公路隧道施工技术探讨

王国栋

【摘 要】随着经济的发展，公路隧道项目日益增多，文章结合工程实例，对公路隧道洞外预加固及防护措施进行了总结，对洞内施工技术进行了分析，从而有效的确保隧道施工的安全和质量。

【关键词】公路隧道；施工技术；质量

中图分类号： U452.11；U456.3 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）12-0173-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.079

Discussion on Construction Technology of Highway Tunnel

WANG GUO-Dong

（Gansu Wuhuan Highway Engineering Co.，Ltd.，Lanzhou，Gansu 730000，China）

【Abstract】With the development of economy，the number of highway tunnel projects is increasing day by day. Combining with engineering examples，this article summarizes pre-consolidation and protective measures of highway tunnels，analyzes the construction technology inside the tunnel， and effectively ensures the safety of tunnel construction. And quality.

【Key words】Highway tunnel；Construction technology；Quality

0 前言

近些年來，我国社会经济取得了快速发展，高速公路在修筑的过程中，隧道工程的里程不断增加，高速公路隧道施工由于自然环境和地质条件的原因，存在诸多安全隐患。如果一旦发生安全事故，破坏规模极大，造成的损失难以想象，因此，要做好施工各个环节的质量控制和安全管理。而且造成隧道安全事故的影响因素很多，存在很大的随机性，施救难度也会非常困难，降低了人员的生还率，同时也会对工程造成很大的经济损失，因此，在公路隧道施工的过程中，加强施工技术方案的确定和施工安全至关重要。

1 工程概况

某公路隧道左线起迄桩号ZK122+463～ZK125+580，全长3117m；右线起迄桩号YK122+495～YK125+595，全长3100m，采用分离式结构型式，左右幅相距约20～30m，属特长隧道。隧道所在位置为丘陵斜坡地貌，隧道出口自然坡度约25°，隧道埋深较浅。表部分布残坡积灰黄色含碎石粉质黏土，层厚一般约0.5～1.0m，种植茶树和竹林。下伏砂岩，灰绿色、肉红色，主要成份为长石，中细粒结构，岩质较硬。隧道出口段发育F8断层破碎带，岩体破碎，风化裂隙发育，岩体完整性较差。隧道围岩穿越构造破碎带，隧道埋深较浅，围岩稳定较差，[BQ]<250，综合评定为Ⅴ级围岩。

2 施工技术

隧道施工重点要解决的问题就是隧道施工的质量和安全两大问题。需要结合项目的地质、水文等情况，对滑体做好相关方面对工作。首先是加强滑坡坡面地表水引排。其次，应该加强滑体坡脚支挡，再次，加固滑体松散体。针对隧道开安全及质量控制必须保证隧道开挖洞身稳定、控制隧底沉降、解决滑动面滑体错动问题，具体措施如下。

2.1 洞外预加固及防护措施

（1）隧道区滑坡体加固

YK122+495～YK125+595段地表土体进行注浆加固，隧道中线左右两侧各7m采用φ50 袖阀管注浆加固，钻孔直径为φ91，间距1m×1m，梅花形布置，袖阀管伸入拱部二衬外缘以下6m。现场实际施工效果如图2 所示，由于部分袖阀管伸入隧道净空并予以注浆，在隧道开挖施工过程中，需要对袖阀管端头予以切割处理，同时由于注浆体强度过高，采用非爆开挖难度相对加大。

（2）隧道洞身两侧围护墙隔离止水

YK122+495～YK125+595段隧道两侧外墙外4m 范围内采用φ76 钢管桩注浆加固，间距1m×1m，梅花形布置，钢管桩底伸入基岩长度不小于1m，形成止水帷幕，在隧道两侧止水帷幕内设置4根抗滑桩，止水帷幕及抗滑桩共同组成隧道两侧围护墙，围护墙结构起到隔断隧道两侧土层应力传递及阻断洞身两侧地下水向洞内汇集的作用。

（3）洞口边仰坡坡脚加固

洞门端墙背后设置4根抗滑桩，与洞门端墙形成联合支护体系，起到稳定洞口仰坡坡脚的作用；在洞门两侧边坡坡脚各设置两根抗滑桩，抗滑桩与挡墙联合作用，保证洞口边坡稳定。在端墙及挡墙上间隔2m，梅花形布置泄水孔，确保墙后地下水引排。

