号 鲢兽 公路山岭隧道单向出 Ｉｑ技术研究 周满兵 ， （１．安徽省公路工程检测中心，安徽合肥２３００５１； 合肥２３００５１） ２．桥梁与隧道工程检测安徽省重点实验室，安徽摘要：在山区公路建设中，由于桥隧比例较高，经常遇到桥隧直接 及时用喷混凝土喷满其空隙，二次衬砌采用６０ｅｍ钢 筋混凝土。 原设计隧道Ｋ３５＋２１５～Ｋ３５＋２５０段为浅埋层地 相连，增加了山岭隧道施工难度，山区地形地质条件复杂，特别在桥隧 连接处隧道洞口，往往施工空间不足，缺少开挖工作面，隧道如何安全 出洞是一大难题。文章以Ｇ２０５五里亭至桃林公路改建工程南田隧道 为例，通过小导洞分部环向开挖结合超前小导管方法，分析研究山岭 隧道单向出洞施工技术，为类似工程提供参考。 关键词：山岭隧道；单向出洞；小导洞；超前小导管 中图分类号：Ｕ４５５．４ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００７－７３５９ｌ２０１８）０２—００７８—０３ Ｄ０Ｉ：１Ｏ．１６３３ｏ／ｉ．ｃｎｋｉ．１００７—７３５９．２０１８．０２．０３０ 山区公路隧道洞口地形陡峭，水、电等施工【 设施 搭建困难，工作场地狭窄，研究这种条件下隧道单向 出洞技术嘲，以解决交通不便等问题，同时保障施工安 全，满足工程进度。 １工程概况 南田隧道位于黄山市休宁县境内，起讫桩号 Ｋ３５＋２１５～Ｋ３５＋６６１，为单洞双向行车隧道，全长 ４４６ｍ。隧址区地势以茶子岭为界，呈两边低中间高， 地面高程一般在３８０ｍ一５８０ｍ，地形起伏较大，地貌以 中低山丘陵地貌为主，局部分布有山间沟谷，沿线植 被多为幼树、灌木、杂草为主，生长茂密。隧址区地层 属扬子地层区江南地层分区，基岩岩性为休宁期晚期 花岗岩，分布层残坡积覆盖层。 １．１洞口地质条件 南田隧道从大桩号往小桩号方向开挖掘进，出洞 口位于穿越山咀的西北坡，山坡地势陡，自然坡度约 为７Ｏ。。洞口段主要为中风化花岗岩，零星分布薄层 残积土，中风化岩性硬，受Ｆ４３断层影响，岩体破碎， 洞口仰坡总体稳定性一般。 １．２洞口段没计情况 隧道出洞口段（Ｋ３５＋２１５一Ｋ３５＋２４０）为Ｖ级围岩， 此段主要穿越中风化花岗岩。洞口段设计采用Ｖ浅 型复合式衬砌，初期支护采用强度高、刚度大的Ｉ２０ａ 型钢，间距０．６ｍ，钢支撑与围岩之间使用垫块楔紧， 作者简介：周满兵（１９８４一），男，安徽枞阳人，毕业于合／ｔ６＿Ｔ－－￣大学地质 工程专业，硕士研究生，工程师，主要从事隧道工程施工检（监）测与科 ■ 研等工作。 段，采用 １０８无缝钢管大管棚作为辅助工程措施， 大管棚长３０ｍ，环向间距为４０ｃｍ，钢管轴线与衬砌外 缘线夹角１。一３。，设置于衬砌拱部约１２０。范围，管棚 注浆采用水泥浆液。 ２出洞方案的确定 ２．１现场施工条件 南田隧道出洞口端斜坡较陡，洞口下方４．５ｍ为 原Ｇ２０５公路，洞口离原公路平面距离只有ｌｍ。原图 纸设计大管棚已难以实现。现面临的有以下几点困 难： ①隧道出洞口下面是原Ｇ２０５公路，进行管棚施 工时，至少要有１５ｍ的纵向平台，势必会占用Ｇ２０５ 国道，会阻断公路的交通，按照我国道路交通法律的 相关规定，Ｇ２０５国道长时间封闭交通施工的审批不 可行； ②地形陡峭，加之高差太大，施工场地没法搭建， 水、电无法保证； ③如若强行在该洞口进洞施工，因地势陡峭、工 作场地狭窄，同时又要保证Ｇ２０５道路畅通，施工过 程中会对施工人员和过往人员、车辆带来极大的安全 隐患。 ２．２出洞方案及方法 结合现有的施工条件，南田隧道计划采取单向出 洞的施工方法。根据隧道“早进洞、晚出洞”的施工原 则，保持山体的原始平衡状态，避免洞口塌方，结合洞 口的地形，拟采用“上台阶小导洞翻贯通，加密超前小 导管为辅，贯通后施作边仰坡防护，由洞内向洞外预 留核心土，环向逐步扩挖至设计断面的出洞施工方 案”。 ３隧道单向出洞施工 ３．１施工工艺 具体布置如图２所示。 隧道正洞掌子面施工至 距离贯通面约为１５ｍ 』 ｌ掌子面封闭Ｈ正洞初期支护施工完毕Ｉ Ｉ Ｉ监控测量 ——－｛小导洞施工１．一 超前小导管施工 ｉ ｌ监控测量 — 成洞面旆工｝．＿一 边仰坡防护旋工 、Ｌ 杆 初期支护 Ｃ＝＝Ｉｃ＝＝ Ｃｊ＝ 旺。 监控测量卜 分步环向开挖至设计断面 及时施作初期支护封闭 囝１ 隧遭施工工艺流程图 ３．２单向出洞前准备 隧道出洞前需做好以下几点准备工作。 ①洞口上方围岩处治 先对洞口上方陡壁围岩进行全部处理，具体为清 理进口端浮土、浮石、树木等。出洞前首先按照设计文 件要求施作截、排水沟以及洞口改沟，并确保排水通 畅，以减少积水对洞口的冲蚀，确保洞口施工安全。 ②加强监控量测 重点进行地质观察，密切关注洞口围岩及洞内支 护变化状况，提前布设洞内外监测点，量测围岩周边 位移、拱顶下沉变化 ，进行综合分析，通过分析成果 及时反映围岩下沉、收敛动态，正确指导施工，及时调 整支护参数，以保证出洞施工期间的安全。 ③对洞口原Ｇ２０５老路进行拼宽处理，保证半幅 通行的要求，同时指派专职人员对过往车辆进行引 导，以免发生堵塞。 ④洞口施工过程中必须遵循“短进尺、弱爆破、强 支护、勤量测”的原则，在隧道出洞前，要求隧道初期 支护紧跟掌子面，避免掌子面围岩裸露时间过长。 ３．３单向出洞具体方案 ３．３．１上台阶小导洞施工 当掌子面施工至贯通面约为１５ｍ的距离时，暂 停掌子面的施工，完善围岩的初期支护，且保证二衬 施工与掌子面距离小于１２０ｍ。小导洞施工要求如下。 ①小导洞位于上台阶顶部，导洞顶部轮廓与隧 道设计开挖断面相同，以利用超前支护系统和初期支 护系统，保证小导洞开挖时的稳定与安全。小导洞截 面尺寸为４ｍ Ｘ ４ｍ，以方便装载机、挖掘机施工为宜， · Ｊ图２小导洞断面示意图（单位：ｍ） ②小导洞掘进施工按每循环０．５～１．Ｏｍ控制，每 循环按正洞施工时的方法预先做好超前支护，支护范 鞫 Ｈ· 蝗： 围略大于导洞顶部宽度即可。 ③每循环开挖完成后及时施作初期支护，注意 导洞顶部与隧道设计开挖断面相同，并适当预留变形 量，保证在后期施工中，围岩收敛、拱顶下沉后不侵入 二衬混凝土。导洞开挖面完成后应及时进行初期支 护，拱顶部打设 ２２砂浆锚杆，长度３．Ｏｒｅ，环、纵向 间距为１．２ｍ Ｘ １．Ｏｒｅ，梅花型布置，挂设直径为 ８的 钢筋网片，网眼尺寸为２０ｅａｒ×２０ｅａｒ，喷射Ｃ２０混凝 土厚度为ｌＯｏｍ。小导洞两侧采用喷射Ｃ２０混凝土进 行临时支护，厚度为ｌＯｏｍ。 ④小导洞施工时，每循环钻眼增加２ ３个探 眼，探眼深度５ｍ，以探明具体的剩余距离，便于安全 出洞。 ⑤小导洞施工主要以人工开挖为主，辅以微弱 爆破。每循环开挖完毕、检查净空，符合要求后立即施 作初期防护，尽快封闭围岩。 ⑥小导洞开挖过程中，加强对地表监测，发现异 常及时处理。小导洞施工前对洞口原有地面进行一次 复测，准确掌握出洞时洞顶的覆盖层厚度，确保施工 安全。 ⑦小导洞贯通后，将洞内的供风、供水、供电线 路引出洞外，并按要求布设整齐。 ３．３．２格栅钢架锚喷支护 围岩自稳能力差易坍塌时，需加工格栅钢架，间 距１．２ｍ～１．５ｍ，连接筋环向间距１．Ｏｍ，拱部打设 ２２ 砂浆锚杆，长度３．Ｏｒｅ，环、纵向间距为１．２ｍ Ｘ １．Ｏｒｅ，梅 花型布置，挂设直径为 ８的钢筋网片，网眼尺寸为 ２０ｅｍ Ｘ ２０ｅａｒ，喷射混凝土厚度２０ｅｍ。 ３．３－３洞口边仰坡施工 隧道小导洞贯通后，保证施工机械能安全通过的 情况下，及时对出洞口进行边坡、仰坡施工圈以及截水 国 沟施工，确保洞口端边坡稳定。 ３－３．４留核心土环向开挖 洞外防护工程施工完成后，由洞内向洞外按照三 脚分别为５。～８。、４５。～６０。，小导管施工与钢拱架配 套，每隔４榀一环加以辅助以保证拱顶围岩的稳定， 必要时缩短刚架的间距。初期支护紧跟掌子面。 台阶留核心土环向开挖。施工工序如下： 具体的双层超前小导管布置如图４所示。 ①超前小导管注浆加固，开挖１部，挂网初喷混 凝土，架立钢架，挂网复喷混凝土； ＝口 ②滞后ｌ部３－５ｍ，开挖２部，挂网初喷混凝土， ＝＿＝＝ｊ架立钢架，挂网复喷混凝土； ：斡 ．． ③滞后２部３～５ｍ，开挖３部，挂网初喷混凝土， 架立钢架，挂网复喷混凝土； Ａ－Ａ ｉ 签：室 ④分段开挖４部和５部，开挖４部６ｍ，开挖５ 嚣： 部４ｍ，施做仰拱４ｍ，依次顺序渐进； ： ⑤全洞贯通后及时施作二衬。 图４双层超前小导管支护立面图 ４结束语 通过Ｇ２０５五里亭至桃林公路改建工程南田隧 道的安全出洞，对公路山岭隧道单向出洞技术进行了 探索，隧道单向出洞采用小导洞分部环向开挖结合双 ：一 留核心土环向开挖工序步骤见图３。 层超前小导管技术切实可行，解决了洞口施工不便造 成的难题，并能够确保隧道施工安全，可为其他类似 工程施工提供经验，须特别注意在任何情况下隧道工 程施工必须严格遵守“先支护、后开挖、短进尺、弱爆 破、快封闭、勤量测”的基本原则。 参考文献 …１ 黄成光．公路隧道施工［Ｍ Ｅ京：人民交通出版社，２００１． 图３冒核心土环向开挖３－序图 ［２］何英伟．复杂地形条件下山岭隧道单口出洞施工技术【Ｊ】＿公路工 程，２００１（３）． ３．３．５辅助工程施工 采用双层超前小导管辅助措施，隧道掌子面施工 至距贯通面３５ｍ时（即Ｋ３５＋２１５～Ｋ３５＋２５０段），每循 环钻眼增加２～３个探眼，探眼深度５ｍ，以探明具体剩 ［３］王红雨．Ｖ级浅埋偏压隧道出洞方案［Ｊ］．山西建筑，２００８（１２）． ［４］郭嘉陵，李财．山岭隧道进洞施工方案浅析ＩＪ］．铁道建筑，２００４（１０）． ［５］王晓宇．山岭隧道洞口段桥隧相接工程技术研究ｆＪ】．北方交通， ２０１６（３）． 余距离，便于安全出洞［６３，围岩加固采用双层 ５０× ５ｍｍ超前小导管，小导管长６ｍ，环向间距３０ｃｍ，外插 宣 ，夸 窖 ， § 业 ｊ 夸 ｋ ，夸 ｒ 业 『６ 刘涛．６］山岭区公路隧道施工安全保障及常见病害处治『Ｊ］．城市道桥 与防洪，２０１６（８）． 业宣 譬—窜；ｅｒ § ｒ—审 宣 ｋ — ｋ。业 ’ ｅ ，：》 夸 § ｒｊ ｒ专 宣 —窜 宣 ｒ辔 业（上接第１３页） ④形成管理的良Ｉ生循环。要保证公用事业健 康发展，就要实行科学合理的管理。优良的管理 ，不仅可以刺激企业成本降低，变相提高利润，还 美丽的城市。 参考文献 ［１］赫丛喜，郑浩，高俊鹏．城市公用事业现行存在的问题与改革 措施叨．齐齐哈尔大学学报（哲学社会科学版），２００３（２）． ［２］段文斌，万军．我国市政公用行业市场化评述 上海国资，２００４ （３）：２８—３０． 能提高企业的服务质量、产品质量，从而提高消费者 消费剩余，提高消费者的满意度。 ４结语 综上所述，城市公用事业的改革势在必行，、 ［３］王俊豪．自然垄断产业市场结构重组的目标、模式与实践［Ｊ１ ．中国工业经济，２００４（１）：２１—２７． 【４】高建华．用事业的管制及其改革『Ｊ］＿桂林航天工业高等专 科学校学报，２００４（４）：７０—７３． 公用事业单位也在积极相应，用实际行动来推动此项 改革，与此同时公众需要积极地参与到改革过程中 【５］王学庆．管制垄断一垄断性行业的管制［Ｍ］．北京：中国水利水 电出版社，２００４．２２—３５． 囡 来，为自己的利益出一份力，让我们来共同打造我们
