偏压状态下隧道洞口段明洞暗挖施工技术

张 冬 良

(山西路桥第一工程有限责任公司,山西 太原 030006)

偏压状态下隧道洞口段明洞暗挖施工技术

张 冬 良

(山西路桥第一工程有限责任公司,山西 太原 030006)

通过对明洞暗挖施工技术特点及施工技术原理、施工技术要点进行分析，可以有效确保隧道施工的安全顺利开展，并有效地改善施工的质量，同时减少对于环境的破坏和保证施工活动的安全开展，希望能够为我国隧道洞口段施工的顺利进行提供参考，以更好的推动我国隧道施工技术的发展。

隧道工程,偏压,明洞暗挖

0 引言

在高速公路工程得到广泛建设的背景下，隧道工程项目的数量也在逐年地增多，隧道工程在公路建设过程中发挥着至关重要的作用，尤其是在一些山岭重丘地区，隧道工程往往是不可替代的。而隧道工程由于受到环境的限制，施工的难度会大大增加，而且在隧道施工过程中，能够快速、安全、顺利地进洞也是隧道施工的一个关键。由于受到展线、地形以及地质条件的影响，在一些隧道的洞口段存在严重的偏压情况，大范围地开挖进洞会造成严重的安全隐患以及环境破坏，而将明洞暗挖技术应用在偏压状态下隧道洞口段，能够较好地解决这一问题，使得隧道施工活动得以顺利开展。

1 明洞暗挖施工技术特点及施工技术原理

1.1明洞暗挖施工技术原理

所谓的明洞暗挖施工技术，就是指通过对于重力式混凝土偏压挡墙的应用，并且利用明暗交界段套拱使得隧道的单侧偏压力得到有效地控制，以使得隧道结构能够更加安全，确保隧道开挖过程中能够安全地进洞。在应用套拱施工的时候能够使上拱脚边坡开挖面得以减少，同时也能够有效地减少对于原山体的扰动，而且开挖面的支护也能够及时地跟进。偏压挡墙的基础是位于基岩之上的，套拱的下拱脚支撑在挡墙之上，然后上拱脚支撑在山体的开挖面，呈现出一个扇形的形状，在套拱施工完成之后就可以对偏压状态下的隧道洞口段进行掘进施工。

1.2明洞暗挖施工技术特点

在应用明洞暗挖施工技术对偏压状态下的隧道洞口段进行施工的过程中，主要是利用了重力式混凝土偏压当前和套拱的平衡措施使得削坡明挖变为了暗挖，从而使得洞口偏压隧道进洞困难的问题得到了有效地解决。在应用明洞暗挖施工技术的过程中，由于其施工工序较少，而且操作也非常简单，能够有效地保证安全，并且不会对于原来的山体造成破坏。同时由于回填土对于山体还会产生反压作用，在地表注浆和明暗交界段通过套拱施工，能够使得明洞暗挖过程中山体能够有效地维持稳定。将明洞暗挖技术应用在较为破碎的全风化围岩或者是强风化围岩段，具有非常明显的效果，而且应用该技术可以大大地节省建设用地，使得高边坡开挖得以减少，同时也减少了对于植被的破坏。因而在一些进洞口山体坡面和隧道走向斜交或者是大致平行且洞口段存在严重的偏压情况的时候，明洞暗挖施工技术有着显著的优势。

1.3明洞暗挖施工技术的工艺流程

在应用明洞暗挖施工技术进行偏压状态下的隧道洞口段施工时，首先需要做好相应的施工准备工作，依据工程的设计方案进行测量放样，做好准备工作以及测量放样之后，再进行套拱拱脚的开挖支护，然后开始挡墙基础的施工。挡墙基础施工完成之后再进行套拱和大管棚的施工，接下来进行偏压式挡墙施工，完成上述施工活动之后再开始进行洞身的开挖衬砌，最后对于检测测量的结果进行分析。

2 偏压状态下隧道洞口段明洞暗挖施工技术要点

2.1施工准备及测量放样要点

测量放样是明洞暗挖施工技术的第一个步骤，而在施工活动开始之前，必须要先将施工活动开展所需要的设备材料准备好，并且将洞口场地整理好，确保洞口场地的平整。做好准备工作之后，再开始对于整个隧道的边线以及中心线进行测量，并且在隧道的明暗交界段测绘出多组横断面图，在测绘完成之后，依据隧道的平面以及山体边坡线之间的关系对于施工的范围加以确定。

