有比较复杂的地质条件，可能会在施工中引发地质条件突变问题，影响原施工设计方案。所以，要结合实际情况做好施工区域的超前地质预报工作。全面勘察施工区域内地质条件，并对地质情况进行分析，对特殊施工区域内的岩层结构加以记录，利用专业软件，灵活调整施工方案，确保工程有序开展。

3 高速公路隧道洞口浅埋段施工加固工艺

3.1 预注浆工艺

通常来说，隧道洞口围岩稳定性均较差。在具体施工时，要加固处理，确保围岩结构稳定性，保障施工安全。预注浆工艺，在加固稳定性方面可发挥重要作用。其工艺如下：

3.1.1 开挖顶部

开挖隧道洞口顶部，使顶部成为公路隧道洞口的拱壳，施工时要注意结构完整性。

3.1.2 地表注浆

在向洞口地表内注浆时，以全孔注浆为主，避免地表塌陷。采用分段式施工保证注浆的质量，因注浆有一定施工难度，所以可融入帷幕注浆法，于地面挖出2 m，以浆墙浇筑洞口，封闭注浆孔。随后，用混凝土加固，使其呈现环形向外形态。

3.1.3 布置孔

注浆地表后，设置工作面孔，以梅花形设置，且控制长度不超过2.5 m。钻孔时，要保护开挖面稳定，岩土深度、注浆面高度要有一致性，采用支护处理边坡和仰坡泛压的情况，进一步加固边坡的稳定性。

3.2 洞口土方与锚网喷射施工工艺

高速公路隧道洞口浅埋段施工加固过程中，要重视洞口土方与锚网喷射的施工工艺。具体工艺流程为：

3.2.1 洞口刷坡

在边坡放线、仰坡放线施工完成后，于坡顶位置设截水沟，减少水对洞口坡面的冲刷，避免出现坍塌事故。同时，依据施工要求，明确开挖坡度。在施工期间，要做好防护措施以保证工程安全性。土方真正开挖期间，要利用机械设备开展操作。软石打眼作业开展过程中，要正确使用风钻机，结合土石稳定性，确定坡度的大小。除此之外，可借助锚网喷体系，以封闭处理的方式减少围岩暴露现象，确保施工质量。

3.2.2 密闭锚网喷

在施工期间，为提高作业的标准化水平，可采用风钻机设备，钻孔完毕后，于孔中插入PVC 花管。一般来说，花管的直径在6 cm 左右，锚管施工后于无缝钢管钻溢孔浆，于尾端位设置垫板，浆孔间距离为2.5 m×2.5 m。注浆作业时，重视钢筋网的制作，控制网格大小在30 cm×30 cm 左右，保障施工的整体质量。

3.3 预支护工艺

在项目施工中，预支护工艺具有加固性能的作用。高速公路隧道洞口浅埋段加固工艺中，要重视预支护工艺的应用。完成洞口边坡与仰坡的封闭施工后，于洞面安装拱。具体施工时，要尽可能使钢拱架贴近洞面，小导管要直接从钢拱架的中心穿过。在此种情况下，对钢拱架、小导管以焊接方式固定，保障洞口施工中支护体系的稳定性。与此同时，在小导管中缓慢开展注浆作业，注浆时并不需要于地表孔隙注浆。此项注浆施工内容，可通过管壁溢出的浆液完成。对比小导管、大管棚来看，后者能够发挥支撑土体开挖的作用。其作用发挥的前提是施工前从比较全面的角度上做好测量，结合测量结果和纵向测量结果，科学设置护拱开挖轮廓线。因大管棚注浆加固施工的开展，洞口本身稳定性不足。此时，需要借助洞口大管棚，将其与地面紧贴后，能够形成三榀型钢拱架，能够起到稳定作用。而钢拱架形成的间距，要在60 cm 左右。

