拴马岭隧道进口段进洞施工方案综析
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摘要：结合G210西乡至镇巴二级路改建工程拴马岭隧道进口段（浅埋、软弱地质）进洞施工，介绍了隧道浅埋段软弱地质进洞施工特点、施工顺序以及施工过程中采取的措施，对类似浅埋段地质围岩较差隧道施工具有一定的指导意义。
关键词：隧道施工；软弱地质进洞；施工方案
1、工程概况
G210西乡至镇巴二级路改建工程拴马岭隧道位于汉中市镇巴县泾洋镇拉溪塘村境内，隧道起止桩号K48+403―K50+480，全长2077 m，隧道最大埋深220 m。本隧道最大开挖净宽11 m，净高8.63 m，最大开挖断面约98.6m2，隧道围岩主要为V级。
该隧道进口设明洞段K48+403～K48+437，明暗分界里程K48+437。洞口段K48+403～K48+470段覆盖层为淤泥质破碎泥岩，地下水发育，有轻微偏压现象，埋深5～20 m。隧道进口段进洞处理方法为：先对表土层进行顺层清方，再对该段采用大管棚超前支护、初期支护加强、留核心土环形开挖的方法开挖进洞。
2、施工工艺原理
拴马岭隧道进口浅埋段进洞方法主要是：根据洞口处山体的地形地貌，确定了最小刷坡线，在确保山坡脚土体不被扰动的前提下，洞口范围两侧开槽，在槽内施作套拱，作为临时衬砌支护结构，创造进洞条件利用长管棚超前支护进洞。进洞后，采用预留核心土环形开挖法施工，施工初期衬砌支护，快速封闭成环，缩短洞口段初期衬砌支护的成环周期，在初期衬砌支护闭合成环条件的防护下安全施工。
3、施工工艺
3.1 技术难点
本隧道进口段K48+403～K48+470地质情况较差，该段围岩岩性为粘性土夹杂碎石，泥岩，属软质岩，岩体呈角碎状结构，强风化，岩体极破碎，局部渗水，岩体稳定性极差，地面坡脚呈55°～75°，相对高差约有40m，凹形山坡体地表水冲击形成一条冲沟并穿越洞身。施工及运行期间的截排水措施是施工中一个重点。
3.2 施工工艺流程
施工准备测量放线施做边仰坡截水沟边仰坡开挖边仰坡喷锚支护套拱施工套拱回填反压防护坡脚施做大管棚暗挖进洞施做初支二衬施工
3.3 施工方案
3.3.1 测量放样
根据隧道洞口的设计结构形式、洞口的地形标高和自然坡度详细计算出洞口最小开挖边线的坐标和各桩中心坐标。利用导线点控制测设方法，在地面上确定出边仰坡最小刷坡轮廓线。
3.3.2 施做截水沟
在明洞开挖之前，先施做截水沟。由于坡面陡峭，截水沟开挖前，采用人工清除树木杂草，用全站仪将洞口边仰坡开挖线放出，然后在边仰坡开挖线外5m外用白灰标出截水沟位置。在洞口开挖前按设计要求做好洞顶截水沟和地表防排水系统。
截水沟采用从顶部往两侧人工开挖施工，沟身采用7.5#浆砌片石砌筑。
3.3.3 边仰坡开挖
明洞采用机械从上向下分层开挖，边开挖边作防护，施工中避免机械施工对洞口的扰动。洞口和明洞段永久边仰坡和临时开挖坡面采用喷砼挂网防护，喷射C25砼厚度为10cm，钢筋网采用￠8钢筋网，网格间距为20cm×20cm，开挖范围内锚杆采用Ф22锚杆，锚杆长度3.5m，间距1.2m×1.2 m。
3.3.4 施做套拱基础
当明洞开支护完成后，为了保证K48+436～K48+438段施工套拱拱架基础承载办满足要求，减小沉降，对于本段左右两侧基础上挖出宽度1m，深度2.5m，纵向长度为2m的基坑，浇筑C20素砼对该段地基实施加固和找平处理。
3.3.5 施做套拱
