谈桥隧相连高边坡隧道安全出洞施工技术

龙旭日

（广西路建工程集团有限公司，南宁530001）

1 引言

高速公路是推动经济发展的重要基础设施，在建设规模逐步扩大的背景下，部分高速公路工程常建设于山岭地区，为给车辆的运行创设安全环境，改变了传统的绕行方式，取而代之的是短隧道群的方案，此时伴随大量桥隧相连的情况，且面临大规模出口高边坡施工作业，在此背景下确保各环节施工安全尤为关键。

2 工程概况

№1 标段起讫桩号K0+000～K42+300，总长度42.3km，主要坐落于苍梧县境内，该段起于梨埠镇北侧，并与既有的G207 国道于K3127+450 处连接。本标段连接了苍梧县多个重要乡镇，如黎埠镇、狮寨镇等，于主线K18+579.047 处设六堡连接线LK0+000～LK0+573，本段总长度573m，为满足公路的稳定运行要求，于K19+395 左侧设六堡管理养护站。

3 隧道出口端围岩稳定性分析

根据项目设计方案，出口段为典型的桥隧相连段，诸如爆破、开挖等环节施工作业均在不同程度上对岩体造成扰动影响，不利于出口边坡的稳定性，易出现坡体滑塌现象，难以创造安全的车辆通行环境。从影响原因的角度来看，出口边坡稳定程度主要与如下3 点有关。

1）桥台施工。根据施工现场实际情况，出口段施工前已经顺利设置了桥台与桥梁，但在前期桥台施工作业时，需针对出口边坡处采取开挖措施，此举直接改变底部围岩性能，削弱对上部岩体的阻力，在此影响下将出现上部岩体下滑力明显提升的情况，不利于行车安全。

2）爆破开挖。针对出口段展开施工作业时，爆破是较为可行的方式，但会加剧节理裂隙扩展程度，伴随大量全新节理，此时岩体顺着软弱夹层出现滑移等现象。根据施工流程，已经在较早阶段完成了桥台施工作业，因此后续爆破过程中，将对桥台底部岩体带来不良影响，使其处于振动状态，甚至会对桥台的稳定性造成严重威胁。

3）坡体风化。伴随施工作业的持续推进，边坡岩体处于持续受扰动的状态，明显加大了裂隙范围，后续运营阶段存在自然风化现象，原本稳定性不足的岩体将相继滑落，降低了坡体稳定性。

4 安全出洞建设技巧

4.1 施工策略

隧道施工环境复杂，最为明显的当属桥隧相连洞口高边坡处，为有效避免工程事故，需做好如下几点工作：

1）为避免山体滑坡现象，在隧道施工过程中需采取保护措施，最大程度上降低对山体的不良影响；

2）隧道爆破作业时，需针对桥台采取科学的防护措施；

3）考虑到现场通行车辆的安全问题，需严格控制高边坡碎石滑落现象。从现场地质情况出发，从技术方案、人员组织等角度入手，具体做如下分析：（1）爆破作业使用的是塑料导爆管，根据施工现场实际情况确定合适的爆破参数；（2）采取上台阶小导坑先行出洞的技术方案，充分考虑现场情况，以此为参考确定小导坑断面尺寸；（3）优化主洞支护参数，根据岩体节理分布情况，在此基础上确定合适的锚杆方向；（4）部分桥梁已经处于施工状态，需采取土层掩盖的方式，此举可达到有效维护桥梁的效果，且要设置横向空眼，最大程度上降低炸开力度，全面确保桥台稳定性；（5）在设置主动防护网的基础上增设被动网，实现对仰坡的全方位保护；（6）适当延长明洞长度；（7）为掌握相对位移情况，需在特定区域设置合适数量的勘测点，主要分布在上部坡体、洞内与桥台3个部分，针对断层面两侧采取有效的覆盖措施，安排专员每天检测2 次。

4.2 光面控制爆破施工

现场光爆施工遵循程序化的基本原则，基于本工程实际情况，确定合适的光爆作业流程，具体流程如下。

1）放样布眼。利用激光准直仪确定合适的钻眼位置，并利用红油漆标记好，与设计值的误差需在5cm 内。

2）定位开眼。钻眼作业所用设备为钻孔台车，控制好设备轴线，必须与隧道轴线达到相平行的状态。将钻孔台车转移到指定施工位置，调节好钻头位置并钻进作业。相较之下，掏槽眼与周边眼对于钻进精度提出较高要求，因此，在施工中需要严格控制误差，必须在5cm 内。

