探讨高速公路隧道洞口浅埋段施工技术

2017-03-02陈廷龙

黑龙江交通科技 2017年9期

关键词：导坑洞口围岩

陈廷龙

(贵州路桥集团有限公司，贵州贵阳 550001)

探讨高速公路隧道洞口浅埋段施工技术

陈廷龙

(贵州路桥集团有限公司，贵州贵阳 550001)

稳定性较差是隧道洞口浅埋段施工的主要特点，要提高洞口围岩的稳定性，则必须通过相应的处理措施来实现。通常情况下，稳固隧道洞口浅埋段采用的施工技术的主要有土方刷坡和预注浆等。对隧道洞口预埋段常见的预注浆、洞口土方刷坡和锚网喷施工技术、预支护施工进行分析，并对隧道洞口段开挖的技术应用进行探讨。

高速公路；隧道洞口；浅埋段；施工技术

1 工程概况

我国某高速公路的隧道洞口为浅埋段施工，其工程总长大约为3 448 km，隧道结构主要为断面，且洞口浅埋段的地质条件比较差，导致整个隧道施工面临巨大的难度。

2 浅埋段洞口加固技术

2.1 预注浆技术

在隧道洞口的围岩中，需要通过加固施工技术，合理处理洞口地表稳定性较差的部分。在实践过程中，需要采取的步骤是：先对隧道洞口顶部进行开挖，使其成为拱壳，确保完整的施工结构；然后对洞口地表进行全孔注浆的一次性工艺。这种注浆技术能够对地表出现塌方进行有效解决，为了确保注浆的质量，应当采取分段式来进行，而水和灰的比例应当是一样的。基于地表注浆区域施工难度大、操作技术困难，可以在地表修整技术以前进行帷幕注浆法，在地面挖出2.5 m左右，并使用浆墙浇筑洞口；最后，对注浆孔进行全面封闭，并采用混凝土来加固，以真正实现加固处理，使其形成环形向外的状态。

在完成地表注浆技术施工以后，先将孔设置到工作面上，然后通过注浆固定，以确保工作面的可靠性。需要注意的是，需要按照梅花形来布置孔的排雷，长度分别为2.5 m。同时，在钻孔中要确保挖面的稳定性，可以保持注浆面高度和岩土深度的一致性。另外，最好使用玻璃纤维材质的锚杆，其抗拉性能相对更高。在这一系列施工结束以后需要修建洞门，而基于隧道边坡和仰坡的泛压情况，可以通过支护施工来提高稳定性。

2.2 洞口土方刷坡和锚网喷施工技术

在实际施工过程中，需要进行处理的地方有：首先对洞口土方刷坡，放线在仰坡处，并对坡顶进行水沟处理，避免因为水的冲刷导致洞口坡面产生松动。通常情况下，分坡的坡度开挖，必须要根据施工设计要求来进行。其次，在利用挖掘机进行施工时，施工人员必须要确保洞口土石的稳定性，并采取分级台阶的设置，有效提高沉降量和边坡稳定性，以在科学观测的基础上，保证其施工安全性。

如果在开挖仰坡和边坡时，发现有围岩暴露的情况，需要通过锚网喷体来进行密闭，并采用风钻机设备进行标准施工。在完成钻孔施工以后，需要在孔中插入PVC花管，其直径一般为6 cm，外露部分大约为9 cm。然后，继续进行锚管施工，并在直径为5 cm、长为4 m的无缝钢管上钻溢浆孔，以及将垫板设置到尾端，使用梅花形的锚管方式来进行设置，从而保持其间距为2.5 m×2.5 m。在注浆的时候，施工人员需要注意的重点是：通过加工直径为9 mm的钢筋来制作钢筋网，确保其网格大小为30 cm×30 cm，对于提高整体施工质量有着极大作用。

2.3 预支护施工

大多情况下，需要相互配合钢拱架和超前小导管，其才能将使用性能有效发挥出来。在完成隧道洞口的仰坡和边坡封闭以后，需要将钢拱架正确的安装到洞面。在安装钢拱架时需要注意，尽量和洞面贴近，小导管则直接穿过钢拱架的腹部，一直到围岩之上。此时，通过焊接钢拱架和小导管尾部来进行固定，保证预支护体系的稳定性。接着，在小导管内慢慢注入浆液，其不需要格外注浆到地表空隙，因为地表空隙注浆可以完全通过管壁溢出的浆液来实现。

大管鹏与超前小导管相比，其对土体开挖的支撑是通过管鹏注浆来实现的，并结合混凝土钢筋将相应的护拱进行设置。同时，施工人员需要在隧道洞口施工以前，通过横向和纵向的方式来测量断面，并将护拱开挖轮廓线进行有效设置，在其过程中需要不断的进行人工修编。在注浆加固大管鹏时，其洞口稳定性往往较差，而此时的预支护手段主要就是洞口大管鹏，让其能够有效和地面紧贴，使修正快速完成，形成三榀型钢拱架，其间距应当为60 cm左右。

3 隧道洞口浅埋段开挖技术

在进行隧道洞口浅埋段施工时，施工安全性能要有效保证，其开挖方法需要针对实际节段的不同，进行科学合理的选择。需要注意的是，在进行洞口段的施工过程中，全断面爆破法是严厉禁止的一种施工行为，因为将爆破在全断面情况下进行，其会对围岩造成严重的扰动，使洞口面临巨大的风险，甚至可能出现坍塌的情况。目前，隧道洞口浅埋段施工主要为两种方法，第一是核心预留台阶法；第二是双侧壁导坑法。其中，核心土预留台阶法主要适用于两种情况的施工，第一是四级软弱围岩；第二是五级软弱围岩。在进行实际施工中，首先要预留核心土，将台阶设置为4～6 m的长度。而开挖上台阶时，通常使用风钻机钻孔来进行弱爆破开挖方法。下台阶在进行实际施工过程中，则需要通过核心土预留的方式，在下台阶工作面进行循环的弱爆破开挖，其尺寸为0.9～1.5 m之间。

双侧壁导坑法能在洞口段围岩稳定性较差的施工中发挥很大作用，在实际过程中，需要先挖出隧道两侧的导坑，其通常使用松动爆破开挖的形式来进行。同时，根据实际施工情况和地质情况来确定导坑长度，其一般为6 m或者6 m以上。在此过程中，挖掘机和人工也要进行有效配合和协调，以确定施工的顺利开展。另外，导坑的施工必须在正洞正上面6 m处进行，并在结束开挖以后马上做好支护措施，以有效提高结构的稳定性。需要主要的是，在开挖之前，一定要仔细做好相应的测量工作和监控工作，并对支护的变形情况进行实时掌控。另外，地质的超前预报也要特别注意。而在排水系统的施工过程中，需要通过压迫方式来处理两侧的临时排水沟，并在其过程中反复进行抹面，以有效避免钢支护基底产生软化的情况。