高速公路隧道洞口浅埋段施工技术方法研究.pdf

汽车技术 Automotive Technology 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 14 高速公路隧道洞口浅埋段施工技术方法研究 黄劲（贵州省公路开发有限责任公司 贵州贵阳 550000）摘 要高速公路建设情况与人们日常生活以及社会经济发展息息相关。新时期背景下，各地区高速公路施工规模逐渐扩大，在完善交通运输网络的同时，也在一定程度上增加了施工环境复杂程度，这也使得施工过程面临的问题越来越多，稍有不慎就会影响施工质量和施工安全。尤其在高速公路隧道洞口浅埋段施工过程中，不可避免会遇到围岩稳定性不足、进洞难度大等一系列问题，这也在一定程度上阻碍了施工任务顺利进行。所以，本文将结合实际案例对常见施工技术进行深入分析，希望能够为类似工程施工提供参考、借鉴。关键词高速公路；隧道洞口；浅埋段；施工技术 一、工程概况 本文主要以红岩寺隧道工程为例进行分析，该工程隧道分为两种，一种为分离式隧道，另一种为连供隧道。从右线开始的里程桩号为 K82+428K83+441，总线长度约1013m，左线开始的里程桩号为 ZK82+420ZK83+452，总线长度约 1032m，属于长隧道工程。另外，该工程最大深埋大概在 113m 左右，进口左线和右线之间的距离约 15.0m，出口左线和右线的距离约 13.0m。洞身左线和右线的距离约26.0m，在隧道进口施工过程中，主要采用偏压端墙式洞门，出口施工主要采用端墙式洞门。二、高速公路隧道洞口浅埋段施工技术（一）预注浆施工技术 在隧道洞口浅埋段施工中，施工单位需要根据实际情况、技术特点，构建健全完善的施工体系。洞口围岩处理情况和稳定情况，能够直接影响施工质量和施工安全，所以在工程开挖过程中，施工单位需要严格做好含水层及其他结构的施工技术管理工作，并严格按照预注浆施工技术规范和标准流程完成注浆作业1。在此过程中，为了尽可能规避发生坍塌现象，需要施工单位采用分段式注浆技术，同时做好全过程管理工作。在对洞口开挖深度进行管理和调整过程中，可以采用超前帷幕注浆加固技术。具体操作时，施工人员需要根据混凝土注浆特点和注浆要求，设置环形管理模式，并加大施工过程管理力度，充分保证施工效果。施工人员完成注浆加固作业后，需要根据高速公路隧道洞口施工特点和施工要求，继续开展洞口修筑作业，全面提高支撑结构的牢固性和稳定性2。在洞口施工任务完成后，需要建立排水系统，以此来提升仰坡安全性。结合以往施工经验总结来看，在隧道洞口施工过程中，如果没有合理使用超前支护技术，将会引发一系列安全隐患。以上文提到的工程项目为例进行分析，由于围岩部分稳定性相对较差，所以需要施工单位做好加固工作，具体操作方法如下：第一，将隧道洞口上方开挖成拱壳形状、第二，利用全孔注浆技术对隧道洞口地面进行一次性注浆，以此来达到加固效果，从根源上规避隧道坍塌等问题出现。（二）土方刷坡及锚网喷施工技术 高速公路隧道洞口在土方刷坡前，施工人员需要做好洞顶截水沟开挖工作，将截水沟、路基边沟和隧道边沟连成一体，使其形成完善的排水系统，确保排水畅通，避免水流沿着坡面不断蔓延。另外，在没有完成路基边沟施工前，可以将施工现场两侧作为盲沟用于排水，避免水流冲刷引发安全事故和质量问题。施工单位在洞口边仰坡开挖时，需要注意天气情况，避免在雨天施工。在实际开挖中，需要严格按照由上到下顺序进行操作，并在开挖的同时做好防护工作，确保仰坡安全稳定。（三）预支护施工技术 高速公路隧道洞口施工中引入预支护施工技术，需要通过小导管注浆方式加固围岩，全面提高围岩稳定性，在隧道洞口开挖前，需要对加强段和正常断的超前小导管进行加工，其中加强段导管直径为 60mm，正常段导管直径为 42mm。在具体施工中，小导管主要发挥掩护作用，能够为洞身台阶部分开挖提供保障。在小导管注浆过程中，需要联合钢拱架同时使用。在加固隧道时，施工人员要严格控制边坡和仰坡密封性，在洞面修整和检查过程中，要贴近动面位置安装钢架，并通过焊接方式固定小导管3。后将浆液缓慢注入小导管，使其形成稳定的加固体系。在此基础上，施工人员还可以使用大棚管支护技术进行管棚注浆作业，具体操作如下：第一，在钻孔过程中应用潜孔钻机，可以将核心土作为钻机平台，施工人员沿着拱顶向两侧进行钻孔。在钻孔高度不断降低的同时，也要随之降低核心土平台高度，而后利用人工和机械联合顶进方式，对钢管进行加工和安装。钢管的管壁上需要钻压浆孔，规格为 10mm，孔距控制在 15cm 左右，但要注意预留出 2.5m长的尾端。压浆孔布置应为梅花状。第二，开展注浆作业，使用速凝水泥严密封堵钢管导向管间隙，避免浆液渗漏。另外，在实际施工中，应优先选择水泥浆液水灰比，按 1:1 标准比例配置。通常情况下，钢管注浆需要遵循“先两侧后中间”、“由稀到浓”基本原则进行操作。（四）隧道洞口段开挖技术 上文提到的工程案例中，隧道洞口存在地质条件不佳特点，在实际施工中，为了有效提高安全性和稳定性，施汽车技术 Automotive Technology 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 15 工单位强调严禁全断面开挖，强调使用洞口浅埋断施工主要采用三台阶七步法，如图 1 所示。