1、公路隧道洞口工程施工技术探讨【摘要】随着我国经济的发展，我国范围内的基础设施开始大量建设。由于我国山地多，平地少且各个地区地址迥异的特征，导致我国的隧道建设工程的量不仅多而且施工复杂。在隧道过程中，最为复杂的就是进洞与出洞工程，这两个洞口工程的施工顺利与否直接关系着整个隧道的工程质量与工程进度，对整个隧道工程的建设意义重大。 【关键词】不利因素，技术方案，措施 中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 公路隧道的建设不同于其他工程建设，有其特殊与复杂性。由于受设计选址、地形地貌、地质的条件的影响，导致隧道洞口的位置总是位于在山体一侧的下边，从而导致洞口工程出现前埋的现象，致使公
2、路隧道的施工难度增大。俗语讲，隧道工程是“进洞难” 、 “出洞难” ，这两个工程是整个隧道工程中最为困难的部分，也是存在最多安全风险的地段。因此，合理的设计进洞、出洞施工方案就尤为重要。在进洞或出洞时，需要借助一些辅助措施或者变通的施工方式，尽可能的减少洞口工程的土石开挖量，以此来降低因重力失衡导致的山体滑坡现象。如此既能节约建设成本，又能保证施工安全，对隧道工程的建设就显得意义重大。 二、公路隧道洞口施工的不利因素 公路隧道洞口施工的不利因素主要有以下几个方面： 1.隧道洞口处于浅埋、偏压段 隧道洞口的位置因地形、地貌的限制,普遍存在浅埋、偏压的情况,隧道结构一般呈马蹄形,由于地形不对称或者
3、地质岩层因素,造成隧道结构两面荷载不对称,就形成了浅埋、偏压。埋深浅、偏压给隧道施工带来了难度,如果施工方法不当,开挖支护不及时,极易出现洞口垮塌滑坡等安全事故。 2.地表水、地下水 隧道洞口的位置一般选择在沟谷和山凹处,往往是地表水和地下水汇聚之处,地质构造大多为软弱破碎。这样势必给后期施工带来难度。所以在设计期初洞口位置应尽量避开沟谷和山凹的中心,尽量在突出的山坡附近进洞,同时对地表径流作妥善处理,加强洞口的防、排水措施。 三、施工技术方案确定 1.施工作业线安排 在施工前,需要对施工作业线进行安排。根据隧道设计结构和当地的工程地质情况,在施工作业中一般采取中导洞先行。当中导洞掘进了405
4、0m,就开始浇注中墙。当中墙的混凝土强度达到 70%以上时,这时再进左洞。而右洞是按掌子面落后左洞 10m 来控制的。接着通过监控测量,对围岩变形情况进行测量,待其稳定后,可以开始同时施作左右洞的二次模筑衬砌。 当围岩变形没有趋于稳定,而是并行过大时,就会导致初期支护力不足,这时一方面需要及时增强初期支护,另一方面还可以修改二次衬砌设计参数,然后采取提前施作模筑混凝土的方式。在施工作业线的安排中,要注意将左右洞二次衬砌与掌子面间距控制在 2535m 之间。在进、出口各自建立了中导洞、中墙、左、右洞开挖、二次模筑衬砌五道并行的作业流水线。这样设计施工作业线是为了能拓展施工作业面,有助于加快隧道工
5、程的施工进度。 2.风、水、电作业 施工技术方案的第二步是确定风、水、电作业。首先,是施工过程中的通风问题。在隧道进、出口各设一座空气压缩机站。一般情况下,是安装 1 台 10m3/min 和 2 台 20m3/min 的空气压缩机,这样才能保证在施工过程中隧道通风是没有问题的,施工用风也得到了保障。 其次,是施工用水问题的解决。在距离隧道拱顶 30m 以上的山顶各修一座 100m3 的高山水池。在隧道工程中有进出口,而水源应该设在隧道出口的右侧山脚下,在那个地方挖一个集水池。无论是山泉水还是从山顶水池抽的水都储存在这个集水池中。然后将用水管道连接集水池来供施工生活用水。 最后,是施工供电设备