4 高速公路隧道洞口浅埋段施工开挖工艺

4.1 双侧壁导坑工艺

高速公路隧道洞口浅埋段施工开挖工艺中，要应用双侧壁导坑工艺。该工艺在学术领域中，称之为双侧壁导洞法。应用于隧洞浅埋段开挖作业中，能够极大程度上减少扰动围岩的现象。同时，可通过对围岩承载能力的利用，控制围岩变形，确保浅埋段施工的安全性性。双侧壁导坑的具体施工工艺流程如下：

4.1.1 超前支护

在初步判断浅埋段前端围岩情况时，可采用超前钻孔、地质雷达等方法，结合判断结果，为后期施工开挖提供指导。开挖导坑前，要做好超前支护，加强对无缝小导管的利用，将外插角控制在10°内，向其中灌注水泥浆，浓度比例为1 ∶1。

4.1.2 壁导坑开挖

结合施工区域侧壁导坑情况，开挖时以微台阶法为主，装碴时采用小型挖掘机，上台阶开挖高度控制在1.5～2 m。钻眼后弱爆破，依据设计钢架间距控制循环尺寸。开挖后行侧壁导坑时，可将导坑中部厚度控制在10～20 m，以避免发生用力叠加现象。

4.1.3 中央开挖

做好拱部前支护后，方可开挖上台阶，灌注的水泥浆比例为1 ∶1，预留核心土。结合区域施工地质状况，钻研作业以气腿式凿岩机为主，钻研后弱爆破。开挖工作完毕，初喷混凝土，安装钢支撑，连接脚板、两侧钢架，复喷混凝土，及封闭成环。下台阶开挖方法，与上台阶开挖方法相同。开挖完毕，安装仰拱钢及钢筋网片。操作过程中，要从纵向角度焊接钢筋，确保连接的稳固性。

4.1.4 拆除壁墙

结合施工需要，按照规范设计和要求拆除临时支护。

4.2 预留核心土台阶工艺

将预留核心土台阶工艺应用于高速公路隧道洞口浅埋段，具有施工空间比较大时，且初期支护比较便捷的优势。通过对该方法的分析，其工艺流程如下：

4.2.1 开挖上部弧形导坑

在完成拱部超前支护后，方可对上部弧形导坑进行开挖。在环向开挖上部弧形导坑过程中，要预留核心土。明确长度、宽度，其中长度保持在3～5 m，宽度是隧道开挖的1/3。在施工初期，涉及到的支护钢架最大间距，要低于1 m。在开挖完成后，要即刻喷射混凝土，混凝土喷射的厚度在3～5 cm。

4.2.2 开挖左侧、右侧中台阶

根据初期支护时的钢架距离，明确开挖的进尺。确保最大进尺距离低于1 m，开挖高度在3～3.5 m。开挖完成后，即刻喷射混凝土，喷射的厚度为在3～5 cm。同时，做好喷、锚和网等的系统支护工作，将拱脚锚杆、钢架巩固焊接后，复喷混凝土，使混凝土的厚度与设计厚度相符。

4.2.3 开挖左侧、右侧下台阶

开挖时，控制进尺，使其不超过1 m，左侧、右侧的台阶要错开至少2 m。开挖作业完毕，即刻喷射混凝土。有必要的情况下，将锁脚锚杆紧贴于钢架两侧，提高稳定性。

4.2.4 开挖隧底

控制循环开挖的进尺长度，具体长度控制在2～3 m，开挖后要及时作支护，开挖两个隧底、支护循环工作后，开展仰拱作业。在此期间，控制分段的长度，确保其在4～6 m。

5 结语

在现代隧道工程施工中，洞口浅埋段是稳定性偏差的施工环节。在对该段施工时，需要结合施工现场实际情况有效加固，确保隧道结构的稳定性，避免隧道施工发生坍塌事故。该研究中，分别做好监测准备工作、动态开展监测准备工作、超前地质预报工作等方面，分析浅埋段施工的测量工艺。从预注浆、土方与锚网喷射、预支护等方面，分析浅埋段施工的加固工艺。从双侧壁导坑、预留核心土台阶等方面，分析浅埋段施工的开挖工艺。期望在本次相关内容探究下，为日后提高高速公路隧道洞口浅埋段施工工艺质量和水平，提供建议。