桥隧连接工程中隧道洞门施工技术分析

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摘要：隧道洞门作为桥隧连接工程中隧道与桥梁直接相连或相交的重要部分，在连接隧道与桥梁或隧道与路面路基传递受力、保持边坡稳定性、保证公路通行顺畅无阻等方面都起着重要的作用。本文对高速公路桥隧连接工程的隧道洞门施工技术进行了探究，分别对隧道洞口的选址、隧道洞口浅埋段、偏压段及岩堆段的施工关键技术进行分析，对桥隧连接工程的施工大有裨益。

关键词：高速公路，桥隧连接工程，隧道洞口；施工技术

中图分类号： U412.36+6 文献标识码： A 文章编号：

近年来，国家大开发，尤其是对西部资源的开发，因此就需要大量地修建高速公路，方便运输与交流。而这些地区大多地势比较崎岖，高速公路的桥梁与隧道的连接工程技术就非常重要，关系到整个高速公路的建成。但是，目前在我国的高速公路技术规范中还没有对桥隧连接工程进行明确和专门性的规定，桥隧连接技术在行业中还属于开放性的课题，没有达成统一的规范。因此，对高速公路桥隧连接工程的技术研究具有重大意义。桥隧连接工程中包括桥台的施工技术以及隧道洞门的施工技术等。本文主要探讨的是高速公路桥隧连接工程中的隧道洞门施工中的关键技术。

1隧道洞口的选址

隧道上方的岩石能否形成自承体系，对隧道的影响非常大，决定了该隧道是否容易坍塌，能否建成。由于各座山的山势不同，岩石质地不同，其自承力也不同。所以在建隧道洞门的时候，要对隧道洞口进行准确的选址。工程技术人员要先对当地的地势等方面进行实地的勘察、设计与探究，仔细分析，才决定隧道洞口的选址。例如某高速公路桥隧连接工程，地势是缓倾状单斜构造，岩层连续，附近没有发生过山体断裂、滑动或错落等变形或破坏现象，因此是属于山体比较稳定的区域。但是，这里的岩石主要是强风化的石英砂岩，这种岩石具有裂隙岩体变形破坏等特点，容易掉块和坍塌。综合来讲，该山体是比较适合建隧道的，但是在洞门施工的时候，就要针对岩块的问题进行重点的技术研究。

2浅埋隧道洞口段的施工技术分析

在浅埋隧道施工中应尽量少或不刷坡，超前支护后进洞，尽量采用人工开挖，施工支护采用格栅钢架、锚杆、钢筋网、喷射混凝土组合的支护形式，并采用先墙后拱的衬砌方法。由于浅埋隧道覆盖层很薄，隧道上方的岩土很难形成自承体系，而且围岩早期压力大，变形快，如果对隧道变形控制不当，围岩会很快松弛，产生开裂破坏，将导致直达地表面的塌陷。所以，浅埋隧道开挖时应强调围岩变形的控制而小应强调围岩变形的释放，必须采用强度较高和刚度较大的初期支护，限制土体变形，以免破坏土体结构。

对需要控制地表下沉的隧道，为有效地减少围岩变形，应及时浇筑二次衬砌，不应等到围岩变形速率

施工方案和措施：(1)除去地表的杂草后进行喷锚支护，然后在拱部衬砌轮廓外水平打入两排m42小导管，间距40cm，长度4m，环向间距30cm，纵向3m一环，钢管上钻孔以进行注浆固结围岩，完成喷锚支护后再开挖进洞；(2)隧道开挖采用台阶法，分拱部、中层、下层三部分，采用小导管超前支护和格栅钢架支撑。径向采用WTD25锚杆和普通砂浆锚杆，锚杆长3m，环向间距lm，纵向间距0.5m，并挂网喷厚20cm的混凝土；(3)每完成6个循环后施作套拱，即刚度较大的混凝土支护。开挖断面已预加大25cm，因此混凝土支护不致侵入衬砌断面；(4)下部开挖时为避免围岩暴露面过大，造成坍塌，分上下两层台阶开挖。开挖后仍然设格栅钢架、锚喷支护及混凝土支护，支护参数同拱部，各层间格栅铡架必须焊接牢固；(5)衬砌紧跟掌子面，直到安伞通过后再施作仰拱。形成衬砌环后，再进行拱部开挖。

