田發(fā)全

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州貴陽(yáng) 550001）

1 工程概況

該隧道洞口有碎石及少量含礫黏土構(gòu)成的大型地震堆積體，地形復(fù)雜，斜坡地形、陡緩相間坡度約為30～45°。洞口表層松散并有滑塌現(xiàn)象，與地面等高線成小角度相交，坡面上覆蓋土層厚度很大，偏壓影響較大；洞口的大型地震堆積體已堆積到河邊；隧道堆積體結(jié)構(gòu)松散，有條帶狀混合巖、閃長(zhǎng)巖塊石等混合，并存在架空現(xiàn)象；河道邊在水的侵蝕作用下，崩塌物表面滑溜，導(dǎo)致岸坡后退；該隧道洞頂上有厚度26m的覆蓋層，且堆積體松散度極高，導(dǎo)致進(jìn)洞難度很大。為保證隧道施工的安全性，需先分析洞口結(jié)構(gòu)再確定進(jìn)洞方案。

2 進(jìn)洞方案選擇

該隧道項(xiàng)目洞口地形復(fù)雜，受地震及自然環(huán)境影響，洞口表層巖面破碎高度較高，且洞口陡緩相間，最陡坡度超過(guò)80°。為保證隧道施工安全，防止大范圍堆積體滑塌，應(yīng)在隧道施工中合理選擇進(jìn)洞方案。

2.1 進(jìn)洞方案1

對(duì)于隧道洞口表層的大量堆積物應(yīng)采取防滑塌措施。首先要對(duì)洞口仰坡進(jìn)行刷方減載，以降低隧道洞口邊仰坡滑塌問(wèn)題，然后按照施工設(shè)計(jì)圖紙加強(qiáng)洞口附近仰坡防護(hù)，對(duì)隧道實(shí)施管棚超前支護(hù)，以有效保證該隧道進(jìn)洞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2.2 進(jìn)洞方案2

按照新奧法施工原理及受力平衡原理，基于隧道進(jìn)洞圍巖現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)數(shù)據(jù)，制定合理的隧道掘進(jìn)方案，最大限度地避免擾動(dòng)圍巖及山體。新奧法基本原則包括：（1）以巖土交界面為基點(diǎn)由上而下掘進(jìn)；（2）按照施工設(shè)計(jì)要求對(duì)圍巖實(shí)施錨噴網(wǎng)防護(hù)，隧道進(jìn)洞頂部設(shè)置截水溝，導(dǎo)向墻采用建筑套拱；（3）隧道中管棚的加固區(qū)域面積為240m2，洞頂交叉施工使用直徑為32mm 自進(jìn)式錨桿；（4）為防止隧道洞口的山體滑塌，在山體坡腳增設(shè)C20 混凝土仰斜式擋墻反壓鞏固基腳，采用三臺(tái)階法開挖隧道洞身，開挖到洞身20m后，還需采用鋼管樁方案，加固大范圍堆積體底部的土體。

以下為進(jìn)洞方案1與進(jìn)洞方案2的對(duì)比：

（1）方案1 在施工中需耗費(fèi)大量時(shí)間、人力對(duì)大范圍堆積體進(jìn)行刷方減載，該方案嚴(yán)重破壞了生態(tài)平衡，且刷方后的高仰坡不利于進(jìn)洞施工。

（2）方案2 符合生態(tài)保護(hù)要求，節(jié)約了施工成本，縮短了施工周期，同時(shí)可有效解決隧道淺埋偏壓洞口堆積體過(guò)大的問(wèn)題，保證隧道進(jìn)洞施工安全。

綜上所述，大范圍淺埋堆積體隧道采用進(jìn)洞方案2效果最佳。

3 進(jìn)洞方案的實(shí)施

3.1 進(jìn)洞施工工藝流程

進(jìn)洞施工工藝流程如圖1所示。

圖1 進(jìn)洞施工工藝流程

3.2 施工控制要點(diǎn)

3.2.1 高仰坡自進(jìn)式錨桿施工

該隧道工程共用到244 根直徑33mm 的中空自進(jìn)型錨桿，在洞頂13m×21m 區(qū)域設(shè)置錨桿，施工時(shí)可同時(shí)采用注漿方式加固隧道坡面堆積體。

（1）施工準(zhǔn)備：清理施工現(xiàn)場(chǎng)并平整場(chǎng)地，搭建腳手架，連接施工所需排水管、通風(fēng)管并確保管路暢通。檢查施工設(shè)備，確保無(wú)機(jī)械故障。