（4）洞口双层管棚

原设计洞口设置40m大管棚，管棚采用φ108热轧无缝钢管制作，环向间距40cm，一环38根。根据设计基岩线分析，该管棚未进入基岩内，只起到加固作用，为了确保隧道开挖后上部碎块石土的稳定，与设计商议，在原设计管棚上方增设进入基岩的100m超长管棚，超长管棚采用φ108 热轧无缝钢管制作，环向间距40cm，共设置38根，同时对导墙基底采用φ75钢管注浆进行加固，确保导墙不沉陷。超长管棚主要在洞口软弱层开挖轮廓线上形成一圈稳定的拱圈，起到“棚架效应”作用，稳定的拱圈承担着开挖软廓线外荷载，在隧道开挖过程中，防止出现围岩溜坍；同时超长管棚一端在洞口导向墙（固定端），另一端进入基岩（固定端）；受力性好，能较好地承重。

（5）地表截水及坡面防护

刷隧道洞口边仰坡前，应先在坡顶设置截水天沟，并引排至隧区外。在完成边仰坡刷坡工作后，及时施作坡面防护，为保滑坡体稳定，本工点采用锚杆框架梁结构进行防护。

（6）设置明洞

在DK254+362～D2K254+367段设置5m明洞，待明洞及洞门施工完成后，进行坡脚反压回填。

2.2 洞内施工措施

（1）掌子面玻璃纤维

由于地表注浆及管棚注浆存在一定的盲区，导致隧道开挖后，掌子面存在一定程度的滑塌现象，对施工造成一定的安全稳患，同时坍塌可能造对初期支护拱架的冲击，导致初期支护拱架变形；通过采用玻璃纤维注浆加固；有效保证了掌子面稳定。

（2）开挖支护措施

为有效控制隧道变形及滑体稳定，在洞口D2K254+362～+429段采用交叉中隔壁法（CRD法）施工，开挖采用人工结构小型机械作业的方式进行。全断面分成六部分开挖，每开挖一部均及时施作初支护、中隔壁、临时仰拱；支护采用Ⅰ22型钢支撑，间距为0.6m，拱部144°范围设置超前小导管，环向间距0.4m，单根长度4m，搭接长度1.5m；拱墙范围设置系统径向锚杆，间距0.4m，锚杆长度4m。

（3）洞口隧底加固

洞口段因處于滑体内，承载力较低，且不均匀分布风化砂，为了确保隧道沉降满足要求，保证铁路运营安全，在仰拱开挖后，对基底采用φ76钢管桩注浆加固，钢管桩伸入基岩内不少于1m。

（4）初支背后即时注浆

隧道开挖后，周边围岩局部存在松散现象，初支拱架立起后，拱架与围岩之间会形成一定程度的空腔，一定时间后，该空腔上方的土层掉到初支拱架上形成动荷载，将加剧隧道初支变形，对初期支护进行即时注浆，主要解决初支拱架背后空腔问题，防止形成不稳定结构出现的动荷载对初支结构影响，减少初支变形，具体操作方式为：在隧道初期支护完成后，封闭掌子面，采用YT-28风动凿岩机对初支壁进行打孔，打孔过程采用干钻，防止增加围岩周边土层含水量，钻头42mm即可，孔深2m为宜，采用人工顶管，管口设置注浆阀门，采用注浆机从孔口向内注浆，终压控制在0.2MPa，分2～3次完成单孔注浆，每次压力达到0.2MPa后，维压2分钟后暂停注浆，休息5分钟后恢复该孔注浆，如此循环，2～3次即可，对初支按1m（环向）×0.6（每榀）进行打孔注浆，注浆完成后，采取打孔检测是否有空洞；如检测孔存在空洞情况，初支打孔进行加密；待完成回填注浆后，方可对掌子面进行开挖掘进，本工点通过该工艺后，围岩变形明显得到控制，确保了隧道施工安全。

（5）监控量测

对隧道拱顶下沉周边收敛位移进行监测，根据量测数据确认围岩的稳定性，判断支护效果，指导施工工序预防坍塌，保证施工安全。对周边收敛位移进行监测，根据变形的速率及量值判断围岩的稳定程度，选择适当的二衬支护时机，指导现场施工。地表下沉。对隧道埋深较浅段进行地表沉降监测，判定隧道开挖对地表的影响，与拱顶下沉数据相互应证。通过对监控量测数据进行分析，围岩变形出现两个急剧变形点，一个在拱部开挖后，封闭成环后会逐渐出现一个稳定期，下部开挖时出现，全部封闭成环时逐渐稳定；另由于埋深较小，雨水对隧道变形影响较大。

3 总结

由于我国公路建设一直处于高速发展阶段，隧道也随之不断出现，且其通常都是核心性工程，对于公路整体建设和路网整体影响颇深，隧道的设计理念更应具备一定的超前性，以此使路网的升级改造具备充足的可能性，并具备可持续的发展动力。

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