摘要：在公路工程的隧道洞口施工不同于其他路段施工，不仅要考虑公路工程自身的施工技术，还需要结合隧道的特性以及周围的环境来综合考虑问题，对于地质水文条件、地层构造、岩石结构等等都需要进行详细的勘察分析，然后再进行施工方案的制定。在这种复杂的情况下，需要施工方做好现场的管理工作，从硬件设施，人员调配，材料以及机械设备的管理等等，都需要做好完善的布置工作，才能够为工程的顺利施工创造有利的条件。公路工程隧道洞口要求的施工质量较高，所以需要全力确保公路工程的施工质量，为我国公路事业的发展打下良好的基础。本文以实例分析了公路隧道洞口工程施工技术。
关键词：公路隧道；洞口工程；施工技术
由于科学技术的进步，社会生产能力在逐步提高，隧道及地下工程建设随之亦然。近百年来，隧道及地下工程在运用、设计和建造的科学理论和技术方法上不断创新，其实施手段、技术装备及工程材料也日益多样化和走向现代化。因而人们建成了许多可谓规模宏大，可以名垂史篇的隧道和地下工程，这些工程在为世人打开方便之门、造福社会的同时，也向宇宙昭示了人类向大自然挑战的能力。
一、公路修建隧道的意义
道路和桥梁是经济发展的基础，它的作用就像人的血管。人们在修建公路或铁路的时候不可避免地会遇到断块山和河流。在传统的“逢山开路、遇水架桥”难以执行的条件下，隧道可能是最实用和有效的方法。穿山铁路或公路隧道，比盘山公路更简单；当修路遇到障碍和不便的时候，隧道便凸现出其优势。
二、实例分析
1.工程概况。某隧道工程标准为一级公路，使用分离式单向行车的双车隧道设计方案，隧道净高为8.10 m，净宽为9.45 m; 隧道洞口的开挖高度为10.25 m，宽度为12.50 m，设计行车速度为60 km/h。隧道洞口的施工属于隧道施工中的薄弱环节，一旦出现施工不当，会造成严重的临对着较为复杂且困难的施工环境。为了能保证施工工期和整体公路隧道的安全稳定运行，在充分分析施工条件之后，确定了洞口段施工方案，全方位地保证了隧道洞口施工的稳定性与安全性。
2.施工方案
(1) 为了最大限度地减少公路隧道施工对周围山体的影响，保证山体的稳定性，采用了挂Φ6. 5 双层钢筋网及喷射C20混凝土等方式，并对洞口范围内洞顶土体与边仰坡部分山体进行了整体性防护作业，以期维护山体稳定性。
(2) 在径向与环向上设置了长约3.5 mΦ25mm × 5mm的中空注浆锚杆，以确保进洞安全，以免不出现坍塌现象。
(3) 在洞口与隧道延伸方向，以环向间距40cm设置了Φ42 mm 超前注浆小导管，进行水泥浆注入，此时观察并保证水泥浆凝固时间，保证水泥浆发挥稳固土体的作用。
(4) 为加固洞口岩层，设置了三排长约4.5mΦ22mm 的超前砂浆锚杆。为保证公路开挖过程中不出现坍塌现象，决定在开挖过程中，进行支立I16 工字钢拱架作业。
3 隧道洞口工程施工
(1)洞顶地表加固处理作业。隧道进口5 m 左侧，出现了拱腰处仅为90 cm 的埋深土层，属于浅埋土层，并存在着偏压的现象。此类土层在隧道开挖过程中，容易因爆破工作导致岩体失稳现象，即使是隧道顺利成型，也极容易出现拱顶岩层冒顶现象。为了保护隧道洞口安全，在进洞之前必须采取措施，对洞顶范围内地表或岩体进行加固处理，并使用喷射混凝土形成喷面，进而形成隔水层并建立临时排水管道，让地表水顺着排水管道排出，以免发生地表水渗透岩体等安全隐患。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆洞顶地表加固处理作业的具体工艺流程如下:第一，在洞顶覆盖层上使用3.5m注浆小导管进行注浆作业，作业范围包括整个坡面(长度约20m 左右; 宽度约为30m左右) ，注浆小导管以梅花形布置，间距为1.2m ×1.2m，使用注浆小导管注浆需要遵循其操作规范，保证注入浆液有效作用于整个坡面。一般来说，注浆的水灰比以1∶1的方式较为合适，并采用Φ22 钢筋锚杆进行加固作业。第二，对洞口顶范围坡面进行封闭施工，采用喷C20喷射混凝土浇灌。首先，在洞口仰坡坡面位置使用C20喷射混凝土形成3-5cm 的厚度，整体封闭岩体之后，进行第一层钢筋网布置，再使用C20喷射混凝土对钢筋网进行封闭作业。之后进行第二层钢筋网布置，再使用C20喷射混凝土直到符合设计的标准厚度为止。在混凝土喷射过程中，需要保证混凝土的质量符合施工要求。