（2）鉆孔：?jiǎn)?dòng)空壓機(jī)風(fēng)槍，根據(jù)隧道坡面的實(shí)際情況調(diào)整鉆孔角度；在第一節(jié)錨桿前端套上鉆頭；在鉆孔過(guò)程中，一節(jié)錨桿鉆進(jìn)后接入下節(jié)錨桿，直至達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求長(zhǎng)度；錨桿加固時(shí)，縱橫方向間距均為1.5m，單根錨桿長(zhǎng)10m，可加固區(qū)域面積為240m2；

（3）注漿：將注漿管與注漿泵連在一起，并在同一時(shí)間啟動(dòng)泥漿攪拌裝置；將所述混凝土和其他摻加物按一定比例混合，然后加入水進(jìn)行攪拌；待充分?jǐn)嚢杌旌虾螅谷雺簼{泵進(jìn)行注漿。

（4）在壓漿完成后，應(yīng)立即將止?jié){塞固定于錨桿上，并將其緊固。將墊板套在錨桿外露部位與地表緊密結(jié)合，并將螺絲帽固定在墊板外側(cè)。

3.2.2 管棚施工

在隧道開挖斷面的150°位置施作40m 長(zhǎng)，直徑108mm×6mm 超前大管棚，以確保隧道開挖輪廓外圍巖的穩(wěn)定、牢固。

（1）施作管棚套拱：在山體附近的隧道掘進(jìn)輪廓線外，拱部180°區(qū)域內(nèi)設(shè)置四榀I18 型工字鋼、間隔50cm 的拱架，縱向用直徑為22mm、間距為100mm 的鋼筋相連；將拱架與隧道底連接，同時(shí)用槽鋼支撐拱架，設(shè)置鋼筋作為定位裝置，以保證拱架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

（2）將空口管作為管棚導(dǎo)向管，安裝47 根在套拱內(nèi)。為保證澆筑混凝土?xí)r不發(fā)生位移現(xiàn)象，空口管應(yīng)焊接在工字鋼上。

（3）采用5cm 厚木板加寶麗板（保證混凝土面光滑）安裝到套拱上，并用直徑為12mm 的拉筋外加蝴蝶卡加固；為保證套拱模板的穩(wěn)固性，外側(cè)采用工字鋼、鋼管進(jìn)行支撐。

（4）內(nèi)模表面涂刷脫模劑，再用C25混凝土澆筑套拱，澆筑時(shí)利用插入式振搗棒進(jìn)行充分振搗，保證混凝土的密實(shí)度滿足施工要求。

（5）大管棚布設(shè)見圖2：

圖2 大管棚布置示意（單位：cm）

3.3 反壓混凝土擋墻施工

該隧道工程進(jìn)洞入口附近存在大面積堆積體，且處于架空狀態(tài)，隧道存有裂縫病害，導(dǎo)致施工中存在滑塌安全隱患。因此，采用反壓混凝土擋墻護(hù)腳，在隧道洞口左側(cè)邊坡坡腳位置設(shè)高10m，長(zhǎng)45m 的仰斜式混凝土擋墻，墻體及墻基都采用C20混凝土，保證擋墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。

（1）施工準(zhǔn)備和放樣：施工前，須做好地面的排水工作；將擋墻后表面的空隙清理干凈，并對(duì)其截面進(jìn)行再放樣；現(xiàn)場(chǎng)墻趾地面線與圖紙剖面偏差較大時(shí)，應(yīng)與設(shè)計(jì)方進(jìn)行交流，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

（2）基坑開挖：擋墻基坑挖深1.0m，形狀、埋深、大小都根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求確定；單次基坑跳槽開挖10m，及時(shí)用C20混凝土澆筑基礎(chǔ)，以確保山體穩(wěn)固。

（3）現(xiàn)澆墻身混凝土：墻身澆筑模板采用35cm×160cm 的鋼模板，通過(guò)支架支撐，單次澆筑高度1.8m；澆筑混凝土?xí)r應(yīng)安排專人監(jiān)控施工現(xiàn)場(chǎng)，用蝶形螺栓固定模板；當(dāng)混凝土降至2.0m 以上，利用串筒、溜槽進(jìn)行澆筑；串筒出料筒下混凝土堆積高度不超過(guò)1.0m，以避免混凝土離析。

3.4 進(jìn)洞施工

保證隧道進(jìn)洞施工安全的關(guān)鍵是做好大管棚、高仰坡自進(jìn)式錨桿、反壓混凝土擋墻施工。

（1）按照“三臺(tái)七步法”進(jìn)行隧道進(jìn)洞施工，需嚴(yán)格按照“短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量”的基本原則確保隧道進(jìn)洞施工質(zhì)量。

