摘要：随着我国市场经济体制的不断发展，隧道工程日益剧增，隧道进洞施工技术也日趋多样化。然而，传统的隧道进洞方式是在洞口开挖形成洞面，不仅难以保证山体的稳定，同时也增加了施工成本。如何采用恰当的进洞施工方式，既实现最大限度降低洞口边坡仰坡的开挖高度，以便安全进入隧道，顺利开展相应的工作，又能保护山体的稳定和洞口自然景观及植被的目的，受到了人们的日益关注。本文通过具体实例，对零开挖进洞施工的方式进行分析和探讨
关键词：隧道；零开挖；进洞
前言
鉴于隧道洞口段的围岩一般比较破碎，地质条件较差。在实际的隧道施工中应遵循尽量减少对岩体扰动的原则，以提高洞口段岩体和边、仰坡的稳定性，适当延长洞口和隧道的长度，尽量避免对山体的大挖大刷[1]。在众多进洞施工方式中，零开挖进洞的方式施工效果最佳，它能使隧道洞口周围的植被得到妥善保护，维护原有的生态地貌，且洞门力求与自然环境、人文景观相协调。针对于最大程度减少隧道洞口地貌和生态问题，隧道施工队在进入某隧道施工时，采用了零开挖的方法，且取得较为满意的成果。
1.工程概况
某隧道为1座分离式隧道，设计双洞四车道，洞门形式为进口端削竹式。隧道起终点桩号为ZK142+185～ZK143+690、YK142+206～YK143+684，隧道左线长1505m、右线长1478m。左右线进口明洞长各为15米、15米，隧道洞门设计左右线进口端洞门为削竹式洞门。隧道进口位于倾向东南的山体斜坡上，隧道洞口与等高线斜交，洞口形式属坡面斜交型，地面坡度30～40°，存在一定偏压。该段地层主要为崩坡积碎石质土和强、中风化砂岩，碎石质土位于地表浅层，中密，呈散体状，厚度较小，自身稳定性差。对隧道洞口边，仰坡稳定性不利。下部强风化岩体破碎，呈松散结构，厚度较小。中风化岩体破碎～较破碎，围岩坚硬，岩体结合较差，位于地下水位以上，为Ⅴ级围岩，围岩一般无自稳能力，扰动易坍塌。
2.零开挖进洞施工
2.1施工顺序
根据隧道洞口的实际地形、地貌和地质条件，针对隧道洞口段工程施工的要求和难点，制定总体施工方案，并按照以下顺序进洞施工：对隧道洞口地面进行测量以确定零开挖进洞的洞口位置、隧道洞口拱套施工、管棚施工、隧道洞口段开挖。
2.2总体施工方案
根据《设计规范》和《施工规范》做洞口位置规范性要求，强调“早进洞、晚出洞”，坚持不破坏山体的自然平衡，不扩大征地范围，不加大开挖、防护、回填工作量、不增加施工成本的原则。
总体施工方案：实测地面线以确定明暗洞的交接点，并在明暗洞交接点外部开挖的基础上，两侧开槽作四榀120a的钢拱架作为套拱，并尽量靠近山体明暗洞的交接点，以纵向钢筋连接拱架间整体，在钢筋架上设置超前管棚导向管，按隧道洞口的地质配置好混凝土，并浇筑混凝土封闭钢拱架，形成套拱衬砌，最后进行管棚施工作为超前支护，即可完成管棚施工。做好洞口开挖的准备工作，明确开挖方法后即可进行隧道洞口段开挖。
2.3各工序施工方法
2.3.1确定零开挖进洞的洞口位置
测量此隧道洞口段纵断面相关数据，根据测量结果确定零开挖进洞的洞口位置。且为了真正做到零开挖，应根据钢拱架的间距，从山体明暗洞交接点外2m的位置向内进行施工，开挖至明暗交接点断面位置时，要预留核心土，为进洞时施作长管棚提供平台。并根据总体施工方案和隧道洞口的实际情况，测量组精确放出隧道中线及明暗分界里程，并在地表放出刷坡边线，做出明显标志。
2.3.2隧道洞口拱套施工
⑴采用人工开挖的方式进行套拱两侧拱脚基坑土方开挖，采用小药量弱爆的方式进行石方开挖。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆人工平整地基后，进行地基承载力测试，合格地基承载力应>300kPa，若不合格则对地基作进一步处理，如浇筑C20混凝土作基础，并沿纵向浇筑2.2m长。若合格则进行下一步套拱拱架的施工；⑵套拱纵长2m，共设四榀120a工字钢拱架，间距为0.5m。将槽钢垫设在拱架拱脚处，把相邻的两个钢拱架进行焊接固定。工字钢拱架由钢架加工场预制完成后运到拱套施工现场，根据测定的高程和拱架安装控制线准确定位后再进行安装，注意避免将拱架安装在不同平面；⑶定位导向管，配置混凝土（一般情况下可配置C20混凝土），底模采用组合钢模板，侧膜和外膜采用木模板，内支撑采用钢拱架，固定模板后，检查模板的封密性，模板间的缝隙可用泡沫或沥青进行封堵，以防止漏浆。浇筑混凝土，形成60cm厚、沿隧道纵向长2m的套拱衬砌。混凝土凝固后进行外膜和侧膜拆除工作，并在套拱外侧用浆砌片石回填。待混凝土凝固到设计要求的强度后，将组合钢模和内支撑拆除。
