隧道边仰坡零开挖进洞施工技术探讨

第44卷第9期 山西建筑•194 • 2 0 1 8 年 3 月 SHANXI ARCHITECTURE Vol.44 No.9 Mar.2018
文章编号：1009-6825 (2018) 09-0194-02
隧道边仰坡零开挖进洞施工技术探讨
张秀琴
(山西省晋中路桥建设集团有限公司第三分公司，山西晋中030600)
摘要：因施工安全及工后环保和山体力学平衡安全的需要,结合工程实际，提出了一种在隧道开挖时不用进行大面积边仰坡削 坡来进洞的施工技术，该施工技术能保证安全、快速、环保的进洞。

关键词：隧道，洞口，边仰坡，施工技术
中图分类号:U455 文献标识码:A
在新奥法隧道施工中由于受隧道周边地形、地质、地貌、环境 及气象等外部条件以及隧道内部应力的影响，洞口段施工相比较 洞身施工来说一直是隧道施工的难点，洞口段的施工会对隧道洞 身的施工产生影响。

而传统的隧道进洞施工技术多数是采用高 刷坡的方式,在洞口范围内自上而下根据边仰坡的坡度进行刷 坡，在保证洞口顶部有一定覆盖层厚度的前提下开挖上导进洞施 工。

但是采用这种大刷坡的方式进洞不仅容易破坏原山体的自 有平衡，而且对环境也有破坏，随着近几年来我国对环境保护工 作的力度逐步加强，对基础建设的环境保护也提出了更高的要 求。

隧道洞口要求尽可能多的减少原有植被破坏及工后绿化恢 复也提上了议事日程。

1施工简介
我单位承建的某隧道工程中根据业主要求，为了更好的保护 环境及加快工程施工进度，在施工中采用“零仰坡”开挖进洞法组 织进洞施工，有效地解决洞口工程病害，保护了隧址区域的自然 环境,形成了一套隧道边仰坡“零开挖”的开挖进洞施工技术S O-S9-O-S 9-O-S S O-S9-O-S S O-S 9-O-S 9-O-S S O-S 9-O-S 9-O-S S O-S 9-O-S S O-S 9-O-S 9-O-S
有考虑支护方法、断面及开挖方式等，虽然在实际工程施工中有 一定的意义，但是在实际操作中还要依靠人工(操作人员）本人的 经验来判断。

5)专用性不够。

目前我国对铁路隧道、公路隧道和地下工程的稳定性的判别 方式不完全相同，选用的模型和参数也不一样，不具有专用性，有 很大的经验性。

因此，在实际施工中，因判别方法不同难免会出 现偏差，缺乏一个共同的尺度与标准。

4结语
引起隧道围岩失稳的因素多种多样，隧道构造非常复杂，在 施工中的变化也是多种多样，因此如何准确判断围岩失稳的原因 就显得尤为重要。

围岩的变化有着位移大、非线性、非连续性的 特点，是一个科学难题，要解决这个问题就必须能够准确判别围
方案。

该技术在确保隧道施工进洞安全和大幅减少运营期洞口段
地质治理以及环境保护方面效果明显，技术先进，有明显的经济
和社会效益。

2工艺原理
隧道边仰坡零开挖施工技术改变了传统的高刷坡的隧道进
洞方式，极大的减少了隧道洞口边坡的刷坡量，减少了大量的挖
方工作量，使原有植被也得到了很好的保护。

在进洞的准备工作 上，会对原洞口坡度稍作休整，根据原设计轮廓线在洞口两边支
设工字钢拱架，利用超前小导管与管棚结合对隧道洞口部分进行
预支护，以开挖上导的方式进洞。