采用这种施工技术，需要施工人员预留核心土，并严格控制台阶长度。在开挖上台阶过程中，为了全面保证安全性和稳定性，需要应用风钻机进行弱爆破开挖，在开挖下台阶时，需要先从两侧入手，最后对核心土进行挖掘。施工单位在开挖洞口前，要对地质条件进行全面勘察，在保证地质条件满足施工需求的基础上开展挖掘作业，保证将挖掘参数控制在合理范围内，如此能够充分保证工程施工的稳定性。如果在地质条件勘察过程中发现洞口稳定性不佳，则需要采用双侧壁导坑方式完成施工任务。在导坑开挖过程中，不可避免会对围岩造成不良影响，想要从根源上减少围岩的扰动，需要施工人员将导坑断面挖成椭圆状，避免应力过于集中。围岩稳定性评判、修正支护参数 测量放样 超前支护 上部弧形导坑开挖，施做初期支断面检查 左右错开开挖中台阶，施做初期左右错开开挖下台阶，施做初期开挖上、中、下台阶预留核心土 分段开挖隧底，施做初期支护 施做仰拱 施做仰拱填充 是 图 1 三台阶七步法施工流程图（五）高速公路隧道洞口施工监控量测及超前地质预报技术 在高速公路隧道洞口施工过程中，由于施工现场地质条件较差，所以需要施工单位采用监控量测及超前地质预报技术开展监督控制工作，主要目标是全面掌握围岩地质情况以及支护变形率，从而为施工任务有序进行奠定基础，确保施工质量达标，从根源上减少安全隐患，尽可能避免安全事故和质量问题的发。如果在监督控制过程中发现隐患，需要第一时间采取措施处理。隧道工程中常用的监控量测技术，包括地表沉降观测技术、周边位移测量技术、地质状况观测技术等。合理应用监控量测技术，能够确保施工单位全面掌握隧道洞口围岩情况和支护结构稳定情况，如果在监控过程中发现围岩产生变化或支护在各种因素影响下变形，需要及时采取措施改进。为了充分发挥监控量测技术的优势和作用，需要施工单位合理布置测点，并做好保护工作，确保测量数据真实可靠。在高速公路隧道洞口浅埋段施工过程中应用的超前地质预报技术包括红外探水技术、地质雷达技术、地震波反射技术等。这三种技术分别具备自身优势和缺陷，需要施工单位根据施工现场实际情况灵活使用。结合施工经验总结来看，应用超前地质预报技术，能够全面了解围岩情况，可以帮助施工单位结合相关数据划分地质灾害风险等级。但在该技术实际应用过程中，需要注意必须保证采集的数据准确无误，如此才能够确保分析结果真实可靠，能够为具体施工提供正确指导。三、高速公路隧道洞口浅埋段坍塌事故预防措施 施工单位在实际施工前，需要充分考虑安全隐患，并制定科学合理的防范措施和应急方案，尽可能将危险性降到最低。具体可以从以下几个方面进行分析：第一，施工单位要根据实地勘察情况，编制切实可行的进洞施工方案，并在此基础上做好统筹规划，合理安排工作。尤其针对施工现场的不良地址、软弱围岩以及特殊路段需要，全面做好组织论证工作。制定明确的支护方案、掘进方案和钻爆方案，从而为后续施工奠定良好基础，确保施工任务有序进行。第二，在隧道洞口浅埋段实际施工中，施工单位需要严格遵循“管理超前，注浆严格，支护稳定，封闭快捷，开挖较短、测量频繁”基本原则对软弱围岩进行施工，另外，在施工过程中，为了保证施工安全，还要提前做好地质勘探工作和防治水工作。第三，在洞口边坡和仰坡开挖过程中，要全面遵循“早进洞，晚出洞”基本原则，尽可能做到零开挖，以此来降低开挖高度。这种施工方式不仅能够保证山体的安全性和稳定性，还能够有效降低洞口施工对自然景观造成的不良影响。第四，施工单位需要在实际施工前开挖洞顶截水沟，并建立完善的洞口排水系统，避免地表水积存或者受降雨因素影响引发地质灾害，从而降低施工质量。第五，做好施工组织工作，提高施工人员专业能力。由上文分析可以看出，在高速公路隧道洞口浅埋段施工过程中，受地质条件，施工环境等多种因素影响，容易产生诸多不稳定因素，稍有不慎就会影响施工质量和施工效率，所以需要施工单位提前做好施工组织工作，明确施工流程和施工要求，在此基础上组织施工人员进行技术交底，确保其全面掌握图纸意图，明确施工重点和要点，并全面掌握各环节需要应用的工艺技术。如此有利于施工人员在实际操作中，严格规范自身行为，避免违规操作。结束语：综上所述，在高速公路隧道洞口浅埋段施工过程中，施工单位需要制定切实可行的施工方案，在此过程中，充分考虑施工地区自然环境、地质灾害、水文情况等要素，为了充分保证施工过程的安全性和稳定性，同时确保工程质量达到规范要求，需要施工人员充分掌握预注浆技术、预支护技术、洞口土方刷坡技术以及围岩加固技术等技术要点，并严格按照规章制度和标准流程进行操作，在此过程中，还要根据施工经验总结施工中可能存在的问题和隐患，并提前采取措施进行防范。参考文献：1匡翔.高速公路隧道洞口浅埋段施工技术J.交通世界,2021(23):147-148.2张思凡.高速公路隧道洞口浅埋段施工中的双侧壁导坑技术J.绿色环保建材,2021(06):96-97.3陈开作.高速公路隧道洞口浅埋段不良地质处治技术探讨J.工程建设与设计,2020(19):55-57.