申学斌
（中铁十四局集团第二工程有限公司，山东 泰安 271000）
摘 要：在我国高速公路建设中，公路隧道因为地质情况变化较多，而且隧道作为高等级公路快速发展中不可或缺的地下工程，承担较大的交通运输任务。文章以老马岭隧道工程为例进行分析，使用相关技术措施进行分析，力求不断推进高速公路施工质量的提升。
关键词：高速公路；隧道；洞口；防塌方
随着国民经济建设的飞速发展，公路、铁路、水利工程中新建隧道工程规模越来越大，都具有洞径大、洞线长、埋藏深等特点，坍塌是隧道施工经常发生的事情，给安全生产带来了很大的挑战。结合老马岭隧道出口左线仰坡塌方处理，介绍在泥石松散体覆盖竖向发育岩体性质洞口复杂地质情况下边坡垮塌治理、采取保护生态环境、按照早进洞晚出洞的原则下讲述安全进洞的施工技术。
老马岭隧道场地位于山西省高平市阁老村和沁水县老坟沟村，隧道出口靠近331省道，隧址属侵蚀剥蚀低中山区，隧道所经区域海拔高程为1037～1178m，地形起伏较大，相对高差约为141m,山体平均坡度约为25～35°。老马岭隧道右线里程桩号YK21+443～YK23+170，隧道全长1727m；左线起讫里程桩号ZK21+417～ZK23+185，隧道全长1768m，隧道最大埋深123m。隧道出口端表层局部覆盖第四系全新统人工填筑土（Q4me）、残坡积成因（Q4el+dl）的粉质黏土、碎石等；基岩为二叠系上统上石盒子组（P2s）的泥质砂岩夹砂岩、泥岩。
2.1 隧道塌方
近几年在基础设施建设的实践过程中，施工安全事故时有发生，甚至可用频繁两个字形容，给国家和人民带来了很大的损失，给施工的周围和给工作人员的人身安全和社会造成极大的影响。经不完全统计，隧道塌方在整个施工数量当中所占的比重相当的高。隧道塌方是指施工过程中由于应力作用洞顶与两侧的部分岩石和泥沙土大量塌落的现象。造成塌落有很多的原因，经过分析最主要的原因是因为在开挖时，隧道周围的松软岩体受到影响，由于土体压力的作用而产生了裂缝破坏。还有一种可能是因为围岩内部早已有节理的现象发生，层理松弛剥落的现象也是时有发生。隧道设计与施工始终贯穿着整个施工过程，因为不可遇见的情况较多，设计始终围绕着地质围岩和水文的变化而不断修改相应的支护参数。
2.2 塌方危害
塌方是隧道施工中比较常见和典型的一种事故，一旦发生塌方，不仅延误工期，大幅度增加工程费用，而且会危机施工人员的生命安全。从另一方面来讲隧道的工期延长了，预算增加了，机械设备也不同程度上造成了破坏。隧道塌方的两大特点，其高发性指的是发生的频次较高，不可预见性很大；其高危性指只要发生必然会造成损失，给施工安全带来严重的威胁。为此，要对塌方的相关因素进行较深入的研究和对工程实践的探索，尽量做到防患于未然。把危害降到最低。
3.1 方案对比选定
（1）洞身全部开挖，改为明洞施工，后进行回填处理，由于山体的岩石裂隙竖发育，且往洞口方向前倾，一直延续到整个山体内几十米，往洞内方向山体越来越高，能达到50～60m。该方案施工方法较安全，施工工序简单，但是对于大方量的土体比较费工，同时山体的垮塌隐患比较大，容易造成后面山体依次往洞口方向垮塌，造成难以进入暗洞施工，同时增加了对山体的大面积破坏，对环保和水土保持不利，严重破坏了植被，同时加大了土地的占用数量。
（2）目前仰坡趋于稳定状态，但大量的土石堆积体抵挡了第二台阶上的裂缝发展，仰坡洞顶以上高度在23m。做好仰坡顶部的截水沟，取消明洞，将洞门形式改为端墙式洞门，同时将设计明暗开完线延长至塌方体坡脚稳定地段ZK23+187位置，为了稳定洞门套拱不被仰坡塌方体推移，采用2m厚的片石混凝土止浆墙平衡土体压力，止浆墙采用隧道开挖轮廓断面形式，确保套拱的结构尺寸满足要求，利用止浆墙进行超前注浆预加固措施，套拱在止浆墙外轮廓上施做，掌子面开挖采用弧形导坑法施工。该方案对工期影响比较小，同时能够保证洞口的安全，且能够比较顺利的进入暗洞施工阶段。
综上所述，选取方案二比较合理，从工期、工程节约、环境保护、安全上考虑可行，选取方案二为施工方案，该方案通过了专家组的评审，确定为施工方案。
3.2 施工工艺流程
高沁高速老马岭隧道洞口防塌方施工工艺流程，如图1所示。
图1 坍塌与隧道施工处理流程图
3.3 施工方法
（1）截水沟施工：仰坡顶部施工浆砌截水沟，水沟线性按照现场地形确定，保证以上雨水通过截水沟顺利排走。