3隧道洞口岩堆段的关键技术分析

山体中的岩堆一般都是岩石在长期的风化作用下由于重力作用而来到坡脚的，因此大多都是碎石或块石。这些堆屑物结构松散，不稳定，“一触即溃”。另外，岩堆的休止角一般与山体坡度接近，所以就更加容易坍塌了。因此，当隧道洞口修建过程中遇到岩堆时，要特别地加强支护，还要对地表水进行拦截，把岩堆中含有的地下水排除，然后再用混凝土支护来对抗强大的侧压力。如我国西南地区，山地居多，而且气候潮湿，处理隧道洞口岩堆段的一般方法是：（1)岩堆排水，拦截地下水，对仰坡刷方，建立钢筋网混凝土支护，钢筋网的尺寸大约是0.2m×0.2m，混凝土厚度约0.05m；（2)隧道靠山侧施作衬砌，并在外缘约1m的地方插入3排长约13m，间隔约1m，呈梅花状排列的676钢花管，然后对地表进行注浆和加固，注浆深度一般是基岩以下的1m处；（3)洞口段40m的地方在开挖之前要先用长5m，环间距30cm，纵间距4m的小导管进行注浆以作超前支护，小导管的外插角是l0度和3度，这两种外插角小导管相互间隔，其次，在洞口40m一90m的范围内，隧道的拱部同样要用小导管注浆，不过要求不同，这种小导管长5m，环向间隔是0.4m，纵向间隔4m，外插角是2度；（4)三层台阶开挖，即拱部、中层和下部，拱部在开挖进尺80cm后，要及时设置格栅和锚网喷，并加设混凝土支护，厚0.25m；下部在开挖之后要用焊接的方式把中部格栅和拱部格栅铡架连接成环；（5)及时施作仰拱，形成一个全环封闭的结构，以稳定整个隧道洞口。

4偏压隧道洞口段施工技术分析

偏压隧道是指承受显著不对称荷载的隧道，形成原因又地形、地质和塌方等原因。洞口段的偏压一般由地形原因造成，到洞顶覆盖层较薄、地面横坡较陡、围岩类别较低，隧道将承受偏压，多见于傍山隧道。也就是说，到隧道拱肩外侧围岩覆盖厚度小于不同罔岩等级的特定值时，将引起洞项上方岩体下沉，在岩体内形成两个非堆成滑动面，使隧道承受显著不对称荷载，开挖时易坍塌，衬砌后易开裂。所以偏压隧道洞口段施工，要注意尽早支护和衬砌形成环以抵抗靠河侧较大的围岩压力，可能的情况下应在靠河侧加设辅助措施增强其抗压能力，如增设钢筋混凝土或锚杆挡墙护坡设施等。

在实际工程中，可根据隧道类型的不同选择不同的但合理的洞门施工方法和顺序。对于桥隧连接条件下的隧道洞门施工，则需要格外注意。当桥台在隧道洞门外时，需要在隧道洞门开挖时注意洞门周边围岩的稳定性，因隧道开挖有可能发生滑动、坡面崩塌时，应在隧道开挖之前，对坡面进行处理；当桥台在隧道洞门内时，由于桥台在洞门开挖后施工，桥台的开挖会对隧道围岩造成二次扰动，因此在洞门开挖的时候应该实施较正常开挖时更强一等级的支护，以使围岩在经受二次扰动时有更强的稳定性。另外，桥隧连接条件下的隧道洞门开挖应尽量以人工开挖为主，弱爆破为辅，禁止使用强爆破。

5结语

隧道洞口的施工技术是桥隧连接工程的关键部分。每一个山体的地形、地质都不同，而且非常复杂，再加上目前我国对高速公路桥隧连接工程尚未有明确的规范。因此，施工技术人员在施工之前，先要实地勘察，形成团队研究和分析，因地制宜，采用不同的施工技术，为我国经济发展做出贡献。

参考文献：

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[2]王飞.山区高速公路桥隧相连技术的研究与应用[J].公路工程与运输，2008(11).

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