复杂软弱围岩隧道进洞施工技术

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摘要：文中就复杂软弱围岩隧道进洞施工技术进行分析，阐述如何提高复杂软弱围岩隧道进洞施工整体稳定性，提高洞口施工安全性的施工技术。

关键词：复杂软弱围岩；隧道；洞口开挖；施工技术

1前言

隧道洞口地段一般埋深较浅，常出现围岩松散、岩体风化较为严重等现象，成洞困难。因此，实现隧道安全进洞必须采用适当的超前支护技术和有效的开挖方法显得十分重要。隧道进洞施工破坏了原有植被对于山体岩体的保护，极易造成山体失稳，产生滑动和坍塌。查阅国内外相关文献，孟凡勇［1］、陈海燕［2］、祝河清［3］、杨立波［4］等人介绍了复杂地质条件下隧道进洞施工技术，同时卢羿良［5］、李建达［6］、王道远［7］、陆佳佳［8］等人对软弱地质条件下隧道的施工技术进行了介绍。针对上述施工问题，针对复杂软弱围岩隧道进洞施工，在边仰坡采用机械与松动爆破组合开挖，边仰坡设置预制装配式排截水沟提高截水沟施工速度。针对现浇钢筋混凝土套拱施工，采用定型化模板支模浇筑技术进行施工，侧模采用定位卡具进行固定，提高套拱的整体平顺性。隧道洞口通过采用框格客土植草防护进行处理，提高隧道洞口整体稳定性，减少水土流失和水流对洞口的冲刷。

2技术原理

在边仰坡采用机械与松动爆破组合开挖，边仰坡设置预制装配式排截水沟提高截水沟施工速度。采用定型化模板支模浇筑技术进行施工，侧模采用定位卡具进行固定，提高套拱的整体平顺性。隧道洞口通过采用框格客土植草防护进行处理，提高隧道洞口整体稳定性，减少水土流失和水流对洞口的冲刷。

3工艺流程与操作要点

3.1工艺流程

施工准备→截水沟施工→洞口及明洞开挖→边仰坡防护施工→管棚施工→明洞施工→洞口排水沟施工→明洞回填→洞身开挖→监控量测。

3.2操作要点

3.2.1施工准备（1）完成工地“三通一平”，确定弃渣场。（2）安装喷射混凝土所需拌和机及其配套设施，并经试验符合要求。（3）完善施工用水用电，建立质量安全体系，完成钢筋加工场地。

3.2.2截水沟施工隧道洞口开始施工前，通过在隧道洞口的开挖线5m外开挖截水沟，通过截水沟对雨水的汇集作用防止雨季山坡汇积水冲刷隧道边坡造成土体流失。在截水沟施工过程中采用预制装配式排截水沟提高截水沟的施工速度。

3.2.3洞口及明洞开挖根据设计图，按照实际的开挖线进行洞外土石方开挖，具体应符合下列规定：（1）测量放样边坡控制桩，开挖时严格按照测量点开挖，并随时复核检查。（2）截水沟外侧坡面要顺接水沟顶面，且高于天沟顶面，以便水汇入天沟。截水沟应抓紧施作，截水沟施作完成后才能进行洞口的开挖工作。（3）按设计坡比分层开挖。（4）若遇机械挖不动的岩面，可采用松动爆破的方式辅助开挖，炮眼间距40cm，严格控制钻眼坡度，炮眼与前排炮眼间距60cm，开挖面应保证平整光滑。

3.2.4边仰坡防护施工隧道边仰坡开挖好每一级后，应及时进行开挖边界复核测量，确保一次开挖到位，同时要求尽量不破坏周围地形。隧道洞口通过采用框格客土植草防护进行处理，提高隧道洞口整体稳定性，减少水土流失和水流对洞口的冲刷。

3.2.5管棚施工在套拱施工过程中，通过弧形型钢架对套拱钢筋和导向管进行定位及固定。在混凝土基础施工过程中预埋弧形型钢架连接件来固定弧形型钢架，弧形型钢架下部通过水平预应力拉杆加强处理，弧形型钢架上安装拼装钢模形成底模，钢模板通过钢筋笼绑扎卡具及定位卡具与钢筋进行固定，侧模位置设置带导向装置的千斤顶可以升降定型化钢顶模。当套拱混凝土浇筑完成后且达到一定强度后可以进行大管棚钻孔和注浆施工。

