[摘要]承秦高速公路槐尖山隧道洞口设计位于浅埋、软岩、偏压位置。施工过程中采用洞顶截水沟排水，洞口土石方开挖及临时防护、套拱、超前管棚等进洞辅助措施，明洞衬砌钢筋加工及安装、明洞防水层等施工措施，得于顺利通过。为今后同类浅埋、偏压、软岩地质隧道洞口施工提供了可靠的技术参考。
　　[关健词] 浅埋；软岩、偏压；隧道洞口；施工技术
　　[abstract] qin huai jianshan bearing highway tunnel in the design of the shallow cover and soft rock, bias position. During the construction of the DongDing cut ditch drains, the excavation and temporary protection, conditions of pipe roof arch, leading to the hole auxiliary measures, Ming hole steel processing and installation, the lining of the waterproof layer construction measures such as holes in the pass. For the similar shallow buried, bias, soft rock tunnel construction to provide the geological reliable technical reference.
　　[key words] shallow buried; Soft rock, bias; Tunnel hole; Construction technology
　　
　　
　　中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
　　承秦高速公路是河北省高速公路网布局规划“五纵、六横、七条线”中的“第一条线”，也是秦皇岛市和承德市路网规划的重要组成部分。项目背山面海，地处燕山山脉东段，燕山山脉蜿蜒盘曲，其分支沿东西向延伸，向东蜿蜒入海。项目区地貌类型齐全，有高耸的山地，起伏的丘陵，开阔的平原，四周高、中间低的盆地，还有带状的河谷，各种地形交错分布。两地之间的崇山峻岭、悬崖峭壁、山谷沟壑。在全长99.027公里的承秦高速公路秦皇岛段，桥隧比达45%。山区高速公路的选线既要避免山体的大挖大填，解决弃土难的问题，又要有利于当地的自然环境的保护。为了保证隧道在浅埋、偏压、软岩地带的安全进洞，必须采用合理的先进科学的施工技术措施。
　　1工程概况
　　承秦高速公路槐尖山隧道位于秦皇岛段抚宁县境内，该隧道洞口依山傍沟，设于山体斜坡，自然斜坡西北倾，坡度35～45°，碎石土层覆盖，边坡稳定性尚好。左线进口桩号LK182+422，施工长度为1304.305m，右线进口桩号RK182+414，施工長度为1298m。洞门采用削竹式洞门。左幅明洞长26米，右幅明洞长16米。该隧道洞口设计只注意了地形对环境影响和路基的衔接，而对浅埋、偏压地质构造可能出现的顺层滑动和层间有软弱层造成不对称荷载等重视不够。根据地质测绘资料，隧道进口段为Ⅴ级围岩，花岗片麻岩，节理裂隙发育，岩体较破碎。入口处围岩较破碎，呈全风化～强风化状，隧道开挖时可能有滴水。但实际开挖时由于节理发育、风化破碎，层间有软弱层，施工中发生开裂崩塌等不良地质现象。为此，施工过程中采用洞顶挖截水沟排水，洞口土石方开挖时采用临时防护、套拱、浅埋段超前支护采用30米长管棚加小导管施工等进洞辅助措施，明洞衬砌钢筋加工及安装、明洞防水层等施工措施，得于顺利通过。
　　2 浅埋、软岩、偏压隧道洞口施工技术方案
　　2.1施工测量