在进洞深度到一定的循环进尺 后,尽快封闭成环。

由于没有对原有边坡进行大的刷坡,所以在
进洞的时候，洞口地段的覆盖层厚度比传统的隧道进洞方式要减
小很多。

在洞覆盖层不足的前提下，要保证安全进洞，我项目部
选择台阶法进洞，隧道中间设中隔墙。

在施工过程中要保证洞口
地段开挖部分尽早封闭，尽早将仰拱封闭成环，以保证快速安全环
>-S SO-S 9-O-S 9-O-S SO-S 9-O-S 9-O-S SO-S 9-O-S SO-S 9-O-S 9-O-S SO-S 9-O-S 9-O-S SO-S 9-O-S 9-O-S SO-S 9-C
岩失稳产生的原因，所以我们在分析操作过程中应考虑可能引起
的因素，不能仅仅用一种方法去分析，还应利用计算技术和仿真
模拟，对隧道围岩稳定性进行综合评价，从而得出客观、科学、合
理的结果。

因此以后综合考虑各种因素的影响，使经验与科学互
补融合是未来的主要发展方向。

参考文献：
[1]朱大勇，钱七虎，周早生.复杂形状硐室围岩应力弹性解析
分析[J].岩石力学与工程学报，1999(4) :91-93.
[2] 黄成光，于敦荣.公路隧道施工[M].北京：人民交通出版
社,2001.
[3] JTG/T F60—2009,公路隧道施工技术细则[S].
[4]徐干成，白洪才，郑颖人，等.地下工程支护结构[M].北京：
中国水利水电出版社,2001.
Study on stability of broken surrounding rock in tunnel
Wang Pengfei
(S h a n xi R oad and Bridge Construct Co., L td y Taiyuan 030000, C hina)
Abstract：More and more highway tunnel construction, the tunnel in the construction process of geological disasters in a variety of problems, including the instability of surrounding rock is particularly prominent. In this paper, through the analysis of surrounding rock stability prediction, using a variety of methods to analyze the rationality of the broken surrounding rock tunnel excavation and support schem e, so as to indicate the future development direction of the stability of broken surrounding rock tunnel.
Key words：geological hazards, broken surrounding rock, road tunnel
收稿日期=2018-01-04
作者简介:张秀琴（1972-),男，助理工程师
第44卷第9期
2 0 1 8年3月
张秀琴:隧道边仰坡零开挖进洞施工技术探讨• 195 •
保进洞。

取加固措施。

3关键技术
3.1 工艺流程
边仰坡零开挖进洞施工工艺流程见图1
|测量放样~[-|混凝土拌制~ |制作浆液注浆封瓦}
测量放样
;
洞顶截排水系统
;
边仰坡最小刷坡
临时衬砌边墙拉槽
架立钢筋
边墙混凝土施工
拱部超前支护
I
临时拱部混凝土制作
I
洞内护拱制作
1
洞□段二衬施工
I
洞身开挖
}~|型钢加工^|
}~|制作混凝土试q
}~|订制钻孔备制_
图1边仰坡零开挖进洞施工工艺流程
3.2施工要点
洞口段的施工顺序为:1)护拱边墙两侧拉槽;2)架设护拱钢 拱架;3)浇筑护拱边墙混凝土;4)超前支护施工;5)护拱拱项钢以 及混凝土的施工;6)分台阶开挖护拱及仰拱;7)护拱及仰拱的支 护以及混凝土的浇筑;8)进人岩体内护拱部分的开挖、支护及衬 砌;9)洞口段二衬混凝土的施工;10)隧道洞身开挖。

