张刚

摘  要：本文结合松阳隧道临崖陡坡地段超前小导洞出洞方案实例，介绍在地质及地理环境受限制条件下，采用小导洞出洞，然后进行洞口截水沟、边仰坡防护、管棚及导向墙施工，最后进行正洞施工的施工方法，避免了直接出洞的安全风险，并针对施工过程中遇见的问题及注意事项进行认真分析，为今后类似工程积累经验。

关键词：临崖陡坡地段;超前小导洞;洞口排水沟及边仰坡;管棚及导向墙

1 工程概况

松阳隧道起讫里程为DK97+211～DK110+377.5，全长13166.5m，单线单洞。隧道出口里程DK110+377.5，该处地形较陡峭，且下方为河道，受地形限制隧道出口无法修筑便道，无法开辟工作面。

2 施工方案的确定

松阳隧道出洞前设计围岩类别Vc，采取三台阶临时仰拱法施工+108长管棚出洞。出洞前对洞口段地形、地质情况进行现场调查：出口原地面坡度70°左右，较陡峭，洞口与下方河道高差约28m，地表主要附着物为树木、杂草及孤石;地表为粉质粘土覆盖层，土质较松散，震动易滑落。为确保出洞安全和边坡稳定，综合各方因素分析，采用超前导洞出洞，然后进行洞口截水沟及边仰坡防护、管棚及导向墙施工，最后进行正洞开挖支护施工，可以很好的解决这一难题。同时在施工中加强监控量测，指导施工，最大限度的控制安全风险。具体施工顺序：施工准备→超前地质预报→监控量测点布设→导洞出洞→截水天沟→洞口临时边仰坡开挖支护→监控量测→导向墙施作→管棚施工及注浆→正洞开挖支护施工→仰拱→二衬→洞口工程施工。

3.施工步骤

3.1超前导洞出洞

3.1.1超前导洞施工前准备

当掌子面开挖至DK110+350时，掌子面停止施工，采用导洞开挖施工。为保证施工安全，在导洞开挖施工前，在出口坡面小导洞范围铺设主动防护网并配合密目铁丝网+炮被覆盖防止飞石，保证洞口对面桥墩及X701县道安全。导洞出洞后，及时施作截水天沟及边仰坡防护。

3.1.2工艺流程

施工准备→超前地质预报→测量放样→弱爆破开挖导洞→初期支护导洞→监控量测→导洞贯通

3.1.3导洞设计参数

①导洞长12.5m，高度、宽度均4m，采用全断面开挖。

②初期支护采用I18型钢钢架，间距1.2m每榀;钢筋网采用φ8钢筋制作，间距25cm*25cm。

③喷砼采用C25混凝土，厚度25cm。

3.2洞口截水沟及边、仰坡施工

3.2.1洞口截水沟

根据设计要求防、排水设施等进行测量放线;洞口截水沟采用C25混凝土现浇，壁厚为30cm，施工时注意控制水沟线性，确保排水通畅，严禁水沟修完后局部积水。

3.2.2边、仰坡防护

隧道暗洞开挖前应对洞口开挖临时边仰坡进行锚喷防护，锚杆采用Ф22砂浆锚杆，长4m，间距1.5m*1.5m，喷射混凝土采用10cm厚C25混凝土，钢筋网采用Ф8，网格25*25cm。

3.3超前管棚及导向墙

3.3.1管棚设计参数

①钢管规格：长管棚采用每节长3～6m的热轧无缝钢管（φ108mm，壁厚6mm）采用丝扣连接，同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%。管棚长度为21m，管棚前端伸入稳定岩层不小于1.5～2m，以确保承载力，钻孔孔径为127mm。

②奇数号采用钢花管，偶数号采用钢管，施工时待奇数孔全部注浆完成后打设偶数孔，以便检查钢花管的注浆质量。管棚奇数孔第一节长6m，偶数孔第一节长3m，其余管节长度均为6m;

③钢花管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段110cm。

④管距：环向间距中至中40cm。

⑤倾角：钢管轴线与衬砌外缘线夹角1°～3°。

⑥钢管施工误差：径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于5cm。

⑦Ⅴ级围岩变形量按10cm计。

⑧为确保隧道净空，避免二次衬砌侵入设计洞身范围，洞身整体扩挖5cm。

3.3.2导向墙设计参数

①导向墙采用C20混凝土，截面尺寸1m×1m，导向墙实际长度应根据现场开挖所揭示的實际地质情况进行调整。

②为保证长管棚施工精度，导向墙内设计2榀I18工字钢架，钢架外缘设φ140mm壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。

③导向墙混凝土浇筑，根据现场场地条件，选择泵送或混凝土料车自卸配合人工浇筑导向墙混凝土。

3.3.3长管棚注浆参数

①水泥浆液水灰比1：1（重量比）

②注浆压力：0.5～2.0MPa

③注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验，并根据实际需要可在钢管内设置钢筋笼。注浆结束后用M40水泥砂浆填充钢管，以增强管棚质量。

3.4正洞开挖支护施工

施工准备→测量放样→弱爆破开挖上台阶→初期支护→弱爆破开挖下台阶（导洞拱架拆除）→初期支护→仰拱开挖→初期支护封闭成环。

4监控测量

施工时要加强监控量测，监控量测主要项目和内容：1）洞外地表沉降测量;地表浅埋段设置地表观测点，观测点与洞内量测点尽量布置在同一断面上，以便反应量测数据的关联性，地表量测断面间距为5m，每个量测断面上测点为2m，每日量测两次。2）洞内拱顶沉降和水平收敛测量。拱顶下沉、周边位移及收敛量测应布置在同一断面，断面间距5m，开挖后早进行，拱顶下沉、收敛量测起始度数8h读取，每日量测2次。测点应牢固可靠，易于识别，并注意保护，严防爆破损坏。沉降较大时，应加大观测频率。

5安全控制

为了将不可测因素掌握在可控范围之列，保证工程安全顺利的完成施工前制定安全生产措施及应急预警方案，设立专职安全员，分班组实施24h跟班制度。加强安全技术交底工作，同时加强与相邻标段沟通协调。

6结论

松阳隧道临崖陡坡地段超前小导洞出洞施工技术，已在松阳隧道临崖陡坡地段的出洞施工中成功实施。取得成功关键在于严格按照既定的施工方案进行施工，并坚持了“短进尺、强支护、弱爆破、勤测量”施工原则。通过对本工程从方案确定到实施全过程的总结，希望为今后类似工程再采用小导洞出洞的施工提供借鉴参考。

参考文献：

[1]《松阳隧道设计图》 图号： 衢宁新苏段施修（隧）01 中铁第四勘察设计院集团有限公司， 2015. 06.

[2]《高速铁路隧道工程施工技术指南 》 铁建设[2010] 241 号.

[3]《松阳隧道出口出洞方案》