论隧道洞口段的施工方法及注意事项:隧道洞口施工

　　目前国内对隧道洞口段的设计大多考虑了预加固措施，这里详细阐述了洞口段围岩预加固的措施以及隧道洞口段施工开挖的方法，指出坚持施工原则，采取有效的施工方法，对确保隧道施工和运营安全至关重要。
　　随着国家基础设施建设的加快，公路、铁路建设中出现了较多的山区隧道。在山区隧道的施工中，由于山区隧道的地质条件大部分都是复杂多变的，特别是洞口往往是地质条件极为复杂的地段。采取有效的施工方法实现顺利进洞，对于确保隧道施工和运营安全具有至关重要的作用。
　　
　　1.隧道洞口的作用及主要形式
　　1.1隧道洞口的作用
　　隧道洞口段围岩预加固措施洞口段围岩的自支护能力比较弱，有的甚至没有自支护能力。因此，在洞口段施工中最重要的是提高围岩的自支护能力，保证开挖及后续作业的进行。根据国内外的施工经验，提高围岩自支护能力的基本方法是控制围岩的坍塌、松弛。洞口施工大多是在预加固的支护系统下进行的。尤其是在浅埋、破碎、滑坡、崩塌、软弱、地下水丰富并具有软弱夹层等极易发生滑移、坍塌的地段，更需要采取综合预加固措施。
　　1.2隧道洞口的主要表现形式及施工方法
　　主要的表现形式有两类：一类是端墙式洞门。另一类是明洞式洞门。
　　1.2.1 端墙式洞门包括：端墙式洞门、翼墙式洞门、台阶式洞门、柱式洞门、拱翼式洞门。例如：端墙式洞门施工 1）在有偏压地段的隧道洞门，偏压挡护工程和洞门端墙要同时砌筑；2）端墙基础必须按设计深度开挖，基底承载力试验应满足设计要求，必须经监理工程师验收后方可进行砌筑；3）端墙式洞门洞口混凝土下沿模筑时，均应设置滴水线槽，或砌筑端墙时，对端墙仰坡微调，使混凝土拱部上沿突出端墙20～30cm左右，并在拱上沿设置宽高为10×5cm的混凝土挡水带（和模筑混凝土同时施工5×5×5cm），以防雨水进入隧道，污染边墙；4）端墙砌筑的同时完成明洞和墙背回填，最后完善洞口边仰坡防护和排水工程；5）如果洞门端墙外有少量的路堑挡护工程，为使洞口处景观协调，其挡护工程应和洞门端墙用同样材料砌筑。
　　1.2.2 明洞式洞门包括：直削式洞门、削竹式洞门、倒削竹式洞门、喇叭口式洞门、棚洞式洞门、框架式洞门。例如：削竹式洞门施工 1）削竹式洞门在洞门处模筑混凝土，外圈加厚5cm。在纵向50cm范围内，抹成向隧道方向的坡面，使洞口雨水不流向洞口路面。（或按设计图纸施工）；2）洞口完成后，按设计要求进行回填，尽可能使洞口上部填土恢复到与开挖前一致，和原自然环境保持协调一致；3）完成排水防护工程，并植树种草绿化。
　　
　　2.洞口段的预加固措施
　　根据国内外经验，洞口施工大多是在预加固的支护系统下进行的，尤其是在浅埋、偏压、破碎、软弱、地下水丰富并具有软弱夹层、顺层等极易发生滑移、坍塌的地段，更需要采用综合预加固体系。水昭段隧道洞口段采用的预加固措施主要有地表锚杆加固、抗滑桩、挡土墙、锚索（桩）、减载、填土反压、地表注浆、超前锚杆、大小管棚、预注浆、套拱、水平旋喷桩、锥形短桩加固隧底等方式。
　　2.1常用预加固措施
　　常用的预加固措施在施工中已得到广泛应用，在此仅列出施工参数。
　　2.2水平高压旋喷法
　　水平高压旋喷法是针对浅埋隧道围岩破碎段严格限制拱顶下沉而采用的新技术。这项新技术的主要原理是：在隧道开挖前采用特殊机械钻孔，利用超高压（400～600 MPa）流化剂向管体内高压喷射水泥浆液，使其在掌子面前方沿拱部外轮廓线形成高强度的拱状刚性圆柱体，从而减轻地表传到掌子面和支护上的荷载，起到控制地表下沉和掌子面坍塌的作用。
　　
　　3.隧道洞口的施工方法
　　3.1洞口土石方开挖
　　洞口土石方用挖掘机挖装，采用自上而下分层分台阶进行开挖，台阶高度2～4m，石方采用弱爆破，挖掘机、装载机装碴，自卸汽车运碴。
