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摘要：为了减少隧道施工过程中洞口开挖对山体周边环境的污染和生态破坏，结合学习发达国家隧道工程施工的成功经验，经过多年施工实践的不断完善，前置式洞门施工技术得以广泛的开发应用，不仅解决了环境保护问题，实现了山体洞口的“零开挖”，还使隧道工程施工技术不断创新发展。文中结隧道建设项目具体的施工经验，探讨研究洞门前置施工技术在隧道工程施工过程实现隧道洞口山体零开挖的技术优势和方法特点。
关键词：隧道；进洞；零开挖
1、隧道零开挖进洞施工技术的产生
随着经济的快速发展，高铁铁路、普通铁路、高速公路、国道、省道和各级地方道路形成的交通网络迅速开工建设，我国由于山区较多，许多铁路、公路建设项目都需要打通山体，开掘隧道，在施工过程中，由于施工技术和方式的影响，无论是机械掘进还是短距离爆破都会产生大量的扬尘、废弃的土石，对隧道洞口山体周围的植被造成严重的污染和破坏，影响了人与环境的和谐共存以及可持续发展，因此，广大工程技术人员，结合国外先进的施工经验和我国具体的项目建设、环境保护的实际需求，利用前置式洞门施工技术，实现了项目建设施工与环境保护的和谐统一，创新了山体洞口零开挖施工模式，零开挖进洞施工技术的诞生使隧道工程施工建设的环境保护水平大大提高。
2、隧道零开挖进洞施工技术应用和发展
为了实现项目建设与生态文明建设的有机统一，铁路建设和公路建设施工企业的工程技术人员，多年来一直致力于隧道洞口“零开挖”施工技术的探索，目的就是为了减少施工造成的山体隧道洞口地表环境的污染发生，但是，实际施工中由于施工方式和施工技术的不科学，设想的“零开挖”却开挖的更多，造成的污染和植被破坏的面积更大，而且在增加相应的辅助工程施工过程中，又增加了投资，提高了工程造价，使许多施工风险难以规避，预想的“零开挖”施工效果没有达到。在施工实践中，工程技术人员结合施工实践，一边总结教训，一边学习国外发达国家成功的施工经验，结合施工实践，成功地掌握了前置式洞门隧道施工“零开挖”技术，实现了洞口仰坡和边坡挖掘高度的最大化降低，确保了山体的稳定，山体洞口的自然景观和植被状况免遭破坏。该施工技术主要是按照实测地面线的标高与设计路线的标高确定明暗洞合适的交接点，交接点外的山脚土体不开挖，施做套拱，在拱部基础上施打长管棚。然后，两侧开槽临时砌衬工字钢基础，安装台阶钢拱架，向山体明暗交接点逐渐靠近。利用纵向钢筋把拱架串联固定为一体，进行混凝土浇筑，就完成了前置式洞门施工，根据外观需要，配以适当的衬砌，前置洞门投入使用后，即可掘进山体，对洞外的环境不会造成任何影响。前置式洞门施工技术因而在隧道施工中得以应用，应用方式和具体环节并不断完善和发展。
3、前置式洞门隧道“零开挖”施工技术的特点
隧道零开挖进洞施工技术中的前置式洞门施工方式，在具体隧道工程施工应用过程中，其卓越的技术优势，具备了三大特点：（1）实现了施工过程山体洞口真正的零开挖，创新了新施工理念。传统的隧道施工，都是先开挖，然后再进行环境植被的修复，前置式洞门施工技术摒弃了传统施工作业缺陷，开创了隧道施工新模式，有效控制了隧道施工山体洞口开掘影响周边生态的程度，实现了最低污染，甚至不污染。（2）与传统的隧道施工方式来比较，前置式洞门施工技术方式，节约大量的项目投资，减少了工程造价。首先是隧道洞口施工中省略了大量开挖边仰坡的土方，弃渣量减少了，也不用清理和外运，大大降低了工程费用。同时，节约用地，使大面积的山体开挖造成的边坡防护以及地表修复工程得以避免，节省了环境治理和生态恢复费用。（3）强化了隧道的运营安全能力。前置式洞门施工技术方式使山坡原有稳定的状态得以保持，围岩稳定结构没有破坏，杜绝了传统隧道施工中山体开挖产生的诸多工程隐患。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆前置洞口依据山体外观的需要，采用合适的砌衬，与山坡融为一体，实现了驾驶员洞内洞外光线变化引起视线变化的安全过渡，提高了隧道运营安全性能。