3）钻眼。钻工是顺利完成钻进作业的重要主体，此类工程人员需准确掌握炮眼布置情况，在日常工作中可以灵活操纵凿岩机械，尤为关键的是周边眼的钻进施工，需交由高资质的钻工完成。施工现场安排专员指挥，在钻进周边眼时需要确定合适的外插角（根据工程情况，若眼深为3m，需满足外插角＜3°的条件；若眼深达到5m，适当缩小外插角，即在2°以内）【1】。此外，施工过程中还要注重眼口处岩石状况的分析，以实际凹凸程度为准确定合适的炮眼深度。

4）清孔。此环节是确保装药质量的关键，在高压风的作用下将石屑等杂质清理干净。

5）装药。遵循分片、分组的基本原则，做到定人、定位，不可出现乱装药的情况。结束装药作业后，利用炮泥封堵，各眼的堵塞长度至少达到20cm。

6）联结起爆网路。采取复式网路形式，以提升起爆作业的稳定性。在联结过程中，控制好导爆索的连接方向，要求各个连接点都具有足够的稳定性；各炮眼雷管所对应的连接次数都要保持一致；利用黑胶布做好对引爆雷管的包扎作业，具体为与导爆管自由段相距10cm 以上的部分。

4.3 高边坡防护

隧道开挖易对岩体稳定性造成影响，本工程中采取SNS系统防护网，基于此方式提升边坡防护效果，防护网有主动型与被动型2 种，具体如图1、图2 所示。结束防护网铺设作业后，做好出洞、边仰坡的修复工作。需注意的是，设置防护网前要做好准备工作，将浮土、浮石等清理干净。

图1 主动防护网系统（单位：cm）

图2 被动防护网系统

1）主动防护网。（1）锚孔放样。从实际情况出发，确定锚杆与基座的具体位置，均要设置在稳定的基岩上。（2）开凿锚杆孔。相较于锚杆长度而言，孔深需比其略长5cm，做好清孔作业。（3）注浆并插入锚杆。所用材料为M20 水泥砂浆，当达到有效注满状态后需插入锚杆并多次转动，基于此方式提升锚杆与浆液接触效果，实际养护时间至少为3d。（4）设置纵、横向支撑绳。为避免支撑绳出现松弛现象，需使用张线器将其拉紧，随后将其与锚杆外露套环稳定连接，此处使用到专用绳卡。（5）设置钢绳网，产生的搭接长度至少为5cm。（6）全面检查，掌握施工情况。

2）被动防护网。（1）精确测量放线。以地形起伏程度为基准，在此基础上延长3%～8%，将其作为实际放线长度。（2）基坑开挖并开凿锚杆孔。（3）插入锚杆并灌注。若施工区域为岩石基础，采取先插锚杆后灌注的方式；反之，若为混凝土基础，需完成灌注施工后再设置锚杆。（4）基座安装。结束混凝土灌注施工且经过2d 后，便可展开基座安装作业，要求螺帽处于拧紧的状态。（5）钢柱与上拉锚绳的安装。（6）上下支撑的安装作业，采取先上支撑后下支撑的工艺流程。（7）钢绳网的安装作业。在绳卡的作用下固定钢绳网，使其与支撑绳达到有效连接状态。控制缝合绳下料量，遵循单张网周长1.3 倍的基本原则，当到达下支撑绳时便要在支撑绳的作用下实现与另一张网的稳定连接，此时产生的缝合绳头重叠量均要达到1m【2】。（8）格栅的安装作业。设置好格栅后将其挂在钢绳网内侧，并通过扎丝的方式有效固定，格栅网之间叠加量均为0.1m，依然要通过扎丝的方式实现与钢丝绳的稳定连接，所有节点的间距都不允许超过1m。

5 结语

本文从桥隧相连高边坡隧道的实际情况出发，提出合适的出洞施工技术方案，可总结为如下3 点内容：（1）设置SNS柔性防护网，可实现对高边坡的有效防护；（2）实行光面爆破的方式，有效降低对边坡与桥台的扰动；（3）采取台阶法开挖作业。基于本文提及的方法展开施工作业，实际应用效果良好，边坡与桥台都得到有效的保护，后续使用中隧道稳定性较好。