桥隧连接工程中隧道洞门施工技术分析

桥隧连接工程中隧道洞门施工技术分析

樊国强王喜弘

中交一公局第三工程有限公司巴基斯坦999010

摘要：时代不断变迁，社会经济水平也在不断提升，公路交通运输是支撑经济快速发展的重要支柱，为了适应社会不断发展的需要，我国重视交通事业的建设，增大了交通事业建设的投资力度。随着“一带一路”国家顶层战略的实施，我们参与了巴基斯坦KKH二期赫韦利扬-塔科特项目的建设，该项目属于公路工程，包含多条隧道，其中Karmong隧道属于典型的桥接隧工程。对于公路工程来讲，隧道洞口施工技术非常关键，桥隧连接工程施工中做好隧道洞口施工技术的选择也是非常有必要的。本文针对桥隧连接工程中隧道洞口施工技术展开了详细的研究，首先分析了关于如何做好洞口位置的选择，然后依次分析了隧道洞口浅埋段施工技术，隧道洞口偏压段的施工技术，隧道洞口岩堆段施工技术，对于提升桥隧连接工程中的隧道洞口的施工技术有一定的借鉴意义。

关键词：桥隧连接；隧道洞口；施工技术；施工质量；交通运输

1.前言

公路是交通运输的基础设施之一，对于经济水平的平稳发展以及人民群众日常生产生活都有着直接的影响，并且公路工程的施工质量对于人们的生活财产安全也有着直接的影响。国外项目更加体现出公路工程的战略意义，做好桥隧连接工程中隧道洞门施工技术是非常有必要的，也能促进公路工程整体质量的提升。

2.洞口位置的选择

在隧道工程施工过程中，不同山体的地形和地质也不同，并且山体的结构复杂，不同山体的承载力也存在一定的差异性。在隧道工程施工中，预修建隧道上方岩石的承载力对隧道工程的顺利开展有比较大的影响，所以在进行隧道施工时要合理的选择隧道洞口。施工人员在施工前要对隧道的施工地区进行勘查，对施工区域的地形情况、地质情况和水文情况进行全面了解，并认真分析了解隧道的资料信息，最后选择出最佳的隧道洞口地址。比如，选择的隧道洞口为连续岩层山体，山体不存在断裂、滑坡等情况，可说明此山体比较稳定，可用来建设隧道。如果选择的隧道洞口地质结构为风化砂岩结构，结构承载力不高且稳定性差、容易出现坍塌，则不宜用来建设隧道。那么在选择隧道洞口的位置时，要根据实际情况进行确定，同时需做好山体岩层的勘察工作。

3.隧道洞口浅埋段施工技术

隧道洞门施工的基础就是浅埋段，若是隧道洞门浅埋段施工质量不合格，那么必将对后续的隧道工序施工造成严重的影响。为了确保隧道基层具有较好的安全性和稳定性，在进行隧道洞口浅埋段施工时，应尽量少刷坡或是不刷坡。在进行洞口挖掘施工时应采取超前支护，为了避免机械施工对山体造成破坏，出现倒塌，应尽量采用人工挖掘的方式。在施工过程中还应充分做好各种安全防护措施。通常隧道洞口的浅埋段覆盖层比较薄弱，所以隧道上方岩土的承载力也较弱。隧道围岩早期承压大，容易发生变形，若未采取有效的控制措施进行处理，围岩就会松散，从而形成裂缝，若是裂缝一直没有得到处理延伸至地表，那么就会导致隧道坍塌。所以，进行隧道浅埋段施工时必须注意对围岩变形情况进行有效控制，例如在早期采取刚强度高的支护控制围岩变形，这样能有效防止围岩土体结构不被破坏。通常为了有效预防和控制围岩变形，应及时进行二次衬砌浇筑，否则围岩变形量一旦超出一定界限，那么再进行二次衬砌浇筑很难起到良好的效果。在对山体进行挖掘时，要使用人工挖掘的方法进行施工，避免山体因机械施工受到破坏。进行后进洞施工时，要先将超前支护工作做好，使用人工挖掘的方法进行山体开挖施工。施工时，要对锚杆、喷射混凝土、钢筋网、格栅钢架等结构形式进行利用，使用先墙后拱的方法进行衬砌施工。由于隧道浅埋段的覆盖层厚度不大，隧道上部的岩土没有自承体系，围岩早期受到的压力比较大，很容易出现变形的情况。所以，如果控制不合理，会导致围岩松弛，出现开裂的情况。严重时开裂会传递到地表，致使隧道出现坍塌。因此，在进行隧道洞口浅埋段的开挖施工时，要注意对围岩的变形进行控制，做好初期支护施工。避免因土体结构被破坏出现岩土变形的情况。为了避免围岩出现变形，要尽快进行二次衬砌浇筑施工。如果变形量已经达到了允许变形量的80%，再进行二次衬砌浇筑是无法达到设计效果的。此外，在进行二次衬砌施工时，要注意按照从下到上的施工顺序进行施工，使用正台阶法进行开挖。初期支护完成后，可以在衬砌断面增加一个厚度为250mm的混凝土作为支护结构，不仅可以保证支护的刚度和及时性，并且可以对土体的变形进行控制。巴基斯坦KKH二期赫韦利扬-塔科特项目Karmong隧道洞口浅埋段进行施工时，主要按照以下流程进行施工：

