摘 要:結(jié)合和工程實例，對“等價點”直接劈破進洞和“零開挖”進洞兩種施工方法、理念和對環(huán)境的影響程度進行對比介紹。并著重闡明“零開挖”自然進洞施工理念、施工方法和注意事項。

關(guān)鍵詞:零開挖 環(huán)境 洞門

中圖分類號:U455文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)07(b)-0144-01

1 直接劈坡進洞

過去，為了節(jié)省工程投資，施工過程中往往從經(jīng)濟方面考慮的比較多，把隧道洞口位置選定在所謂隧道與路塹邊坡的造價等價點上。其理由是每米路塹的造價是隨著路塹的挖深增大而顯著增大的，當路塹挖深達到某一程度時，其每米造價就會與每米隧道的造價相等，甚至超過。因此，認為在兩者造價相等的點就是路塹轉(zhuǎn)入隧道最經(jīng)濟合理的點。

這種單純從經(jīng)濟觀點來判斷的進洞方法，往往定出的隧道偏短，洞口縮入山體內(nèi)很深，路塹挖深十分大，邊坡及仰坡很高。運行后，又會經(jīng)常出現(xiàn)滾石掉塊，危及行車安全，災(zāi)害嚴重時，不得不再修明洞接長隧道，保護行車安全。這種方法往往與最初節(jié)省成本的出發(fā)點相反，不但不能節(jié)省工程費用，反而增加了后期投資，還對施工和運營造成了后患。環(huán)境方面，直接劈坡進洞，形成又陡又高極不穩(wěn)定的仰坡，往往在雨季出現(xiàn)大垮大塌現(xiàn)象，有的甚至不可收拾，需要補做龐大的邊坡防護工程，由于洞口位置往往處在坡腳的山體堆積層，地質(zhì)條件較復雜。施工過程中邊仰坡的開挖很容易破壞山體平衡，造成滑坡坍塌等地質(zhì)病害，邊、仰坡的開挖對地表植被的破壞是很難修復的。一條隧道的碴體往往上萬甚至幾十萬立方，由于圍巖的不同，碴體性質(zhì)的不同，如有軟石、次堅石、堅石等分類，除部分堅石經(jīng)破碎作砼集料利用外，有相當一部分棄碴被廢棄。在棄碴過程中施工單位受經(jīng)濟利益驅(qū)動，再加上建設(shè)業(yè)主重視工程質(zhì)量和進度，環(huán)境意識較差，往往會出現(xiàn)亂倒、亂棄廢碴的問題。

直接劈坡進洞的施工方法嚴重背離了隧道施工過程中“保護圍巖，愛護圍巖的”的理念，對洞口遺留圍巖造成損傷引起松弛。

2 “零開挖”自然進洞

零開挖自然進洞的施工方法是基于隧道施工“愛護圍巖”“內(nèi)實外美”“重視環(huán)境”“動態(tài)施工”的理念上提出的隧道施工方法。

2.1 進洞方案

2.1.1 地表預加固后進洞

對不良地質(zhì)，不利地形條件，可考慮預先地表預加固，超前預加固，反壓回填與擋護常用方法為通過地表注漿加固及抗滑樁等綜合措施對滑坡體進行處理后，使隧道得以安全進洞，保護了地表原生植被，避免了清理滑坡所造成的環(huán)境破壞和后期運營隱患。

2.1.2 減少進洞邊坡開挖長度

為了降低邊坡開挖高度，可根據(jù)地形地質(zhì)條件，在確定施工及運營安全的前提先通過放陡邊坡，減少臺階數(shù)量;縮小明洞外側(cè)寬度，減小臺階寬度以及將邊坡與仰坡形成弧形順接等多種方法來實現(xiàn);也可考慮在暗洞處設(shè)置棚東等完善防護體系，美化景觀設(shè)置。

2.1.3 仰坡開挖盡早進洞

仰坡開挖，可由洞門處向暗洞方向循序漸進，視圍巖的地質(zhì)情況，盡早進洞，努力實現(xiàn)“零開挖”，同時還應(yīng)強調(diào)仰坡的防護，應(yīng)最大限度地減少(或降低)噴射混凝土的范圍和高度。