3. 3过程控制
3.3.1测量放样
根据设计要求并结合洞口部分实际地形及标高计算出洞口 开挖边线坐标。

根据隧道内控制导线点来控制隧道边坡开挖边 线坐标。

在具体操作上，使用全站仪确定洞口部分的最小开挖边 坡轮廓线，用来控制洞口边仰坡的开挖。

如果洞口部分有少量的 清表工作，不允许使用机械，要采用人工的方式进行，以减小机械 对洞口的振动，保证洞口部分的边坡稳定。

在洞口开挖前要按设
2)边墙浇筑:模板的支立要符合规范要求。

在浇筑混凝土 时，接缝处要留有预埋钢筋。

3.3.3钢拱架架立
钢拱架的制作需按设计要求在现场制作与安装。

在安装过 程中保证定位准确。

钢拱架的安装要保证二衬按设计厚度完成 后隧道能有设计要求的净空。

每两榀钢拱架之间用直径22 m m 的螺纹筋固定，固定间距不小于1m。

同时也可以辅以锁脚锚杆 将钢拱架固定。

底部连接基础要稳定，牢固。

在混凝土浇筑的过 程中可先浇筑边墙混凝土，也可连拱部钢架一起架设完毕，并一 起浇筑。

3.3.4隧道拱部的施工
在开挖工作完成后，要进行顶部工字钢的架立，为了保证工 字钢的稳固。

工字钢需与超前管棚或超前锚杆焊接固定。

并在 架立的工字钢上定位出下一循环的超前管棚的导向管。

在进洞 一定距离保证洞顶覆盖导厚度的前提下，根据现有地质条件，经 监理工程师批准，可以改变预支护方式。

在浇筑拱部的临时衬砲 混凝土时，根据设计及隧道施工规范，拱顶部要留有一定沉降量。

在护拱混凝土强度达到一定强度后，隧道进洞方式采用台阶法加 中隔墙的方式进洞。

在下导开挖工作完成后要及时连接上导部 分钢架预埋钢筋，施作下导部分支护，尽快将下导部分封闭。

在 二衬混凝土施工前，要完成防水卷材的铺设（将防水卷材铺设在 临时衬砲上）。

3.3.5二衬混凝土施工
在进人洞身长度满足设计及施工要求后，洞内各工序都能正 常进行的前提下，可进行洞口段二衬衬脚以及洞门的施工，进行 此项工作还可加强洞口稳定。

洞口的施工与洞内作业同时进行，洞门混凝土的强度与洞身相同。

洞门工程的施工可采用与洞身 施工平行作业的方式进行，洞门的施工要避开雨季。

在进行洞身 衬砌混凝土施工的同时可连同洞门混凝土整体浇筑;在洞门工程 完工后要进行表层覆土植草木进行绿化处理，做到人文景观和自 然景观有机统一，使其与自然环境更加协调。

4实施效果验证
计要求做好洞顶部分的排水工作。

本隧道工程在进洞施工技术上采用此项施工技术开挖进洞。

3.3.2边墙施工
1)基础开挖:洞口边墙的开挖可根据工程实际采用拉槽或者 是挖井。

在边墙的开挖过程中，要尽可能的保证核心土不受破 坏，以维持洞口山体稳定和下步采用台阶等施工技术进洞时利于 形成开挖工作平台。

边墙在开挖的过程中要保持对称开挖。

开 挖4 m时，对于低稳定性的围岩要采用顶撑、锚喷支护等防护措 施。

边墙开挖过程中要保持两侧边墙对称开挖。

对失稳的坑壁 要采取措施进行防护。

对于较硬岩石要采用预裂爆破形成减震 带，分层开挖。

边墙基底埋深不浅于1m。

若基底埋深过浅，需采该隧道洞口地质差，为V级围岩，不稳定、易坍塌。

地处黄土沟谷 梁峁区，隧址区内地形起伏较大,黄土冲沟发育，洞体地表地形较 为破碎且该地区干旱少雨，植被贫乏，生态环境极为脆弱,破坏后 较难恢复。

该隧道进出口施工场地狭窄，进出口段全部为V级围 岩，其中进、出口地层均为第三系中可塑~硬塑粉质粘土组成，洞 门采用整体式混凝土结构，洞口最小埋深约8 m~ 66 m。

出口进 洞采用零仰坡开挖法，已顺利快速地进人正洞身，安全通过洞口 段软弱围岩。

进度快、效益高、质量好，受到业主的好评，取得了 良好的经济、社会和生态效益。

On construction technique for zero excavation tunneling at heading slopes of tunnels
Zhang Xiuqin
(S h a n xi Jinzhong R oad and Bridge Construction Group Co., L td, Jinzhong 030600, C hina)
Abstract：In order to meet the standards of the construction safety, environmental protection and dynamic balance of mountains, the paper points out the construction technique in the tunnel excavation without adopting the large heading slope tunneling by combining with the engineering facts, so as to ensure the safe, speedy and environment-friendly tunneling.
Key words：tunnel, cave entrance, heading slope, construction technique。