隧道洞口及洞身开挖施工技术探讨

李小玲

（湖南路桥建设集团有限公司，长沙 410004）

隧道洞口及洞身开挖施工技术探讨

李小玲

（湖南路桥建设集团有限公司，长沙 410004）

隧道施工是我国工程施工过程中经常遇到的一种施工情况。由于大多数隧道工程施工的地理环境较差，因此施工难度很大，不仅施工沿线的地势起伏较大，再加上施工地质本身存在诸多的不利施工点，因此在施工时需要进行科学设计并严格施工。在此背景下，针对我国施工工程中的隧道洞口施工及洞身开挖施工技术的相关内容进行探讨。

隧道；洞口；洞身开挖；施工技术

由于我国隧道工程施工情况较为复杂，而且施工技术要求较高，因此在日常的工程项目施工过程中，技术人员会先开挖隧道洞口土石方，并将其预留至上台阶，然后减小边、仰坡开挖和扰动施工，最后进行超前大管棚洞身开挖施工作业，所以这一施工过程非常复杂，需要按照科学的施工顺序进行作业。

1　隧道洞口及洞身开挖施工工程案例

该隧道施工工程为我国某地一大型工程项目，该隧道长约1 690m，隧道实际埋深为420m。该隧道洞门进出口部位通过消竹式洞门进行结构设计，在该隧道的进出口部位均设有明洞。其中该隧道左线起讫里程与右线起讫里程分别为K31+613K-K33+325与YK31+613-K33+303。另外，该隧道左线进出口明洞长度与右线隧道进出口明洞长度分别为14m与10m。除此之外，该隧道所处施工环境极为恶劣，施工地质复杂，因此需要严格规范隧道洞口及洞身开挖施工技术流程。

2　隧道洞口施工技术分析

在对该隧道洞口进行开挖施工时，首先应反复勘测洞口地质，并采用放线技术进行测量定位。在对洞口土石方及明洞路堑进行开挖作业时，应事先将隧道周边的浮土清理；对于危石及洞口仰坡的排水沟，需要做好护坡技术处理工作，科学将隧道洞口的仰边积水引离隧道洞口。在洞口开挖施工时，应按照“从上到下”的顺序进行开挖；对于强风化岩地质土层，需利用挖掘机进行作业，同时利用浅孔台阶钻对隧洞洞口的土石方进行开挖施工。对隧道洞口的边仰坡开挖作业之后，要及时进行锚、网及喷支护施工，坚持“零开挖”的施工技术原则，对隧道洞口进行刷坡处理。洞身土方石分别采用自卸车进行运送与挖机进行挖装，分层从上到下开挖作业，分层开挖施工间距控制在2～3cm。

隧道暗洞处要严格按照“晚出洞及早进洞”的施工原则进行作业，结合该隧道工程实际情况，采用环状开挖方式对隧道洞口的核心土层进行台阶施工作业。暗洞施工完成后进行明洞施工，当衬砌施工在隧道内完成1组～2组后，衬砌台车要返回至明洞部位及隧道洞门处，此时为了保证隧道洞口施工安全，需立即将隧道洞口的边仰坡封闭，削竹式洞门利用衬砌台车加外模的技术方式进行科学施工，并利用混凝土输送泵科学灌注混凝土。在洞口以及隧道洞门部位施工时，要避免雨季施工，施工前要做好防水工作，科学设置排水系统，保证该隧道洞口部位排水顺畅。在此施工过程中，需进行科学测量和超前支护，为了确保洞口施工美观，需在隧道洞身施工前进行挂线处理，保证洞口墙体坡度符合施工设计标准。

3　隧道洞身开挖施工技术分析

在对该隧道的围岩进行开挖施工时，技术人员应采用台阶法环状开挖留核心土的技术方式进行科学施工。开挖台阶长度应小于10cm，在实际施工过程中，技术人员应严格按照“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、快封闭及勤测量”的施工技术原则进行科学操作。在开挖施工前，首先需做好超前支护工作。对于软弱地质围岩，应利用人工作业加挖机作业的方式进行风镐开挖施工。如果采用人工作业方式无法顺利对隧道洞身进行开挖施工时，应利用简洁的台架手持风钻进行钻孔施工，然后再对隧道洞身进行松动爆破施工作业；上台阶出渣作业要通过人工翻渣技术进行处理，下台阶出渣要利用装载机与挖掘机、还有自卸车进行出渣作业。洞身土石开挖时，每循环进尺的掘进应使其能够架立起1榀钢架为宜；当架立隧道洞身的拱部钢架工作完成后，应及时对缩脚锚杆进行科学设置，保证此隧道在下半部洞身开挖施工时，钢架不至于出现悬空沉降现象。在此过程中，技术人员还需对系统锚杆进行喷网支护作业。