（1）清除地表的杂草，对地面进行清理后进行喷锚支护施工，使用长度为4m的小导管均匀打入到拱部衬砌轮廓外沿水平方向，将导管之间的环向距离控制在30cm，平衡间距控制在40cm，然后使用注浆方式对围岩进行固结，完成喷锚支护施工后，再进行洞中开挖。

（2）开挖隧道时，使用台阶法进行施工，分别从拱部、中层和下层三个部分进行施工，每一个部分均使用格栅钢架进行支撑，使用小导管进行超前支护，插入环向距离为100cm、长度为300cm、纵向距离为50cm的锚杆，最后将混凝土喷到挂网上，厚度为0.2m。

（3）进行下部开挖时，为了防止出现坍塌的情况，要控制好围岩的暴露面。开挖时使用上下层台阶的方法进行施工，开挖完成后，注意设置锚喷支护、混凝土支护和格栅钢架。将各层格栅钢架焊接牢固。

（4）进行衬砌施工时，要紧随掌子面开展施工，通过安检后，进行仰拱施工。形成衬砌环后，进行拱部的开挖施工。在施工时，先进行开挖，清理坡面，然后进行混凝土的初喷，将钢筋网挂好，再进行混凝土的复喷工作，最后进行注浆、锚杆的施工，混凝土喷到设计厚度后停止施工。

4.隧道洞口偏压段的施工技术

洞口偏压段指的是受力不均匀的隧道。这种不均匀的情况主要是有地形结构决定的，由于地面山体陡峭、洞顶的覆盖层厚度较小、围岩等级低，导致隧道受到不均匀的偏压力。这种情况在傍山隧道非常常见。此外，塌方也会引发隧道偏压的情况。由于隧道拱肩外侧围岩的覆盖厚度不大，远低于不同围岩等级的特定值，很容易导致洞顶上方的岩体出现下沉，出现两个岩堆成滑动面，导致隧道中出现偏压。在进行开挖施工时，就会导致衬砌开裂或者隧道开裂的情况出现。所以，在进行隧道洞口偏压段施工时，要先将衬砌施工和支护施工做好。允许的情况下，在靠河的一侧设置辅助措施，比如通过增加钢筋混凝土设备、锚杆挡墙护坡等提高抗压能力。施工示意图如图1所示。

5.隧道洞口岩堆段施工技术

在隧道洞口施工中难免会遇到各种形状的岩堆，这些岩堆的产生主要是由于山体岩石长期受风化作用加上重力作用而形成，一般由碎石和块石构成。这类块石结构不稳定且十分松散，用一触即溃来形容也不为过。此外，岩堆休止角十分接近山体坡度，这也就进一步加大了坍塌的概率。所以，在进行隧道洞口岩堆段施工时，必须注意加强支护，并做好地表水的拦截措施，尽量将岩堆中的水分排除，最后在增设混凝土支护，以此抵抗侧压力。在山地居多，气候潮湿的地区，通常处理隧道洞口岩堆段的施工措施有以下几点：一是做好地表水拦截措施，尽量排除岩堆中的水分，进行仰坡刷方，增设钢筋网混凝土支护；二是隧道靠山侧进行衬砌，并在隧道外缘1米左右的位置插入3排钢管，并设置超前大管棚，且钢管长度为13m左右，每根钢管的间距为1m左右，排列形状为梅花状，完成后进行地表注浆和加固施工；三是在隧道洞口段开挖前采用小导管注浆的方式当作超前支护；四是开挖隧道洞口拱部、中层和下层时，应及时设置格栅和锚网喷，并加设厚度为25cm的混凝土支护；五是及时施作仰拱，形成一个全环封闭结构，从而更好地确保整个隧道洞口的稳定。

6.隧道洞口施工技术综述

对隧道洞口进行施工时，遇到各种各样的岩石堆是非常常见的情况，这些岩石堆形成的主要原因就是山体上面的岩石受到重力的影响，再加上长期的风化，其构成部分是碎石和块石。该类岩石自身不是很牢固，整个结构非常松散，缺乏很强的稳定性，用不堪一击来形容非常恰当。不仅如此，岩堆的休止角非常靠近整个山体自身的坡度，进一步扩大山体崩塌的可能性。因此，相关施工人员在隧道洞口的岩石堆处施工时，一定要做好临边防护工作，采取有效的措施拦截地表水，尽量保持岩石自身的干燥性，完全排除内部的水分，最后再将混凝土的支护增设好，用来抵抗岩石的侧面压力。在气候潮湿、山地比较多的地区，处理隧道洞口处的岩石堆主要有下面几个措施：①拦截地表水：需要尽量将岩堆里面的水分排除，对仰坡进行刷方，并且增加钢筋混凝土的支护；②衬砌隧道靠山的那一侧，确保钢管的长度控制在13m，各个钢管之间的间距大约是1m，按梅花形布设，完成之后再进行注浆以及加固的工序。

7.结语

综上所述，本文结合巴基斯坦KKH二期赫韦利扬-塔科特项目Karmong隧道施工，从洞口选址、隧道洞口浅埋段施工技术、隧道洞口浅埋段施工技术流程、隧道洞口偏压段施工技术以及隧道洞口岩堆段施工技术等方面对公路桥隧连接工程中隧道洞门的施工技术进行了分析与探讨，具有十分重要的意义，不仅有助于确保公路桥隧连接工程质量，提高路桥施工企业的施工技术水平，还能促进“一带一路”国家战略工程的长远发展。

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