　　2.1.1隧道洞口开挖前施工测量主要对洞口地表原地面复核、中线施放、洞口刷坡线放样。
　　2.1.2隧道洞口地表沉降观测点预埋
　　洞口设测点和基线受地形限制较大，沉降观测点易选在洞顶截水沟上面，且通视条件好、不易破坏的位置选好基点。测点沿地面布设在隧道中线两侧共设置四个测点，隧道开挖前进行量测，隧道进入主洞后且距离测点超出30m以外停止观测。桩橛要牢固，埋深不得小于1m。
　　2.2隧道洞口施工工艺
　　2.2.1施工工序
　　隧道洞口施工工序为：施工准备→洞顶截水沟开挖、砌筑及洞口排水→洞口土石方开挖及临时防护→套拱、超前管棚等进洞辅助措施施工→明洞衬砌钢筋加工及安装→明洞模板制作及安装→明洞混凝土浇筑→明洞防水层施工→明洞回填
　　2.2.2施工准备
　　洞口及明洞开挖前要做好临时住房建设、拌合站建设、空压机站、变压器站的建设。
　　2.2.3洞顶截水沟开挖、砌筑及洞口排水
　　明洞和洞门联成一体，安排同步施工。测量放线、验线后做好仰坡截水天沟。
　　⑴截水沟位置为距洞口仰坡和地面交接线6.0m处。沟渠开挖后，基底应夯实整平，再进行砌体施工。截水沟为M10浆砌片石，每隔10m设一道伸缩缝，砌缝用沥青麻筋填塞，截水沟出口处附近应用浆砌片石铺筑以防冲刷。结合山坡地形和两侧空压机站，做好隧道洞口的防排水工作。截水沟具体尺寸右图-1及位置如下图-2：
　　⑵浆砌片石应在设计指定的料场进料，石质均匀、不易风化。
　　⑶石材厚度不小于150mm，表面平整。
　　⑷ 砂浆采用中砂拌制。砂浆必须有良好的和易性，用机械搅拌。砂浆必须现拌现用，当天搅拌的砂浆当天必须使用完毕，不得第二天继续使用或重新搅拌，以保证浆砌的质量和避免不必要的浪费。
　　⑸ 片石在使用前必须浇水湿润，表面如有泥土、水锈，清洗干净。
　　⑹ 砌筑采用坐浆法，各砌层的片石安放稳固，砌石间砂浆饱满，粘结牢固，不得直接贴靠或脱空。砌筑时，底浆铺满，砌石与砌石之间留3cm缝隙。砌完后缝隙间砂浆用抹子捣实。砌筑上层片石时，避免震动下层石块。砌石分层砌筑，砌筑时每层石料高度大致一致，砌缝宽度为3cm。上下错缝砌筑，严禁通缝，错开距离不得小于8cm。 由于天沟较长可采用分段砌筑，每隔10m设一道沉降缝，砌缝用沥青麻筋填塞密实。
　　⑺ 施工中严禁超欠挖，如为欠挖必须返工挖至规定深度；如为超挖则用同等浆砌片石回填。
　　⑻ 截水沟采用M10砂浆勾平缝，勾缝深入砌体2cm。
　　⑼ 砌体在砂浆初凝后，洒水覆盖养生7天。养护期间避免碰撞、震动或承重。
　　2.2.4洞口土石方开挖及临时防护
　　开挖前，先对原地貌进行清危。开挖采用台阶法开挖。利用挖掘机开挖土方，自卸式载重车运土，如遇石方，采用风枪钻眼，可控松动爆破，开挖时对边坡要随挖进行喷锚支护，确保边坡稳定。开挖分两阶段进行，第一阶段开挖至仰坡防护界限，第二阶段为明洞部分土石方开挖。开挖后及时排危。开挖到基底部位，如为土质则留20cm由人工开挖，如为石质则要严格控制钻眼深度及装药量，以防造成对基底岩层的破坏。上半部开挖过程中，要随挖随护，严格执行短开挖，多循环的原则。开挖下半部时同样严格执行以上规范。基坑开挖完成，要经检查合格方可绑扎钢筋和立模。明洞永久性边坡采用30㎝厚浆砌片石网格护坡，必要时采用喷、锚及挂网防护，喷C20混凝土10㎝，Φ22砂浆锚杆长250㎝或350㎝，间距120×120㎝，按梅花形布设，钢筋网采用Φ6.5钢筋，20×20㎝网格。仰坡刷坡坡度为1：0.5，明、暗洞分界线处土坡铺设Φ6.5＠20×20钢筋网，喷射C20混凝土厚度10cm，并设Φ22＠120×120砂浆锚杆，顶坡锚杆长3.5m，边坡锚杆长2.5m，锚杆呈梅花型布置，如图-3所示：
　　2.2.5套拱、超前管棚等进洞辅助措施施工
　　套拱及长管棚施工。套拱在明洞外轮廓线以外，长度为2米，厚度为60cm。钢架采用22b工字钢钢拱架3套，模筑 C25混凝土，套拱内预埋每环36根Ø127×6mm导向管。长管棚设计见下图-4：