2.2拱脚的开挖与支护要点

在套拱拱脚开挖过程中，主要就是对于上拱脚进行开挖，在开挖的过程中，必须要有效地控制好开挖面，尽量避免对于原山体造成扰动，而且在开挖的时候必须要将松散的土质以及土质覆盖层清理干净。在拱脚开挖之后，必须要及时地对坡面进行防护，避免坡面发生滑动或者是坍塌，而在防护的过程中，对于上拱脚及其以上部分的坡面应该使用钢筋网、注浆小导管和喷射混凝土来进行加固，而在拱脚之下的部分坡面，使用喷射混凝土进行防护即可。

2.3挡墙基础施工要点

在进行挡墙基础施工的过程中，必须要确保基础是处于基岩之上的，否则容易导致基础不稳定，进而使其承载力降低，不能够满足挡墙的要求。在进行开挖的时候，必须要结合现场的实际情况对于开挖的深度加以确定。在基底和岩面结合的位置需要设置注浆锚杆，注浆锚杆的参数以及类型需要依据实际的地质情况来加以选择。同时挡墙基础所使用的混凝土材料也必须要满足设计的要求。

2.4套拱施工要点

在进行套拱施工的过程中，套拱所使用的混凝土需要严格按照设计要求来进行配置，同时混凝土的厚度也必须要满足设计要求。对于内置的拱架，拱架的材料以及间距都必须要严格按照设计要求来确定。套拱的下拱脚需要放置在偏压挡墙的内部，同时挡墙内部和钢拱架之间应该采用预埋型钢进行焊接，保证二者焊接的质量，确保在焊接完成之后不会发生破坏。同时在进行套拱施工过程中还应当适当地将上拱脚扩大，从而加大同岩体之间的接触。而在拱部岩面，则应该采用注浆小导管对其加以支护，以确保岩面的稳定。在套拱的上拱脚内还应该设置一道纵向槽钢，将其同边坡支护的导管和钢拱架一起焊接固定，使得钢拱架连接成为一个整体，同时也使得钢拱架和山体合为一个整体。在施工的过程中，可以根据实际需要分多次进行套拱的施工，在对于钢拱架进行安装的时候，必须要将其同套拱内预埋的孔口管焊接牢固，在将其处理完之后才能够进行套拱外模板的安装和浇筑混凝土，同时在浇筑完混凝土之后，养生的时间不能够少于15 d。

2.5管棚施工要点

在进行管棚施工的过程中，也可以按照工程的实际需要分多次进行，一般来说管棚施工都是分为两次进行，第一次进行明侧的施工，然后再进行暗侧的施工。在进行管棚施工的时候必须要保证套拱的强度已经达到了70%以上，而且在进行管棚钻孔的时候，必须要把握住钻杆的角度，保证钻孔的深度不会进入到开挖的范围，同时在钻孔过程中还必须要有效地保证孔道的深度。管棚的具体参数和规格需要按照设计来进行确定，需要注意的是要对于管距合理地加以控制，而且在对于钢管进行连接的时候，需要根据实际情况选择相应的连接方式。在完成了钢管的安装之后应该立即进行注浆，并且在注浆压力升到终压的时候还应该顶着压力继续注浆5 min之后才能够结束注浆。

2.6偏压墙施工要点

偏压墙施工是最后一个环节，在进行偏压墙施工的过程中，必须要严格保证挡墙的外侧坡率，并且在进行墙身混凝土浇筑的时候，必须要先对于混凝土的坍落度以及均匀性进行严格的检验，同时还应该对于浇筑的质量有效地进行控制。在墙身外侧还应该采用花岗石等材料进行砌筑，可以将其砌筑成为台阶式。

3 结语

隧道洞口段呈现偏压状态在隧道工程中是一个非常普遍的问题，通过对明洞暗挖技术加以有效地应用能够较好地解决该问题，有效地保证洞口段的施工质量，而在对该技术加以应用的过程中，需要把握各个流程的技术要点，才能够更好地保证偏压状态下隧道洞口段的施工质量。

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Constructiontechnologyofundergroundexcavationoftunnelintunnelportal

ZhangDongliang

(ShanxiLuqiaoFirstProjectCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

Through the analysis of the construction technology and construction technology principle and construction technology of tunnel excavation, it can effectively ensure the safe and smooth development of tunnel construction and effectively improve the quality of construction, and reduce the damage to the environment and ensure the safety of construction activities to carry out, it is hoped that it can provide a reference for the smooth construction of the tunnels in China to better promote the development of tunnel construction technology in China.

tunnel engineering, bias pressure, open tunnel

1009-6825(2017)28-0182-02

2017-07-28

张冬良(1983- )，男，工程师

U455

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