短隧道提倡單向掘進;對于500m以下中短隧道，在不影響工期的前提下，可選擇進洞條件好的洞口單項進洞，而不提倡對向掘進，通過實施單向進洞(小導洞出洞)避免了重復臨建對原生地表的擾動和破壞。

側(cè)向進洞;在常規(guī)進洞方案無法作業(yè)時，若側(cè)向距離較短且有條件時也可以考慮側(cè)向進洞。

斜交進洞;軸線與等高線斜交，地質(zhì)條件許可的，可采用順應(yīng)地形的斜交進洞方式，可根據(jù)地形地質(zhì)條件，通過實施不等長導坑型護拱以及反壓回填等辦法進洞，最大限度地保護了原生植被及坡體，生態(tài)效應(yīng)十分顯著。

設(shè)置前置式洞口提前進洞;在經(jīng)過技術(shù)，經(jīng)濟比較后，盡可能采用“前置式洞口工法”，即在洞外不開挖山腳土體的情況下，采用兩側(cè)開槽逐榀施作工字拱架，隨著鋼拱架推進逐漸“親吻”山體，拱架間以縱向鋼架連接為整體澆筑混凝土形成臨時初襯，在進洞前以臨時襯砌成洞，回填反壓后再進行內(nèi)挖法施工。

在以上自然進洞開挖方法運用的過程中應(yīng)同時注意施工前期的降水，必要時采用管棚護頂，拱部預留核心土弧形開挖，以避免開挖掌子面拱頂斜上方滑落，坍塌，掏空現(xiàn)象出現(xiàn)，鋼拱架掛網(wǎng)噴射混凝土初期支護應(yīng)盡快閉合成環(huán)，早做二次襯砌的總體進洞方案。即襯砌總體進洞，再進行進洞整體開挖的方針。

2.2 洞口位置的選擇

“零開挖”自然進洞施工過程中洞口位置的選擇也對工程的順利進行起著決定性的作用，洞口位置的選取應(yīng)注意以下幾點:

洞口應(yīng)盡可能的射在山體穩(wěn)定、地質(zhì)較好、地下水不太豐富的地方。盡量避開崩塌、滑坡、巖堆、巖溶、流砂、泥石流、鹽巖、多年凍土、雪崩、冰川等對結(jié)構(gòu)物會造成危害的地方。

洞口不宜設(shè)在埡口溝谷的中心或溝底低洼處，不要與水掙路。

洞口應(yīng)盡可能地設(shè)在線路與地形等高線垂直的地方，使洞門結(jié)構(gòu)物不致受到偏壓力作用。傍山隧道限于地形，有時無法做到上述要求，只能斜交進洞時，也應(yīng)該盡量使交角大一些，而且要有相應(yīng)的補救措施，如采用斜洞門或臺階式洞門。切記隧道中線與地形等高線平行。

當隧道附近有河流、湖泊、溪水等水源時，洞口標高應(yīng)在洪水位安全線以上，以防洪水倒灌進隧道。

若進洞處巖壁陡立，基巖裸露，則最好不刷動原生坡面。

3 結(jié)語

從“等價點”進洞的施工理念，到“早進晚出”再到“零開挖”自然進洞的施工理念的發(fā)展。大大減少對洞口自然破面的擾動和破壞，完整地保留地表植被而且避免了大挖大刷引起的邊仰坡坍塌等工程病害，落實了施工運營的安全，還在一定程度上節(jié)約了建設(shè)成本。尤其對地質(zhì)環(huán)境較復雜的山體，地質(zhì)水文條件差的隧道洞口施工具有普遍的使用價值。符合國家可持續(xù)發(fā)展的方針和環(huán)境友好型社會的要求。只是在理念推新的過程中由于傳統(tǒng)施工方法的粗放式管理的慣性，“零開挖”自然進洞的施工理念未能完全落實。

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