3.2.6明洞施工正洞掘进约20m后，开始明洞和洞门施工。根据洞门和明洞基础尺寸，测量队先进行定位放线，将基坑底及两侧整理成型，明洞结构的内模优先采用隧道的二衬台车进行支模，明洞结构的外模板通过组合钢模板进行支模。在模板外侧设置可升降悬挂胎架对钢筋笼绑扎提供支撑，在混凝土基础施工过程中要预埋外模拉锚件，外模板通过固定于基础的支架定位固定。在模板检查合格后就进行明洞混凝土浇筑，当明洞混凝土达到一定强度后及时拆除模板进行洞门施工。

3.2.7洞口排水沟施工通过排水沟把水引入洞口排水系统。在排水沟施工过程中要采用人工挂线砌筑的方式来保证水沟的平顺度，保证排水沟能及时排出积水。

3.2.8明洞回填当明洞处混凝土强度达到70%以上时，才能进行明洞回填的施工，按设计要求在明洞衬砌外层铺设防水层。明洞的两侧回填施工应采用小型机具进行压实，分层厚度一般采用0.3m，在回填过程中需要控制两侧回填的高度差来保证隧道明洞结构的稳定，两侧回填的高差要小于0.5m。当填至拱顶1.0m以上，才能采用机械压实，防止较重的荷载导致明洞结构的破坏。

3.2.9洞身开挖在隧道进洞过程中采用在大管棚中增设小导管对围岩进行组合加固，提高进洞时隧道围岩的稳定性。主要控制要点包括以下几方面：（1）中要控制各台阶高度防止发生事故。在上台阶开挖过程中一般控制台阶高度为3.5m，中台阶的高度要控制在3.0m以下，下台阶高度约为2.0m。（2）要对每循环开挖长度进行控制来保证周边围岩的稳定性，一次开挖长度不易过长，防止周边初期支护结构变形导致发生事故。（3）身开挖过程中要保证初期支护结构尽快封闭成环形成稳定结构能尽快支撑上部结构的围岩压力，并及时施作仰拱和仰拱回填，保证初期支护结构的整体性。（4）洞身开挖过程中要注意安全距离的控制，防止隧道变形过大或发生安全事故。

3.2.10监控量测在浅埋段隧道施工时，隧道洞口段施工过程中要注意做好监控量测来保证隧道洞口段施工安全性，及时掌握围岩在开挖过程中的围岩的整体稳定性及开挖动态和上部结构的稳定状态，根据施工中所得到的现场量测数据分析围岩稳定状态，对施工方法进行改进，确定适合的开挖方法，以确保施工安全。

4结论

本技术应用于武穴长江公路大桥工程项目中的隧道工程施工，取得了良好的经济技术效益。（1）针对复杂软弱围岩隧道进洞施工，在边仰坡采用机械与松动爆破组合开挖，边仰坡设置预制装配式排截水沟提高截水沟施工速度，相比传统现浇混凝土水沟节约工时20%。（2）针对现浇钢筋混凝土套拱施工，采用定型化模板支模浇筑技术进行施工，侧模采用定位卡具进行固定，提高套拱的整体平顺性。（3）隧道洞口通过采用框格客土植草防护进行处理，提高隧道洞口整体稳定性，减少水土流失和水流对洞口的冲刷。

参考文献

［1］孟凡勇.软弱围岩性质下大跨度浅埋隧道的进洞施工措施和质量管理方法［J］.交通世界，2016(32)：98-99+101.

［2］陈海燕.大跨度软弱围岩偏压隧道进洞施工技术［J］.建筑技术开发，2017，44(01)：42-43.

［3］祝河清.软弱围岩小净距偏压隧道进洞施工技术［J］.西部交通科技，2015(10)：47-50+66.

［4］杨立波.复杂地形地质条件下隧道进洞施工技术［J］.山西建筑，2012，38(03)：180-181.

［5］卢羿良.软弱围岩条件下的浅埋隧道施工技术探讨［J］.门窗，2016(10)：113.

［6］李建达.大跨度浅埋软弱围岩隧道洞口施工技术研究［J］.中国高新区，2018(05)：175-177.

［7］王道远，袁金秀，王记平，等.浅埋软弱围岩隧道快速进洞方法及稳定性控制技术研究［J］.现代隧道技术，2018，55(04)：178-185.

［8］陆佳佳.浅埋软弱围岩下隧道施工工艺及支护施工技术［J］.交通世界，2018(29)：118-119.

作者：龚勇 胡阿祥 罗勇 彭劲 张新华 单位：湖北省路桥集团有限公司