復雜軟弱圍巖隧道進洞施工技術(shù)

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摘要：文中就復雜軟弱圍巖隧道進洞施工技術(shù)進行分析，闡述如何提高復雜軟弱圍巖隧道進洞施工整體穩(wěn)定性，提高洞口施工安全性的施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：復雜軟弱圍巖；隧道；洞口開挖；施工技術(shù)

1前言

隧道洞口地段一般埋深較淺，常出現(xiàn)圍巖松散、巖體風化較為嚴重等現(xiàn)象，成洞困難。因此，實現(xiàn)隧道安全進洞必須采用適當?shù)某爸ёo技術(shù)和有效的開挖方法顯得十分重要。隧道進洞施工破壞了原有植被對于山體巖體的保護，極易造成山體失穩(wěn)，產(chǎn)生滑動和坍塌。查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻，孟凡勇［1］、陳海燕［2］、祝河清［3］、楊立波［4］等人介紹了復雜地質(zhì)條件下隧道進洞施工技術(shù)，同時盧羿良［5］、李建達［6］、王道遠［7］、陸佳佳［8］等人對軟弱地質(zhì)條件下隧道的施工技術(shù)進行了介紹。針對上述施工問題，針對復雜軟弱圍巖隧道進洞施工，在邊仰坡采用機械與松動爆破組合開挖，邊仰坡設(shè)置預制裝配式排截水溝提高截水溝施工速度。針對現(xiàn)澆鋼筋混凝土套拱施工，采用定型化模板支模澆筑技術(shù)進行施工，側(cè)模采用定位卡具進行固定，提高套拱的整體平順性。隧道洞口通過采用框格客土植草防護進行處理，提高隧道洞口整體穩(wěn)定性，減少水土流失和水流對洞口的沖刷。

2技術(shù)原理

在邊仰坡采用機械與松動爆破組合開挖，邊仰坡設(shè)置預制裝配式排截水溝提高截水溝施工速度。采用定型化模板支模澆筑技術(shù)進行施工，側(cè)模采用定位卡具進行固定，提高套拱的整體平順性。隧道洞口通過采用框格客土植草防護進行處理，提高隧道洞口整體穩(wěn)定性，減少水土流失和水流對洞口的沖刷。

3工藝流程與操作要點

3.1工藝流程

施工準備→截水溝施工→洞口及明洞開挖→邊仰坡防護施工→管棚施工→明洞施工→洞口排水溝施工→明洞回填→洞身開挖→監(jiān)控量測。

3.2操作要點

3.2.1施工準備（1）完成工地“三通一平”，確定棄渣場。（2）安裝噴射混凝土所需拌和機及其配套設(shè)施，并經(jīng)試驗符合要求。（3）完善施工用水用電，建立質(zhì)量安全體系，完成鋼筋加工場地。

3.2.2截水溝施工隧道洞口開始施工前，通過在隧道洞口的開挖線5m外開挖截水溝，通過截水溝對雨水的匯集作用防止雨季山坡匯積水沖刷隧道邊坡造成土體流失。在截水溝施工過程中采用預制裝配式排截水溝提高截水溝的施工速度。

3.2.3洞口及明洞開挖根據(jù)設(shè)計圖，按照實際的開挖線進行洞外土石方開挖，具體應符合下列規(guī)定：（1）測量放樣邊坡控制樁，開挖時嚴格按照測量點開挖，并隨時復核檢查。（2）截水溝外側(cè)坡面要順接水溝頂面，且高于天溝頂面，以便水匯入天溝。截水溝應抓緊施作，截水溝施作完成后才能進行洞口的開挖工作。（3）按設(shè)計坡比分層開挖。（4）若遇機械挖不動的巖面，可采用松動爆破的方式輔助開挖，炮眼間距40cm，嚴格控制鉆眼坡度，炮眼與前排炮眼間距60cm，開挖面應保證平整光滑。

3.2.4邊仰坡防護施工隧道邊仰坡開挖好每一級后，應及時進行開挖邊界復核測量，確保一次開挖到位，同時要求盡量不破壞周圍地形。隧道洞口通過采用框格客土植草防護進行處理，提高隧道洞口整體穩(wěn)定性，減少水土流失和水流對洞口的沖刷。

3.2.5管棚施工在套拱施工過程中，通過弧形型鋼架對套拱鋼筋和導向管進行定位及固定。在混凝土基礎(chǔ)施工過程中預埋弧形型鋼架連接件來固定弧形型鋼架，弧形型鋼架下部通過水平預應力拉桿加強處理，弧形型鋼架上安裝拼裝鋼模形成底模，鋼模板通過鋼筋籠綁扎卡具及定位卡具與鋼筋進行固定，側(cè)模位置設(shè)置帶導向裝置的千斤頂可以升降定型化鋼頂模。當套拱混凝土澆筑完成后且達到一定強度后可以進行大管棚鉆孔和注漿施工。

