不良地质隧道施工论文

不良地质条件隧道

施工技术论文

论文名称：隧道洞口段

2013年10月20日

隧道洞口段

要摘：隧道洞口段施工是整个隧道工程施工的关键。针对隧道洞口的特点,如何做到超前思维,制定出切实可行的进洞施工方案,使其既能减少隧道洞口边坡开挖和防护工程量,同时也能加快洞口段的施工进度,确保施工安全,对此进行施工技术研究。结论:隧道洞口施工应根据现场地形、地质、水文条件,从环保角度出

发,制定出科学合理的进洞方案,采用合理的施工技术、方法和步骤开展施工。

关键词：洞口段特点位置的选择支护技术开挖技术

Tunnel portal section

Abstract:Tunnel portal construction is the key to the whole tunnel engineering construction. According to the characteristics of the tunnel portal, how to do forward thinking, to develop a feasible construction plan into the hole, make it can not only reduce the tunnel entrance slope excavation and protection of quantities, at the same time also can accelerate the construction of the hole section, to ensure the construction safety, construction technology research. Conclusion: the tunnel portal construction should according to the site topography, geology, hydrology condition, from the perspective of environmental protection, formulate scientific and reasonable solution into the hole, adopting reasonable construction technology, method and steps to carry out the construction.

Key words: the mouth of the cave the characteristic location choice supporting excavation technology

1 引言

在隧道开挖和衬砌施工过程中，围岩、衬砌的受力和变形情况难以获得确定解答，施工中开挖方法和支护形式是隧道施工中的关键技术，如何选择合理的开挖方法和支护形式是隧道工作者要考虑的。在隧道现场施工中，一般根据上部地质情况、土层覆盖厚度、结构受力特征、隧道开挖的时空效应及施工各工序间的相互影响等因素而决定施工方法，精简施工工序，提高施工效率，一般情况下，还要对经济情况、工期的影响进行分析，同时结合数值分析来综合考虑。

2 隧道洞口段特点

（1）洞口段部位穿过山体表层，而山体表层岩石风化程度高，稳定性差。

（2）洞口段处于浅埋地段，并且围岩破碎软弱，隧道口部成洞比较困难。

（3）隧道轴线与山体或岩层走向斜交时，山体对洞口段易形成偏压

在隧道工程中，洞口段埋深小，难以形成载拱;洞口段围岩一般较为破碎，地质条件差，而边仰坡开挖又将破坏山体原有平衡。因此洞口段往往是地质条件最为复杂的地段，如果设计方案考虑不周，或施工方法选用不当，会导致隧道进洞困难，出现坡面崩塌、滑动，偏压，地表下沉，基础承载力不够现象，影响邻近建筑物。

2 隧洞洞口段位置选择

洞口位置选择是否合理，将对隧道的施工工期、质量和安全有重大的影响。所以在隧道路线设计中，洞口位置的选择是一项很重要的工作。理想的洞口位置应该选择地质

条件良好，地势开阔，施工方便，施工造价合理之处。但在实际工程中难以完全满足要求，在选择隧道洞口位置时应该综合考虑以下几个原则。

（1）洞口尽可能设在山体稳定、地质条件好、地下水不太丰富的地方。

（2）洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底洼处，不要与水争路。

（3）洞口应尽可能设在路线与地形等高线相垂直的地方。

（4）洞口高程应在洪水水位以上。

（5）洞口边坡及仰坡均不宜开挖过高。

（6）洞口不宜设在有水沟或者水渠横跨线路上。洞口开挖尽量不刷动原生坡面。

（7）洞口宜有一定的施工场地。

3 常用开挖方法

根据我国目前施工实际情况和国外经验，将常用的五种公路隧道施工中的开挖方法简述如下：

3.1全断面法

全断面法是指将隧道的断面一次开挖

成型，或钻爆或掘进，开挖后统一进行支护衬砌的施工方法。它适用Ⅰ~Ⅲ级整体性较的围岩，有时也用于IV级围岩，前提是在开挖过程中这种围岩能自稳。

它的特点是：工序少，对施工组织和管理有利；开挖断面大大，可以采用深孔爆破，加快开挖进度；轮廓一次成型，扰动围岩次数少；作业空间大，有利于大型机械作业。

3.2台阶法

台阶法也叫半断面法，将断面一分为二进行开挖，是全断面法的变化方法，它使用的前提是围岩能在短期内自稳，被国内绝大多数隧道所采用。

台阶法包括长台阶法、短台阶法和微台阶法等三种，其划分是根据台阶长度确定。采用哪种台阶法，选择原则有两个：初期支护从施作到基本能自稳的时间长短；上部台阶施工时所需要的空间大小。对岩性较差的围岩，主要考虑第一个原则；对岩性较好的围岩，主要考虑第二个条原则。

3.2长台阶法

长台阶法上下两断面相距较远，一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞宽。在上下台阶上可同时进行平行作业，也可以先在上断面开挖一个进尺，瑞在下断面开挖一个进尺，当隧道长度较短时，也可以先将上断面全部挖通后，再进行下断面开挖，相对于全断面来说，长台阶法一次开挖的断面和高度较小，只需配备中型钻孔台车即可，而且对于维持掌子面的稳定也有利。它适用范围较全断面法广泛，一般适用I-V级围岩。

3.3短台阶法

短台阶法志长台阶法类似，只是两个断面相距较近，一般上台阶长度小于5倍洞宽且大于1~1.5倍洞宽，上下断面采用平行作业，Ⅱ-Ⅴ级围岩都能采用，是新奥法中采用的主要方法之一。

短台阶法施工中，当初期支护变形、下沉显著时，要提前闭合，保证在施工机械正常工作的前提下下台阶的最小长度。

3.4微台阶法

微台阶法是全断面开挖的一种变异形式，适用于V-VI级围岩，一般台阶长度为3~5m，台阶长度小于3m时，无法正常进行