当该隧道的V级围岩拱部初期支护施工结束后，可利用弱爆破施工或风镐开挖施工方式，对隧道的核心土进行开挖施工，从而避免此施工环节影响和破坏初期支护施工。但需要注意的是，隧道洞身的上、下台阶之间需预留一定的自然斜坡，结合实际的施工图纸确定坡度，保证核心土顶部位置的实际长度小于2m。当开挖核心土作业结束后，要结合实际地质情况科学设置临时仰拱；当封闭断面支护结构后再将其科学拆除。

该隧道洞身的下台阶开挖施工，需利用人工作业及挖掘机作业的方式进行钻孔爆破施工，防止洞身开挖施工过程中拱角悬空，从而引发相应的施工事故。洞身开挖施工后，要及时架立洞内的下部钢架及钢筋网和锚杆等施工结构，从而对洞身结构进行混凝土喷射施工。施工后期阶段，还需对该隧道底部结构进行全面的初期支护，结合实际施工设计要求，对钢架进行科学安装。与此同时，需及时灌注混凝土施工，从而使其与洞身拱墙初期支护阶段的支护结构形成完整的施工体系。如下图表为该隧道洞身施工过程中的开挖施工图：

图1　隧道洞身开挖施工中的V级围岩开挖结构图Fig.1 V grade rock excavation chart of tunnel trunk excavation construction

4　结语

在我国的隧道工程施工过程中，隧道开挖无疑是其中的重点施工环节，同样也是关键施工技术环节。在实际施工过程中，技术人员应结合不同的隧道情况，采用不同的施工技术方案进行科学施工。本文在论述过程中，着重结合我国某地实际施工案例进行分析，通过对隧道施工过程中的洞口施工及洞身开挖施工相关技术内容进行分析，从而提出可行性的施工建议。

［1］赵超志，顾仲飞，齐小勇.秦岭终南山公路隧道3#竖井反井法施工技术［C］//自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（3）.2009.

［2］ 刘志强，王新，王晓建.反井钻井法在公路隧道通风竖井施工中应用［C］//矿山建设工程新进展——2007全国矿山建设学术会议文集.2007.

［3］ 康斌.长距离单护盾TBM掘进凹凸面球窝自锁结构管片安装错台控制技术［C］//2012年中铁隧道集团低碳环保优质工程修建技术专题交流会论文集.2012.

［4］ 葛寨辉.高压富水粉细砂层被困TBM刀盘注浆加固拆除技术［C］//2012年中铁隧道集团低碳环保优质工程修建技术专题交流会论文集.2012.

［5］ 丁智，葛国宝，魏新江，等.地铁列车运营引起的地基土应力状态变化分析与研究［C］//第3届全国工程安全与防护学术会议论文集.2012.

［6］ 李晓红，康勇，顾义磊，等.监控量测技术在通渝隧道出口段中的应用［J］.重庆大学学报（自然科学版），2003，（09）：173.

［7］ 李晓红，夏彬伟，康勇，等.通渝隧道围岩收敛位移量测实践［J］.重庆大学学报（自然科学版），2005，（01）：215.

［8］ 孙明磊，刘志春，朱永全.浅埋、大跨、暗挖地下通道监控量测数据分析［J］.国防交通工程与技术，2004，（04）：190.

Discussion on tunnel entrance and tunnel excavation construction technique

LI Xiao-ling
（Hunan Road and Bridge Construction Group Co.，Ltd.，Changsha 410004，China）

The tunnel construction is a construction project often encountered.Due to the poor construction of the geographical environment，there is a great difficulty in construction process caused by the undulating terrain and many negative points of geological construction itself，therefore it needs scientific design and rigorous construction in the construction.In this context，related content of tunnel entrance and tunnel excavation construction technology were discussed in this paper.

Tunnel；Hole；Tunnel excavation；Construction technology

U455

B

1674-8646（2016）17-0042-02

2016-07-05

李小玲（1980-），女，湖南长沙人，中级工程师，学士，主要从事公路桥梁隧道施工研究。