3.2.6明洞施工正洞掘進約20m后，開始明洞和洞門施工。根據(jù)洞門和明洞基礎(chǔ)尺寸，測量隊先進行定位放線，將基坑底及兩側(cè)整理成型，明洞結(jié)構(gòu)的內(nèi)模優(yōu)先采用隧道的二襯臺車進行支模，明洞結(jié)構(gòu)的外模板通過組合鋼模板進行支模。在模板外側(cè)設(shè)置可升降懸掛胎架對鋼筋籠綁扎提供支撐，在混凝土基礎(chǔ)施工過程中要預埋外模拉錨件，外模板通過固定于基礎(chǔ)的支架定位固定。在模板檢查合格后就進行明洞混凝土澆筑，當明洞混凝土達到一定強度后及時拆除模板進行洞門施工。

3.2.7洞口排水溝施工通過排水溝把水引入洞口排水系統(tǒng)。在排水溝施工過程中要采用人工掛線砌筑的方式來保證水溝的平順度，保證排水溝能及時排出積水。

3.2.8明洞回填當明洞處混凝土強度達到70%以上時，才能進行明洞回填的施工，按設(shè)計要求在明洞襯砌外層鋪設(shè)防水層。明洞的兩側(cè)回填施工應采用小型機具進行壓實，分層厚度一般采用0.3m，在回填過程中需要控制兩側(cè)回填的高度差來保證隧道明洞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，兩側(cè)回填的高差要小于0.5m。當填至拱頂1.0m以上，才能采用機械壓實，防止較重的荷載導致明洞結(jié)構(gòu)的破壞。

3.2.9洞身開挖在隧道進洞過程中采用在大管棚中增設(shè)小導管對圍巖進行組合加固，提高進洞時隧道圍巖的穩(wěn)定性。主要控制要點包括以下幾方面：（1）中要控制各臺階高度防止發(fā)生事故。在上臺階開挖過程中一般控制臺階高度為3.5m，中臺階的高度要控制在3.0m以下，下臺階高度約為2.0m。（2）要對每循環(huán)開挖長度進行控制來保證周邊圍巖的穩(wěn)定性，一次開挖長度不易過長，防止周邊初期支護結(jié)構(gòu)變形導致發(fā)生事故。（3）身開挖過程中要保證初期支護結(jié)構(gòu)盡快封閉成環(huán)形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)能盡快支撐上部結(jié)構(gòu)的圍巖壓力，并及時施作仰拱和仰拱回填，保證初期支護結(jié)構(gòu)的整體性。（4）洞身開挖過程中要注意安全距離的控制，防止隧道變形過大或發(fā)生安全事故。

3.2.10監(jiān)控量測在淺埋段隧道施工時，隧道洞口段施工過程中要注意做好監(jiān)控量測來保證隧道洞口段施工安全性，及時掌握圍巖在開挖過程中的圍巖的整體穩(wěn)定性及開挖動態(tài)和上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)施工中所得到的現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)分析圍巖穩(wěn)定狀態(tài)，對施工方法進行改進，確定適合的開挖方法，以確保施工安全。

4結(jié)論

本技術(shù)應用于武穴長江公路大橋工程項目中的隧道工程施工，取得了良好的經(jīng)濟技術(shù)效益。（1）針對復雜軟弱圍巖隧道進洞施工，在邊仰坡采用機械與松動爆破組合開挖，邊仰坡設(shè)置預制裝配式排截水溝提高截水溝施工速度，相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土水溝節(jié)約工時20%。（2）針對現(xiàn)澆鋼筋混凝土套拱施工，采用定型化模板支模澆筑技術(shù)進行施工，側(cè)模采用定位卡具進行固定，提高套拱的整體平順性。（3）隧道洞口通過采用框格客土植草防護進行處理，提高隧道洞口整體穩(wěn)定性，減少水土流失和水流對洞口的沖刷。

參考文獻

［1］孟凡勇.軟弱圍巖性質(zhì)下大跨度淺埋隧道的進洞施工措施和質(zhì)量管理方法［J］.交通世界，2016(32)：98-99+101.

［2］陳海燕.大跨度軟弱圍巖偏壓隧道進洞施工技術(shù)［J］.建筑技術(shù)開發(fā)，2017，44(01)：42-43.

［3］祝河清.軟弱圍巖小凈距偏壓隧道進洞施工技術(shù)［J］.西部交通科技，2015(10)：47-50+66.

［4］楊立波.復雜地形地質(zhì)條件下隧道進洞施工技術(shù)［J］.山西建筑，2012，38(03)：180-181.

［5］盧羿良.軟弱圍巖條件下的淺埋隧道施工技術(shù)探討［J］.門窗，2016(10)：113.

［6］李建達.大跨度淺埋軟弱圍巖隧道洞口施工技術(shù)研究［J］.中國高新區(qū)，2018(05)：175-177.

［7］王道遠，袁金秀，王記平，等.淺埋軟弱圍巖隧道快速進洞方法及穩(wěn)定性控制技術(shù)研究［J］.現(xiàn)代隧道技術(shù)，2018，55(04)：178-185.

［8］陸佳佳.淺埋軟弱圍巖下隧道施工工藝及支護施工技術(shù)［J］.交通世界，2018(29)：118-119.

作者：龔勇 胡阿祥 羅勇 彭勁 張新華 單位：湖北省路橋集團有限公司