　　3.2边仰坡刷坡与防护
　　边仰坡刷坡自上而下分层进行，每层高度2～4m，随开挖及时进行锚杆、钢筋网、喷砼等支护。施工中做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接，防止坡面风化，引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。
　　3.3暗洞进洞方法
　　尽可能的减少明挖土石方数量，以保持地表的原始状态，刷坡后及时以锚网喷对地表和坡面加固。按“早进晚出”的原则，当隧道顶部有1～2m的覆盖层时，采用在超前大管棚或超前小导管预支护下施工进洞。
　　3.4有明洞地段进洞方法
　　明洞先施做外侧大边墙，并在外侧拱部设钢架及导向管、混凝土护拱，然后进行洞顶回填；内侧拱部和边墙在超前支护后采用暗挖法施工；施工时设格栅钢架，拱部采用超前大管棚进行加固，并加强衬砌。
　　3.5洞门施工安排
　　洞口段衬砌施工完毕后，及时施做洞门；洞门尽量在雨季之前修筑完毕。否则，避开在雨季施工，且做好防、排水设施，减少地面水对洞口段施工的影响；及早完成洞门修筑施工。
　　
　　4.隧道洞口段施工
　　施工前，依照设计图纸测量放线，确定边仰坡顶线，测设截排水沟轴线，进行截排水系统施工，将地表水引离洞口。从填挖分界点起，先采用拉中槽的方法接进洞口，中槽采用纵向台阶法施工，中槽终点为明洞与暗洞的分界点。中槽开挖至明暗分界点后，进行边坡及仰坡开挖。边仰坡开挖时，预留整修层，由人工从上而下刷坡至设计坡面。在明暗分界面上沿暗洞开挖轮廓线挖凹槽架立型钢钢架，沿钢架外缘施作进洞管棚，并注浆加固地层，施工时将管棚尾端与型钢钢架焊接牢固。明洞基坑在原拉槽的基础上扩挖，采用机械开挖，人工配合整修，满足明洞施工需要，明洞仰拱基坑采用挖掘机开挖，人工配合，人工整修。明洞衬砌分两步进行，先进行仰拱施工，再进行边墙及拱部施工。仰拱衬砌采用人工支立端头模板，人工绑扎钢筋，泵送混凝土入模，插入式振捣器振捣。为保证仰拱顶曲线符合设计要求，施工中，在两端头模间相应点挂设多道控制线进行曲面控制。上行线隧道出口、下行线隧道进口明洞边墙及拱部衬砌采用衬砌台车做内模，钢拱架、组合钢模板做外模;上行线隧道进口、下行线隧道出口明洞边墙及拱部内外模均为钢拱架及组合钢模。明洞衬砌完成后，及时施作防水层并进行明洞内填。
　　
　　5.隧道洞口段施工注意事项
　　（1）隧道洞门是高速公路上的重要景点，也是反映工程建设者对环境保护意识的体现。因而，对隧道洞口与洞门的施工，必须做到精心设计与精心施工。
　　（2）明暗洞交接处以及明洞的伸缩缝、施工缝必须认真做好防排水处理，明洞回填时要确保防水层不受损坏，防止渗漏水现象出现。
　　（3）洞门端墙料石砌筑必须严格按照规范施工，特别是必须保证丁石长度不小于规范要求。
　　（4）洞门铭牌边框，以后另行通知，按要求实施。
　　（5）洞门开挖前必须完成环向边沟排水工程。洞顶回填和砌筑完成后及时完成全部排水防护工程。
　　（6）按工期要求，合理安排隧道洞口工程，及时完成植树种草工作。达到交工时洞口植被恢复原状，或更加秀美。
　　
　　6.结语
　　隧道洞口段施工对于隧道施工的重要性显而易见，各项措施不是孤立存在的，根据围岩情况、施工环境、工期要求进行安全性、经济性比较，因地制宜采取综合手段才是确保施工顺利进行的关键所在。
　　
　　参考文献
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　　（作者单位：山东省威海市地方铁路管理局山东威海264200）

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