王春才

摘要：目前浙江省内沿江及沿海公路工程隧道洞口段与路基衔接处地层多是第四系及中生界，地质复杂，但对洞口段复杂地层施工措施不够明确，施工规范也仅简单阐述了洞口的施工原则。文章论述了洞口段明洞地层基础处理施工措施比较和施工安全具有重要作用。采取有效的施工方法，对确保隧道施工和运营安全至关重要。

关键词：公路隧道洞口 隧道施工 基础处理 施工措施比较 施工安全

41省道永嘉沙头至上塘段改建工程主线起点为九丈村，起始桩号为K0+000，经渠口乡霞川村、福利村，穿郑家山隧道至沙头镇石埠村、阳岙村、洞岙村和上塘镇敬仁村、陈岙村、河底村、寺前村、石介下村，终点位于上塘镇区鹅浦桥，桩号K15+062.956，接已改建41省道永喜上塘城区段，路线全长15.03公里。郑家山隧道全长1500m，左线出口洞口段位于石埠村山腰处，洞口段明洞桩号为ZK5+415～ZK5+420，在施工图设计阶段工程地质勘察报告中勘察资料勘探资料显示为⑤2层（含粉质黏土碎石Q3+2el+dl）、⑥2层（强风化晶屑凝灰岩J3j）、⑥3层（中风化晶屑凝灰岩J3j）、⑥4层（微风化晶屑凝灰岩J3j），每层厚度3-5m。见图1。

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1 施工过程及方案比较

隧道开挖至100m开始施工仰供混凝土，明洞基础开挖时候出露地质分别为第四系上-中更新统系残坡积层（Q3+2el+dl），经地质部门重新钻探后确认，基础依次为第四系上-中更新统系残坡积层（Q3+2el+dl），厚度为30-100cm，③2层（含粉质黏土卵石Q4al+m），厚度100-200cm、⑥3层（中风化晶屑凝灰岩J3j），厚度200-500cm，⑥4层（微风化晶屑凝灰岩J3j）。经设计、监理及业主等有关部门查看后拟采用2个方案进行处理，第一方案，C15混凝土扩大基础结构，基础开挖至中风化1m，由于地层结构为顺坡，基础开挖至呈水平状态，以保证明洞稳定要求。第二方案为开挖至中风化岩石表层，打设φ108×6钢花管并注浆，钢花管长度4-7m，间距1m×1m，入微风化岩石2m再浇筑混凝土基础至仰供底层。经对2个方案比较，方案1造价低，施工工期长，不利洞口安全，方案2造价较高，施工工期短，有利于洞口安全，结合工程实际情况，经比较分析后确定采用第二方案。

2 施工方法

2.1 钢花管施工工艺如图2。

2.2 施工方法

2.2.1 基坑开挖。钻机进场检修好后立即采用挖掘机开挖，开挖时间尽可能缩短，开挖时观察隧道洞门处变形情况。缩短基坑的暴露时间，保证洞口稳定。

2.2.2 测量放线。基坑开挖完成后，利用人工清理多余土石方后，测量放线，测放钻孔位置，并用白灰标记。

2.2.3 安装钻机。钻机要求与已设定好的孔口管方向垂直，必须精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。

2.2.4 钻孔及清孔验收。为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ125mm。钻机采用DK-300型钻机钻孔，钻机开钻时，应低速低压，根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为钢花管长度的参考资料。用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径不小于125mm、孔深不小于设计要求，防止堵孔。用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

2.2.5 安装钢护管。钢管四周钻设孔径10～16mm注浆孔（靠孔口1m处不钻孔），孔间距15cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。钢花管顶进采用挖掘机压入孔底。接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。

2.2.6 钢筋笼安装。导管插入后立即清孔，再插入钢筋笼后注浆。钢筋笼由四根Φ18主筋和固定环组成。固定环采用Φ38钢管，壁厚4mm，长度为10cm，固定环间距为50cm。

2.2.7 注浆。安装好有孔钢花管、放入钢筋笼清孔后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。

①注浆材料：注浆材料为水泥浆，水灰比为0.8：1，必要时掺入速凝剂。单根花纹管注浆量按照下公式计算：Q=π*Rk*L*η。式中Q为注浆量；Rk=0.6Lo，Lo为注浆钢花管中至中的距离；L为钢花管长度；η为围岩孔隙率。根据现场地质条件该值取40%。②采用注浆机将水泥浆注入钢花管内，初压0.5～2.0MPa，终压2MPa，注浆采用双控，即注浆量和注浆压力，当注浆量达到设计注浆量80%以上并进浆速度缓慢，注浆压力达到终压2.0MPa并持续10分钟能够既可停浆。注浆结束后用M5水泥砂浆封堵预留止浆段。③钢管注浆采用双孔注浆，一孔为注浆孔，一孔为透气孔，透气孔深入钢管底部，以排出孔内积水和空气，当透气孔流出与注浆孔相同浓度的浆液时，方可关闭透气孔。注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。

注浆量满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。

2.2.8 基础混凝土浇筑。钢花管注浆全部施工完成后，尽快组织基础混凝土施工，经测量放线边线位置，利用20cm胶合板进行立模加固，泵送混凝土浇筑。

2.2.9 钻孔质量控制。①钻机立轴方向必须准确控制垂直，以保证孔口的孔向正确。②钻杆晃动时，应适当降低钻速，防止因扩孔而造成塌孔。③钻进结束后应对孔深进行量测。④孔位偏差不超过±50mm，孔深偏差不超过±50mm。钻头的直径大于钢管直径小于孔口管直径。

2.2.10 注浆质量控制。①严格按照设计配合比配制浆液。②搅拌浆液应随施工不间断进行。③严格保证持压时间。④注浆应连续进行，中途不得间断。⑤施工前对各孔位进行编号，认真作好注浆记录。

3 结语

由上述可知，在不利于明洞基础开挖条件下，利用钢花管+扩大基础加固明洞基础，使明洞与基岩形成整体，对提高基础承载力，改善地质可发挥独特作用。对运行期间避免 洞口“跳车”，提高行车安全，对公路高效运营有着现实意义。

参考文献：

[1]韩海龙，董亚奎.浅埋、偏压四车道隧道洞口加固、处理技术应用[J].科技传播，2011（20）.

[2]赵翔宇.公路隧道洞口工程施工技术探讨[J].科技创新导报，2012（31）.

[3]李春.广西公路隧道洞口段支护技术研究[D].广西大学，2006.