4、隧道零开挖进洞施工技术的具体实践
4.1 做好施工前的相关准备。
施工前，按照隧道工程建设规模的大小，需要做好各项相关准备工作。首先组织相关人员，认真研究设计图纸，施工场地的实况勘测与放样测量。针对设计的洞口结构、地形标高以及自然坡度，确定前置式洞门具体准确的桩号。其次根据控制导线和标高、坡度的坐标计算的相对关系，用全站仪确定前置式洞门在山前的准确的位置，并开挖小型平台和修正清表。同时，做好洞门上面和两侧的截水、排水的沟槽设置。一般情况下，以人工开挖组织施工为主，避免施工机械的挖掘影响山坡围岩的稳定结构。第三、确定施工工序。一是划定施工位置；二是套拱拱部具体施工；三是超前管棚的组织施工；四是临时衬砌施工和混凝土浇筑施工；五是开挖洞门内的岩石土体；六是临时衬砌的逐级落底；七是套拱直墙的落底；八是进洞开挖。
4.2、确定前置式洞门的施工位置。
以隧道明暗交接点为起始位置，结合放样桩号的测量数据，准确划定钢拱架的施工间距，从明暗交接点的位置向外施工。同时，进行复测，确定洞口的洞门桩号。这样，就把前置洞门的具体施工位置确定下来。
4.3、进行套拱拱部的具体施工
套拱拱部的施工是前置洞门的第一道工序，把拱部的工字钢和锚杆支护焊接牢固后，在钢架上确定导管位置，稳定大管棚支护，并把导向管和工字钢焊在一起上。然后，依据实际地形，具体绘出套拱的轮廓线，按照套拱形状随山体走势逐级开挖台阶，保留套拱下面的土体当做套拱内模，随着台阶高度搭设拱架。立起拱架后，浇筑拱脚基础；在修整好的土体上直接铺设内模钢板，并与拱架连接固定，对走样的位置及时调整，确保线形随和顺直。接下来在拱架上焊接钢管作为导向管，导向管设置完毕，就安装外模，按照套拱外的轮廓线于仰坡土体上开挖一条与模板厚度相当的凹槽，用来支撑模板的外端，模板与拱架要用铁丝拧紧使其牢固成为一个整体。模板的两头，用木板堵头，拼成弧形，并用钢管加固撑紧，这样内撑外拉使模板具备一定的柔韧性和刚度。模板铺设完毕，根据套拱的施工规模确定相应的混凝土标号和浇筑厚度，一次浇筑施工完毕。
4.4长管棚的具体施工
根据管棚的长度、管距和空口多少及位置，进行钢拱架支撑导向管，并进行混凝土浇筑。
4.5临时衬砌浇筑的施工
管棚施工结束，满足混凝土的养护条件后，开始进行临时衬砌施工，首先测量放样，打上临时衬砌的标桩，以核定准确位置。其次，按照设计标准进行台阶临时衬砌的开挖；第三、用两排钢筋连接临时衬砌，使其成为一个整体，有效控制钢架纵向的受力状态，确保其不发生倾覆。第四，在最后一级的台阶拱架的立架之前，挖好条形基础并预埋钢筋，进行混凝土浇筑。基础凝固后，进行拱架安装。之后，进行临时砌衬的逐级落底施工。
5、结语
隧道零开挖进洞施工技术，是广大工程施工技术人员在长期的施工实践经验和不断创新的基础上，逐渐完善的施工技术，是立足于环境保护意识和自主创新精神思想基础上的施工技术举措，对隧道施工建设有积极的影响，值得推广学习。
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论文作者:杨勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/11
标签：隧道论文; 施工技术论文; 山体论文; 洞口论文; 进洞论文; 位置论文; 交接点论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;