(2)洞口段超前支护作业。第一，在洞口仰坡坡面隧道起拱线以上位置进行超前支护作业，采用三环4.5m 长度的超长锚杆进行支护，在第一环距及间距选择上，环距开挖线以10cm 为准，锚杆间距选择40 cm 较为合适; 第一环与第二环、第三环的环向间距选择为40cm为准，锚杆间距选择40cm ×40cm 的方式较为合理，有助于发挥支护作用。第二，在进行第一环与第二环锚杆支护作业的时候，需要在第一环、第二环之间使用长度为6m的Φ42mm 超前注浆小导管进行注浆作业。第三，小导管及锚杆支护布置都采用梅花形方式进行布置作业，保证浆液水灰比为1∶ 1。
(3)洞门挑檐防护作业。在完成洞顶地表加固处理作业及洞口段超前支护作业之后，便可以进行隧道洞口开挖工作，但因为顶覆盖层太薄贸然进行隧道开挖工作依然存在较大的坍塌可能，为了避免这种现象，施工单位决定采用洞门挑檐防护作业方式解决存在的问题。即使是采用了洞顶地表加固处理作业、洞口段超前支护作业，稳固了整体岩体，但因为隧道洞口的覆盖层太薄，第一次开挖爆破便会对注浆小导管、超前锚杆造成破坏，并可能把洞顶覆盖层冲破，这种操作将无法保证隧洞洞口的成型。所以，有必要在施工过程中，采用弱爆破、短进尺的开挖方式，并进行洞门挑檐防护作业来保证洞口顺利成型。第一，对爆破受到影响的注浆小导管、超前锚杆进行恢复，局部可以进行密集加固，保证岩体加固作用明显，在使用弱爆破过程中，不会受到较大影响。第二，使用工字钢拱架。为了保证隧洞洞口顺利成型，需要使用工字钢拱与洞顶岩面进行紧密接触，选择30-50cm的间距从里到外的进行拼装3 榀工字钢拱架，以维护洞顶岩面稳定。第三，由于该公路隧洞的拱圈较小，在施工中，挂板只能选择小块木模板，并使用粗钢丝将其固定于工字钢拱架与连接钢筋之上，以保证挂板稳固，注意混凝土的外观及质量问题。第四，使用C20、C30的混凝土进行厚度为30 cm 的浇筑作业，一次成型。为加快循环进度，可以在混凝土中加入早强剂，且在24 h可以拆模，布置两层20cm ×20 cm￠20 模式钢筋网。在混凝土拆模之后使用C20喷射混凝土进行拱顶顶面喷射，注意混凝土外观。
(4)洞内初期支护作业。由于洞口的施工条件较差，为了保证施工过程之中的安全，采用了弱爆破、短进尺的开挖方式，并使用挖掘机或人工挖掘方式加以辅助作业。在进行隧洞爆破时，一定要对进尺度及炸药需求量进行严格而准确地计算，保证爆破进尺在80cm 以下，避免出现坍塌及冒顶现象。在隧道开挖过程中，每次循环开挖之后，都需要采用混凝土封闭喷射作业，并使用工字钢拱架进行架立，进而形成洞内初期支护作业。除了以上具体的隧道洞口工程施工工艺外，还可以辅助使用围岩监控量测技术，通过在施工前与施工过程中收集围岩的各种数据，并预测施工过程中的发展趋势。实践证实，其可以发挥指导安全施工及预先警报的作用，可以有效的维护施工过程中的安全。
公路隧道的进洞、出洞是隧道施工工况最复杂,也是质量、安全隐患最多的地段。合理选择安全的进洞方案至关重要。在进洞时同时借助一些辅助施工措施和改变隧道施工方法, 最大限度的减少洞口工程的土方开挖量, 力争做到自然进洞能有效避免刷坡引发的山体边仰坡失稳的现象, 即大大减少洞口防护工程量, 节约了建设成本, 又减少了植被的破坏, 做到“ 零开挖” 对工程的建设成本和生态环境有着深远的意义。
参考文献：
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[3]张力.公路隧道洞口工程相关问题分析探讨[J].山西交通科技，2010，4：81-83.
论文作者:林成恕,刘泽霖
论文发表刊物:《基层建设》2015年18期供稿
论文发表时间:2015/12/8
标签：隧道论文; 洞口论文; 作业论文; 混凝土论文; 公路论文; 导管论文; 工字钢论文; 《基层建设》2015年18期供稿论文;