2.3.3管棚施工
①采用Ф108×6mm热轧无缝钢尖管作为超前长管棚，在套拱部120°范围内，以套拱拱脚往上4.682m作为水平线，以环向间距布设47根超前钢管，管棚设置长度40m，钢管前端呈尖锥状，呈间隔布置；②用钻头为Ф120的地质钻机钻孔，开钻前检查机械状况是否正常，禁止使用钻孔液，可采用环形开挖，钻孔方式可采用干钻或湿钻，遇到粘性土则采用干钻，拱部核心土高度留至暗洞开挖外轮廓线下1m。为方便钻孔工作顺利进行，可将核心土作为钻机平台，从拱顶向两侧按照规定顺序钻孔。钻孔完成后应立即清孔，从里往外采用风压将土碴吹干净；③采用人工结合钻机顶进的方式将加工好后的Ф108钢管进行安装。可按梅花形布置，钢管逐节顶入，并用丝扣连接好，钢管接头要错开，相邻钢管的接头至少要错开1m。安装完成后注意检查钢管接头的封密性，以维持接下来每一个施工项目之间的持续结合[2]。另外，钻孔过程中除预留钻孔下沉高度外，还应按地质变化来调整钻孔速度；④安装钢管完成后即可注浆，但在注浆前要注意检查孔口和钢管之间的封密性，如有缝隙应用水泥堵塞严密，确认无误后进行压浆试验，可先采用比例为1：1的水泥浆进行注浆，如有特殊情况，再进行相应比例的调整。注浆时按照由低至高的顺序逐孔进行，并严密观察孔口、邻孔和覆盖层较薄的部位有无漏浆或溢浆等情况发生。如在注浆过程中突然出现溢浆情况，则应考虑管内压力过高，并应停止注浆，排除障碍后再继续注浆，在注浆完成后用砂浆泵压注水泥砂浆，以提高管棚钢管的刚度。
2.3.4隧道洞口段开挖
2.3.4.1开挖前的准备工作
开挖前应对原设计的隧道洞口前后的山体进行实地测量，根据测量结果绘制横断面图纸，为确定隧道进洞方案及隧道洞口设计方案的优化提供科学依据。适当清理隧道洞口附近的植被和表土，完善隧道洞口管棚施工、相应的排水系统和进口洞顶安全防护措施，以维持洞口的稳定性。并根据洞口的岩质，采取不同的超前支护方式，预留管棚施工台阶，搭设管棚施工工作室，钻机脚手架平台应支持在稳固的地基上，在软弱围岩低段，应加设垫板或垫梁。
2.3.4.2开挖方法
根据不同的地质，采用不同的开挖方式。如V级围岩破碎带可以人工开挖为主，机器辅助开挖的方式进行，人工主要以风镐开挖，机器主要是以挖掘机开挖。V级围岩一般地段可采用人工和机器开挖为主，松动爆破辅助开挖的方式进行，注意预留核心土，开挖后及时初喷3～5cm砼，用人工将渣料直接沿斜坡卸下，再用机器装运，并尽早完成洞门，以增强洞口段稳定性。为保证施工安全并检查管棚的实施效果，应专门组织对隧道进口段进行净空收敛监控量测。
3.结束语
零开挖进洞是一种最大程度保持原生态平衡的方法，不去开挖洞门以上标高的土体，尽可能的不去挖路堑后再开挖进洞[3]。经实践证明，零开挖进洞施工技术本身并不复杂，实施的真正难度在于环保理念是否落实到位于第一生产线施工人员的心中和行动中。为此，在进行零开挖施工时应加大巡查力度，通过监督工程师的现场指导以及签发工作令等多种手段，促使零开挖进洞施工方案的落实，真正达到零开挖进洞的最佳效果，促进隧道进洞施工技术的进一步发展[4]。
参考文献：
[1]张兆杰.隧道零开挖进洞施工全过程三维数值模拟[J].北方交通，2013，（03）：89-92.
[2]李世安，王传任.浅埋偏压隧道零开挖进洞施工技术[J].科学之友，2012，（28）：67-69.
[3]汪珂.公路隧道洞口施工与环境保护研究现状与展望[J].科技创新导报，2012，（20）：144.
[4]宋建军.高速公路隧道零仰坡破碎岩体洞口开挖进洞施工技术研究[J].甘肃科技，2013，29（20）：124-129.
论文作者:胡莉强
论文发表刊物:《基层建设》2015年11期
论文发表时间:2017/8/24
标签：隧道论文; 洞口论文; 进洞论文; 围岩论文; 钻孔论文; 山体论文; 方式论文; 《基层建设》2015年11期论文;