（2）進(jìn)洞施工時(shí)，需有專人實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工質(zhì)量，并將信息及時(shí)反饋給指揮人員，當(dāng)施工質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)采取措施及時(shí)處治，保證隧道進(jìn)洞施工質(zhì)量。

3.5 鋼管樁施工

隧道淺埋偏壓洞口地形復(fù)雜、表層大范圍松散且有滑塌跡象，承載力不足。采用直徑為70mm 的鋼管樁，并注漿進(jìn)行加固，以防隧道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降、滑塌病害。

（1）在隧道淺埋偏壓洞口段增設(shè)圍巖量測(cè)點(diǎn)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，每6～8h測(cè)量一次并進(jìn)行分析。若實(shí)際監(jiān)測(cè)情況與設(shè)計(jì)存在較大誤差，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施；

（2）在進(jìn)行隧道洞身的鋼管樁施工時(shí)，需提前設(shè)置鋼管樁施工孔位?？孜豢v橫間距為1.0m，呈梅花形狀全幅布置。

（3）等填充混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后，進(jìn)行鋼管樁施工，每根鋼管樁長(zhǎng)10m，以水灰比為4∶5 的比例注漿。洞身鋼管樁布置如圖3所示：

圖3 洞身鋼管樁布置示意圖（單位：cm）

4 施工注意事項(xiàng)

（1）施工時(shí)應(yīng)遵循施工設(shè)計(jì)要求設(shè)置拱架，控制好垂直度與間距，并確保拱架的牢固性。

（2）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)圍巖應(yīng)力變化，并及時(shí)分析測(cè)量數(shù)據(jù)，若數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)誤差較大，應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)部門溝通反饋。

（3）進(jìn)洞施工方法采用“三臺(tái)階七步開挖法”，開挖過(guò)程中應(yīng)錯(cuò)開馬口，單個(gè)臺(tái)階長(zhǎng)度不超過(guò)5m。

（4）及時(shí)填充仰拱、襯砌混凝土，施工時(shí)需控制好襯砌、仰拱長(zhǎng)度，確?？焖傩纬煞忾]環(huán)。

（5）采取人工+機(jī)械開挖方式，盡量避免施工擾動(dòng)隧道圍巖。

5 質(zhì)量、安全、環(huán)保措施

（1）應(yīng)嚴(yán)格按照各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)對(duì)原材料質(zhì)量及規(guī)格進(jìn)行全面檢測(cè)。在材料進(jìn)場(chǎng)之前，要查驗(yàn)出廠合格證，將材料規(guī)格與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行認(rèn)真比對(duì)。

（2）建立健全的質(zhì)量控制體系。設(shè)置項(xiàng)目經(jīng)理為質(zhì)量控制小組的主要負(fù)責(zé)人，組建專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，合理分工、強(qiáng)化職責(zé)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，進(jìn)一步提高技術(shù)交底工作的效率。

（3）建立安全管控小組，實(shí)施安全教育機(jī)制。為提高安全教育的效果，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)安全教育的重視，成立專門的安全教育小組，并有針對(duì)性地進(jìn)行不同工種、工序的安全教育和學(xué)習(xí)；

（4）做好安全培訓(xùn)工作，提升專業(yè)人員的專業(yè)技術(shù)能力。強(qiáng)化安全培訓(xùn)的體系管理及執(zhí)行力度，進(jìn)一步促進(jìn)安全人員執(zhí)行力的提升。

（5）保持操作面和周邊區(qū)域的干凈整潔，在施工現(xiàn)場(chǎng)劃分處理垃圾的專屬區(qū)域，安排專人對(duì)施工場(chǎng)地堆放的垃圾進(jìn)行分類，并定時(shí)定點(diǎn)完成垃圾的外運(yùn)，嚴(yán)禁隨意拋擲垃圾的行為。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，實(shí)例隧道工程淺埋偏壓洞口附近存在大面積堆積體，因此，在保證施工安全的前提下，采取了合理的隧道進(jìn)洞施工方案，有效減少了對(duì)隧道圍巖的擾動(dòng)，很好的控制了施工中的危險(xiǎn)性。從施工準(zhǔn)備階段到竣工階段，合理運(yùn)用淺埋偏壓洞口的施工技術(shù)可有效確保隧道進(jìn)洞施工安全、提高施工質(zhì)量。