当加固条形基础达到70%强度后，在此上架立I16工字钢拱架，间距为0.8m套拱，套拱纵向设置长2m，厚50cm，套拱内预埋Ф127×5mm导向钢管，套拱施工完成后在其四周用7.5#浆砌片石反压，用以稳定坡脚。
3.3.6 施做大管棚
对K48+437～K48+477段线路采用Ф108×5mm的钢管，间距为40cm，长度为40m，施作超前支护大管棚，共35根。大管棚采用管棚钻机钻孔，仰角控制在1°～2°左右。管棚注浆采用水泥浆液，水灰比1：1，注浆孔口压力初压0.5-1.0mpa，终压1.5-2.5mpa。
3.3.7 进洞开挖及支护
当套拱和大管棚施作完成后，然后采用预留核心土环向开挖法进行洞口段洞身开挖支护。开挖过程中每步开挖进尺不得超过1榀拱架的间距1.5倍，遵循开挖一榀，支护一榀的原则进行。拱架I20a工字钢，间距为0.60m初期支护，并隔榀增设超前注浆小导管，小导管间距30 cm，长4 m，在拱顶135°范围内布设。在K48+403-K48+480段洞身开挖中，上导开挖完成，初支完成后，及时施做临时仰拱，使之初支尽快成环，减少了收敛。
3.3.8 监控量测
监控量测是隧道施工管理中的一个重要环节。其对隧道进洞过程中洞口段围岩支护体系的稳定性状态进行监控分析，是确保进洞施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的重要手段。施工过程中主要进行洞外观测、地表下沉、周边收敛、周边位移、拱顶下沉等量测工作，严格按照规范及设计要求的频次进行观察并将数据及时处理，按相应的管理等级进行施工管理。
3.3.9 洞口段二衬施工
随着洞口段洞身开挖推进，根据洞口段地质条件和围岩一变形观测数据分析结果，同时考虑到洞口沉降缝的位置、预留槽道位置、当空间上具备二衬条件，利用整体移动液压衬砌台车，组织洞口段第一模二衬混凝土施工，进一步确保洞口明暗交界处边仰坡稳定。
3.4 施工注意事项
（1）拴马岭隧道进口地段山体高边坡，地质围岩极差，影响隧道支护效果。施工前应对高边坡、仰坡进行支护处理，检查坡面，以策安全。
（2）针对浅埋偏压隧道施工，边仰坡开挖，应严格采用机械开挖与人工修坡刷坡施工中，卸载侧压土，缓解侧压力，尽可能减少大面积扰动，开挖中要尽可能的保护原有植被。
（3）做好洞顶及两侧防排水系统，以防止地表水下渗，危害洞口安全，并对坡面进行挂网喷混凝土防护。
（4）施工超前大管棚，并注浆回固，形成承载环，保障开挖面围岩稳定；根据地质情况，可辅助地表锚杆、超前小导管、注浆加固围岩施工。
（5）进口段地质围岩软弱，地下水发育，上导开挖完成后，初支完成后及时施做临时仰拱，对抵御隧道周边收敛效果明显。
（6）严格控制掌子面到二衬的距离（一般控制在50m以内），待初支变形基本稳定后确保二衬能及时跟进，减少初支临空时间。
（7）注意洞内排水，在施工过程中加强洞内排水，确保初支，掌子面不被水浸泡。
（8）进洞前在洞顶、边坡顶部布置变形观测点，加强监控量测，及时整理数据，及时调整施工参数。
4、结束语
根据跟踪观测，到目前为止拴马岭隧道进洞后，边坡土体、地表等均未发生沉降，说明施工中采用的多种技术措施是正确的，有效的，达到安全进洞的效果，确保了施工质量。
在拴马岭隧道浅埋段软弱地质进洞施工过程中，在尽可能不扰动破坏原状边坡土体的前提下，采用半明半暗施做管棚的方法组织施工，加强暗洞段超前大管棚支护及超前小导管的连续支护，施做临时仰拱尽快使初支成环，顺利实施进洞是一种可行的方法，对同类地质情况隧道施工具有指导意义。