6、的确定。隧道施工需要利用附近的电网供电,但是由于生活用电达不到工程用电的功率要求,所以需要在隧道的进、出口各安装一台 315KVA 变压器,当然还需要准备一台功率为 220KV 的发电机,以备不时之需,在突然断电时能利用自身发电缓冲一下。动力设备采用三相 380V,而照明设备则是与我们的普通家庭用电一样采用 220V。为了确保用电过程安全,所有的线路都必须安装漏电保护开关。 3.施工排水作业 施工排水作业的主要任务是排除可能涌入隧道的地下水和施工废水。一般的隧道工程会在出口到进入之间有一个 1.54%的上坡。进口方向的施工为反坡施工,用这种施工方法时,排水是采取在开挖地段挖集水坑的方式,然后再
7、用抽水机将水抽出洞外。出口施工的方向则是顺坡施工,此时排水就容易得多,只需要利用自然坡连接塑料管直接将水引出洞外即可。 四、具体施工技术措施 1.隧道洞口施工技术措施 （一）材质要求 水泥、砂、石、水及外掺剂的质量须符合设计和规范要求。寒冷地区混凝土骨料应按有关规定进行抗冻试验，防水材料质量、钢筋的加工、接头、焊接和安装以及混凝土的拌制、运输、灌注、养护、拆模均须符合设计和规范要求。 （二）施工措施 施工前应进行现场测量放样，对基槽开挖进行控制。洞口段及基槽开挖支护：洞口明挖可采用敞口放坡法施工。基底物探及承载力试：使用地质雷达对基底进行探测，并用重型动力触探仪对基底进行承载力试验。仰拱混凝土
8、：基底承载力满足设计要求后应及时浇注仰拱混凝土。填充混凝土：仰拱混凝土浇注完成并达到规定的强度后浇筑填充混凝土。模板台车就位 后应及时对模板台车进行检查，并调整模板台车使其符合施工要求。钢筋绑扎及焊接质量应符合设计及规范要求。外模支立要牢固、接缝严密，避免胀模、漏浆。浇筑衬砌混凝土，振捣密实，保证质量。防水层及排水设施施工要满足设计及规范要求。在衬砌达到设计强度的 70%时，才能开始进行回填施工。 2.管棚施工技术措施 （一）材质要求 水泥、砂、石、水及外掺剂的质量须符合设计和规范要求，寒冷地区混凝土骨料应按有关规定进行抗冻试验，结果应符合规范要求。管棚钢管、钢架、导向管、注浆材料等施工材料均
9、须符合设计和规范要求。 （二）施工措施 （1）架设导向 拱测量组根据隧道纵断面设计线、隧道洞轴线及明暗洞开挖轮廓线，放出隧道开挖轮廓线；施工队根据开挖轮廓线及测量技术交底，将上半断面轮廓线以外的土石方清除掉，要求清除面平整，圆顺；为了便天导向拱及钻机安装就位，垫设施工平台时可在洞口预留长 6m 的核心土，顶宽度为 6m，核心土高度控制在管棚顶以下 1m 处；在紧靠核心土的四周挖一条小沟，将掌子面的水从中间排出。 （2）钻孔 首先，根据孔口管的倾角和方向，利用钻杆的延伸和吊锤准确确定钻孔的方向，即可固定钻机。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制 13，利用钻机的变角度油缸，参照导向
10、管的倾角确定钻机的倾角，确保钻杆线与开孔角度一致，以达到钻进的导向作用。钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的 1%左右，并控制在2030cm。 其次，钻机就位前，可先利用 M20 的沉头螺栓将钻机固定在基台木上，再按确定好的方位角将基台木固定在搭设的井型钻作业平台上，四周用横木支撑，必要时打设地锚。 五、结语 综上所述，隧道洞口工程施工中的任何一个环节、任何一个部位，都不许有失。否则，就会影响整个隧道工程的质量。而带来返工、甚至是工程作废；或者更为严重的是在日后使用过程中埋下隐患而给人民的生命财产安全造成无法挽回的损失。因此，必须保证隧道洞口工程的施工质量。 参考文献： 1赵斌. 试论大跨度隧道工程施工技术J. 经营管理者. 2012(19) 2张耀军. 关于高速公路隧道防水技术的探讨J. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2010(01) 3刘海文. 浅析隧道工程设计中检测应注意的问题及对策J. 价值工程. 2011(33)