（2）止浆墙施工：现场测量放样止浆墙位置，清理止浆墙范围内的土体，并对土体边坡进行喷浆封闭支护，现场清理完场地后进行止浆墙基础开挖，安装模板，严格按照隧道开挖轮廓制作止浆墙并考虑该处的最大预留沉降量，然后进行片石混凝土浇筑。止浆墙厚度2m，在止浆墙面上布置注浆孔，为后期注浆施工做好预留准备工作。
（3）套拱施工：套拱采用C25混凝土，厚80cm，内衬3榀I18工字钢，间距50cm。套拱混凝土浇筑前，工字钢架立后，在工字钢架上按30cm间距均匀对称布置54根?127导向管，导向管用?12钢筋固定在钢架上。套拱地基承载力需满足设计或规范要求，大于350kPa，若检测基地达不到要求，利用C15片石混凝土底座加固基底。
（4）长管棚施工：套拱强度符合要求后，进行长管棚钻孔。长管棚采用?108×6mm热轧无缝钢管，节长3m、6m，外插角1～3°，设计长度为30m。安装时相邻管节交错布置，避免在一个断面上的接头超过50%，同时相邻管接头至少需要错开1m。钻孔过程中，宜每完成一个钻孔，即完成相应的管棚安装，以防相邻孔钻孔过程中，堵塞上一钻孔。
管棚安装完成后，进行管棚注浆。单号孔管棚为钢花管，按照纵向30cm间距，环向2孔，交错梅花形布置?15注浆孔，外侧留有3m长止浆段；双号孔管棚为无孔钢管。注浆时遵循自下而上的注浆顺序，注浆压力控制在0.7～1.0MPa，注浆直至孔口持续冒出水泥浓浆时为止。
（5）止浆墙注浆施工：对于掌子面开挖范围内进行注浆预加固处理，最大程度的固结前方松散结合体，采取注浆采用KYB-50/70注浆泵全孔一次压入式注浆，浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层。水泥浆水灰比1∶1～1∶1.5，必要时掺速凝剂。注浆压力为0.7～1.0MPa。
（6）洞身开挖：主洞Ⅴ级围岩浅埋及偏压段采用弧形导坑法开挖。控制爆破施工，Ⅴ级围岩地段及断层破碎带地段，为保证洞身段的施工安全，采取控制爆破施工方法。控制爆破施工工艺。控制爆破施工工艺流程，如图2所示。
施工方法。施工中严格遵循“微爆破、密布眼、少装药、短进尺”的原则，尽量提高炸药能量利用率，以减少炸药用量；隧道周边采用光面爆破，减少对围岩的破坏，控制好开挖轮廓；合理设计起爆顺序，增加毫秒延时雷管的段数，减少一次起爆药量，提高光爆效果；在保证安全的前提下，尽可能提高掘进速度、缩短工期。
由于该段落处于地质灾害区，严格控制爆破震动，用微振爆破技术，严格控制爆破速度在2cm/s以内，最大限度的减少对围岩的破坏。
短进尺：爆破应采用短进尺，减少每眼装药量，降低爆破震动。
密布眼：在爆破设计中，适当增加布眼密度，减少每眼装药量，降低爆破震动。
多段网络起爆：适当增加起爆段数，减少每段起爆药量，降低爆破震动。
（7）初期支护：洞身开挖完成后，立即施工初期支护，首先素喷C25混凝土封闭围岩表面，然后及时架立I20a钢拱架，纵向间距60cm，张挂φ8钢筋网片，网格大小为20cm，施工系统锚杆，系统锚杆采用D25中空注浆锚杆80×60cm环向纵向布置，长度350cm，超前支护采用小导管预注浆加固处理。
图2 控制爆破施工工艺流程图
（8）二次衬砌：衬砌采用全断面液压整体模板衬砌台车模注砼，砼搅拌运输车运输砼，泵送砼灌注，横洞等辅助坑道采用简易台架配组合钢模衬砌。隧道仰拱地段采用“仰拱超前、衬砌紧跟”的方法，根据围岩情况和规范要求，制定明确的掌子面和仰拱、二衬的控制距离。
衬砌砼在拌和站集中拌制，砼的拌和采用自动计量的拌和站集中拌制，自行式砼搅拌运输车运至洞内，砼灌注采用60～80m3/h砼输送泵灌注，插入式振捣棒结合附着式平板振动器振捣。衬砌砼的钢筋在洞外加工成形运进洞内现场焊接及绑扎。
在隧道工程施工中要结合具体的工程结构、工程地质和水文地质条件确定施工的重点和难点。隧道洞门坍塌处理在实际操作过程中受各种因素制约，采取何种措施能够正确处理洞门施工，往往受岩体的节理裂隙发育、案例发生地的具体场地位置和水文地质条件等因素制约。正确的选取施工方法是能否克服问题的关键，抓住容易造成事故的关键地段，提出有效的施工方法，才能保证施工安全和工程施工质量。
参考文献：
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[4]宗敬全.论公路路基施工重要性及其关键技术环节[J].工程技术研究.2016,(7):47+70.
中图分类号：U453.1
文献标志码：A
文章编号：2096-2789（2017）02-0034-02
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