高速公路小净距隧道建设关键技术分析

陶张志 张林

摘 要：本文结合实际案例，深入分析了高速公路小净距隧道施工过程中的难点进行了详细的分析，然后从隧洞初期支护、土方开挖、隧道加固等几个方面对小净距隧道的施工技术进行了分析和探讨，顺利完成了小净距隧道的建设，达到了施工要求，取得了良好的施工效果，值得类似工程借鉴和参考。

关键词：高速公路 小净距隧道 施工技术

1.工程概况

某合同段路线全长47.913km，同步建设文山西、文山东、盘龙、砚山南、砚山北枢纽等5处互通式立体交叉。砚山南互通式立交连接线3.881km，文山西、文山东、砚山南、砚山北互通式立交连接线采用一级公路标准建设，公路设计行驶速度为80km/h，设计路基的宽度为24.5m，使用沥青路面结构作为路面结构。其中主线桥梁25座，单幅桥总长13213m；隧道4座，单洞总长5370m，桥隧比19.4%。合同段一共建设了四座隧道，隧道为小净距隧道，且两次穿越破碎断裂带，还存在浅埋、偏压等情况，施工技术风险高。

2.小净距隧道施工难点

在进行小净距隧道施工时，由于隧道中岩柱厚度相对来说较小，无法达到普通隧道的标准，隧道围岩的稳定性难以得到保证，支护结构的承受力更加的复杂。因此，在进行小净距隧道施工时，施工人员需要科学合理地选擇净距，并且需要符合施工地区的地质环境。一般来讲，小净距中间距离控制在5～8m范围内，施工严格按照施工要求来进行操作。施工人员需要对地质条件、地下含水量等因素进行全面的分析和考察，确保开挖操作的科学合理，从而便于对施工过程进行管理，确保隧道施工的稳定性。

在实际的施工过程中，由于小净距隧道距离较短，施工人员可以首先开挖出一条线，对其进行支护，然后再对另外一条线进行施工操作。但采用这种方式进行施工，不仅会影响施工周期，而且还会由于爆破所产生的能量对隧道产生一定的影响，引起衬砌开裂现象。如果左右两侧都存在明暗洞位置，则施工人员需要对其进行加固处理。若不及时对其进行处理，则会产生一定的偏压对隧道的结构产生影响，更为严重时，会引起事故。

3.高速公路小净距隧道建设关键技术

3.1隧洞初期支护

洞身支护施工工序流程为：混凝土初喷→钢筋网、系统锚杆、格栅钢架等支护施工→将混凝土复喷到设计厚度→进行下一个循环。在进行支护施工时，采用钢筋网、喷射混凝土、锚杆、格栅钢支撑相结合的方法开展施工。在进行施工时，先利用风钻进行钻孔施工，钻孔完成后将杆体插入到锚杆孔中，并使其保持居中。

施工过程中共遇到有水的地段，要先将水从钻孔中引出，然后再进行钻孔施工。施工过程中要将孔口垫板和止浆塞安装好，然后将排气管插入，利用锚杆将止浆塞打入到孔中30cm左右。水泥砂浆使用注浆泵注入，要保证锚杆孔中的砂浆密实饱满。将适量的微膨胀剂加入到砂浆中，注入的砂浆从孔口溢出后即可认为注满。孔口混凝土和锚杆垫板要紧密贴合到一起，并对锚杆头的变形情况进行观测，在水泥完成终凝后将孔口垫板的螺栓拧紧。

混凝土使用三联机进行湿喷，在洞外使用自动计量拌合站将混凝土料拌合好，然后使用将搅拌车将混凝土运输到施工场地，由机械手配合进行混凝土的喷射作业。

首次喷射混凝土厚度≥50mm。采用分层、分片、分段的方式进行混凝土的喷射，每次施工长度孔在6m内，混凝土喷射时按照从下到上的顺序进行作业，先进行边墙的施工，然后进行拱脚和拱顶的施工，对于施工过程中遇到的凹洼处，需要进行填平后才可以进行施工。

3.2预留核心土三台阶分部开挖法

在进行洞口浅埋段、不良地质段、V级围岩段要使用预留核心土三台阶分部开挖法进行施工。在进行实际的开挖操作前，需要提前做好超前长管棚，然后，在其的掩护下开始进行洞声台阶的开挖操作。对于V级围岩来讲，需要采用人工和机械配合的方式来进行开挖，局部较为坚硬的位置需要采用爆破方式来进行，铲车和装载机配合来进行装渣操作。

3.3环型导坑法施工

小净距隧道V级围岩、IV级围岩段采用超环型导坑法进行开挖施工。进行开挖和支护作业时，需要超过后行隧道30～50cm，如图1所示。环形导坑法施工示意图。

3.4台阶法施工

采用台阶法来进行施工时，首先，施工人员需要对上半断面进行开挖操作，并且做好支护工作；然后，再进行下半段面的施工操作，做好支护；最后，再对其进行混凝土浇筑操作。上台阶采用支架式风钻机来进行钻孔操作，使用光面爆破的方式来对其进行爆破后再进行开挖，爆破控制标准如表1所示。下台阶采用钻孔台车来进行钻孔操作，借助人工装药，非电毫秒雷管来对爆破进行控制。完成光面爆破操作后，施工人员需及时进行混凝土的喷射，对围岩进行初期封闭处理。

3.5中夹岩柱加固技术

小净距隧道进行施工的过程中，要做好中夹岩柱的加固，并根据施工条件和进度确定具体的加固时间和技术，只有这样才可以保证施工安全。

对中岩柱进行加固操作的主要目的是为了确保中夹岩柱的完整性，提高围岩的稳定性和承载能力。对于V级围岩和IV级围岩，要结合工程的具体情况选择开挖方式。并且选择出最佳的加固方式和加固时间，这样才能有效地保证施工的安全性。此外，中夹岩柱在4～6m时，可以采用锚杆来对其水平应力进行张拉的方式来完成加固操作。张拉设备一般选择穿心式单作用千斤顶，一端固定，一端进行张拉操作。开启油泵后且压力表稳定后，才能进行螺纹钢筋的锚固操作。

对于地质条件差的地区，施工人员可以通过增加小导管来对种夹岩柱来进行加固操作，混凝土从导管内流入，完成注浆。作业人员需要根据地下水情况、地质情况等选择注浆材料，从而确定出注浆材料的类型。在进行注浆操作前，需要借助搅拌机来对浆液进行充分的搅拌，确保其均匀。注浆操作完成后，借助水泥-水玻璃浆液来对进行再次灌注，为注浆材料提供一定的凝结时间，实现加固和堵水的目的。在进行注浆管安装时，需要借助胶泥和麻丝来对注浆管孔口进行缠绕，确保其密室，从而达到止浆和固定的目的。胶泥凝固度的强度值达到规定要求以后即可进行注浆。注浆完成后，施工人员需对注浆效果和注浆质量进行全面的检查，一旦发现其不符合设计要求，则需要及时进行补注操作。如果施工地段地质条件良好，可以在中夹岩柱内侧放入中空注浆锚杆来进行加固。

4.结束语

总而言之，小净距隧道施工时，要结合工程的具体情况来进行施工方案的设计，并根据围岩的具体情况确定具体的施工方式，做到及时支护，定期对施工情况进行测量，并及时对现场施工情况进行反馈，从而做出相应的调整，保证施工顺利完成。

参考文献：

[1]吴昊.小净距隧道支护设计与施工控制研究[D].合肥：合肥工业大学，2017.

[2]唐国军，陈人豪，周祥.高速公路小净距隧道施工技术研究[J].西部交通科技，2016（01）： 41-47.