隧道洞口施工地表预加固技术及应用

高 杨，史晓东

(1.贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550001；2.贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州 贵阳 550001)



隧道洞口施工地表预加固技术及应用

高 杨1，史晓东2

(1.贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550001；2.贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州 贵阳 550001)

隧道洞口作为隧道施工的主要内容，其本身涉及了很复杂的专业知识和施工工艺，必须充分了解和掌握隧道施工的原则和地表预加固技术。因此，对隧道洞口的施工原则和地表预加固进行分析，并以实际工程为例来探讨地表预加固技术的应用。

隧道洞口施工；地表预加固技术；应用

1 隧道洞口施工的基本原则

要有效确保隧道洞口施工的顺利进行，施工原则一定要严格遵守。通常情况下，在未开挖隧道以前，其山坡大多趋向于稳定状态，这个时候则需要通过标准的施工原则进行，即“早进洞，晚出洞”，这种施工原则是目前最合理和科学的，同时，也要考虑到“自然进洞”的施工原则来进行，其主要是指在洞口原自然坡面的情况下，要提前进洞，可以采取一些实用的辅助施工手段来进行。比如：在施工过程中，要避免土体受到影响，保证稳定性，应当尽量减少或者避免破坏到原有地表植被。同时，在开挖洞口时，通过“从上往下”的施工方法来完成，其是为了避免周围高边坡对施工造成安全威胁。但是如果在施工环境较为复杂的情况下施工，其中所包括有，第一是周围岩石不稳定；第二是底层滑坡；第三是地质条件复杂的时候，则需要在进洞以前先进行有效的治理，避免这些相关因素影响到施工进度和施工安全。

2 隧道洞口施工地表预加固技术

2.1 地面锚杆

通常情况下，隧道洞口存在的危害都具有相应的范围，而在这个范围内设置地面锚杆，能够让它和其余土体形成一体，并对隧道岩土体的移动起到有效的抑制作用。该方法在洞口预埋较浅时能够具有很大的应用效果，以及地面荷载因为不对称而造成偏差时，其能解决几种实际问题，第一是避免滑动；第二是避免出现边、仰坡塌方。

2.2 声波法注浆

物理形态的反应是岩石中声波的主要传播特征，如果声速在岩石内部越高，岩石则会越加坚硬和致密，这也能够说明该岩石性能比较良好。通过声波法注浆，能够填充岩体内原本具有的一些空隙，使浆液在其中凝胶并固结，让原本破碎的岩体在这个过程中逐渐形成一个整体。同时，基于大部分岩体周围都会有气体和地下水存在，而通过注浆以后，形成的水泥结石能够有效的代替原本岩体裂隙中的水和其他相关充填物。这样一来，便能够有效提高岩石的密实度，保证洞口的有效加固。

2.3 高压喷射

对于软弱地层中含有较多水量的情况下，其比较适合地表高压旋喷注浆法，该方法还能适合多种地层的应用，第一是残积层；第二是第四纪的冲积层等。如果在常规注浆时采用了黄土和砂粉粪土而影响堵水效果时，便能通过喷射注浆的方法来进行堵水作用，其能够具有很好的应用效果。

3 地表预加固技术的应用

在隧道工程的施工过程中，想要提高围岩自身的承载力和自稳时间，可以通过地表预加固技术来实现，其还能对岩土体物理力学性能的改善，起到相应的实际作用，甚至初期支护受到的围岩压力，也能得到有效降低。同时，地表预加固技术还能长期的稳定隧道，对其整体稳定性起到支撑作用，从而避免安全隐患存在。当期，因为地表预加固技术自身多方面的优势，其在我国很多隧道工程中，乃至国外的隧道洞口施工中都得到了广泛的应用。比如：某个截流隧道在施工时，其在隧道洞口施工中以盾构法为主进行，但在掘进中因为存在泄露压力的情况，从而引起了坍塌情况。针对上述情况，其采取了地表预加固技术的方式来解决该实际问题。其中，在地面塌陷处进行的施工是秘排加固，主要采用的是5.5 m的旋喷桩来进行，而实际布置的方法需要根据不同的位置进行针对性的设计，其累积施做的旋喷桩长度需要达到8.5万m，才能加固起到有效作用。

在我国某高速公路工程的施工中，存在有一个隧道，其全长大约为220 m，其中，暗洞大约为200 m，明洞大约为20 m，而整个暗洞几乎被地表注浆所覆盖，并形成梅花状的注浆孔。同时，我国北部某隧道，其全长大约为4 350 m，出口位置为表土顺基岩面滑坡，滑坡的长度大约为88 m，宽度为35 m左右，厚度为3～6 m之间，主轴与线路方向的夹角为40°，出口洞顶刚好存在滑动带10 m左右，因此，隧道在开工之后，很容易发生顺基岩面滑动的情况。同时，洞口段属于易风化剥落的泥夹砂岩，一碰水还会被立即软化。所以，想要避免洞口因为开挖而出现滑坡失稳的情况，必须在开挖进行以前采取合适的处理措施，利用高压喷射注浆加固洞口滑坡的地表土层，将坍滑体有效固结，再利用高压喷射注浆的方法使注浆龄期满足实际需求，然后进行隧道开挖。总而言之，我国隧道施工中已经广泛运用到了地表预加固技术，而隧道施工中的地表注浆技术也愈加成熟，并获得了大量的运用和认可，其能实现良好的施工效果，加上其在施工中不会影响或者污染到环境和地下水，其被业界成为绿色注浆材料。

4 结束语

综上所诉，在隧道工程的施工过程中，隧道洞口施工是其中的一个重要部分，能够对整个施工的造成严重影响。因此，在进行隧道洞口施工以前，由于其存在的崩塌和坡面滑动等多种情况，会可能出现地表下沉。所以，必须采取相关的加固措施来稳定隧道洞口。同时，充分的了解和掌握隧道洞口施工地表预加固技术，确保工程的顺利开展，以免影响到施工的正常周期，并在保证隧道施工质量的同时，推动我国公路建设的进一步发展。

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[2] 何信.抗滑桩对偏压隧道洞口稳定性的影响分析[J].湖北理工学院学报,2016,32(6):35-38.

[3] 张冲,张建国.隧道洞口施工地表预加固技术探索[J].交通世界(建养机械),2014,(12):94-95.

2017-03-22

高杨(1991-)，男，贵州岑巩人，助理工程师，研究方向：工程水文地质、岩土体稳定性及工程环境效益。

U457+3

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1008-3383(2017)05-0150-01