　　长管棚采用Ø108热轧无缝钢管，壁厚6mm，管节长度2.5~3m，采用丝扣连接，接头相互错开。管口段3.05m不开孔，其余部分按20cm间距交错设置注浆孔，孔径12mm，采用机械钻孔，设计见下图-5超前小导管图：
　　超前注浆采用水泥浆，水泥浆水灰比1：1，注浆孔口压力初压0.5～1.0Mpa，终压1.5～2.5Mpa。当地下水较大时则压注水泥-水玻璃浆液，水泥浆水灰比1：1，水泥浆与水玻璃体积比1：0.5，水玻璃浓度35波美度，注浆压力不变。当达到设计压力时持续15分钟即可终止注浆。
　　2.2.6明洞衬砌钢筋加工及安装
　　钢筋在洞口预制场加工，人工现场绑扎。箍筋环向间距为20cm，主筋混凝土保护层为5cm。施工时先施作仰拱，仰拱主筋应预留出与拱圈主筋搭接的长度，仰拱主筋和拱圈主筋搭接后采用双面焊接，焊接长度为20cm。
　　2.2.7明洞模板制作及安装
　　明洞衬砌分成边墙、拱、洞底三部分施工，模板内模采用衬砌台车，外模用组合钢模，立柱、拱架采用型钢加工，脚手架采用标准组合式脚手架。外模采用Φ32钢筋做成拱圈固定外模钢模板。具体见下图-6：
　　灌注混凝土前应复测中线和高程，衬砌不得侵入设计轮廓线。钢筋在洞口预制场加工，人工现场绑扎，采用吊装法架设，主筋保护层厚度为5cm。拱圈及仰拱采用C25钢筋混凝土，厚度为0.65m，仰拱回填采用C15片石混凝土。由于洞口为削竹式，所以在灌注混凝土时一定要控制每层灌注厚度，不得大于30cm，振捣时现场负责人员严格把关，避免在斜挡头板处产生气泡。灌注混凝土时要两侧均匀灌注，避免偏压。灌注前在衬砌台车端部用沙袋加压，避免台车上浮。浇注拱圈混凝土达到设计强度的70%以上时，方可拆除内外支模拱架。洞口衬砌主筋保护层厚度为5cm。砼由项目部拌合站供应，输送泵输送浇筑，砼养生采用薄膜覆盖，浇水养生。洞门衬砌与明洞段同时进行，做到洞门边墙与明洞边墙、拱一同灌筑，确保洞门墙与洞身联成一体。
　　拱圈封顶应随拱圈的浇筑及时进行。墙顶封口应留7~10cm，在完成边墙灌注24h后进行，封口前必须将拱脚的浮渣清除干净。仰拱施工应符合下列要求：
　　⑴应结合拱墙施工抓紧进行，使结构尽快封闭；⑵仰拱浇筑前应清除积水、杂物、虚渣；⑶使用拱架模板浇筑仰拱混凝土。
　　2.2.8明洞防水层施工
　　明洞防水层采用人工铺设，严格焊接质量及铺设后的防护，明洞回填采用人工与机械配合进行。要做到对称回填分层压实，每层厚度不得大于0.3m，压实度标准为95%。严格控制回填高度和碾压密度等质量，特别要注意对防水层的防护。
　　隧道施工防排水工作应以防、截、排、堵相结合的综合治理原则进行。采用单一的措施已难于满足防排水工作的需要。隧道防排水工程可分为施工期间的防排水设施和结构物（永久性）防排水工程。施工期间的防排水设施，是保证隧道顺利建成的关键，它为结构物（永久性）防排水工程奠定了良好的基础；做好结构物防排水工程，是保证隧道正常运营的重要前提。在混凝土外表面先把防水板铺上，然后铺设土工布。
　　⑴ 防水板
　　防水板之间采用专用溶接器热熔粘结，结合部位不得小于100mm，且粘结剥离强度不得小于母体拉伸强度得80%。防水板必须符合国际中优等品的要求，防水板之间粘结结合部位采用真空加压检测，在0.25Mpa压力作用下5分钟不得小于0.16Mpa。防水板粘结示意如图-7：
　　⑵ 止水带
　　止水带安设沿衬砌设计轴线间隔0.5米在挡头板上钻Ø12钢筋孔，将加工成型的Ø10钢筋卡由待模筑混凝土一侧向另一侧钻入内侧卡紧止水带一半，另一半止水带平结在挡头板上。待模筑混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带靠中心钢筋拉直，然后弯曲Ø10钢筋卡套上止水带，模筑下一环混凝土。
　　衬砌的变形缝采用橡胶止水带防水，施工中要符合下列要求：
　　①止水带的接头每环不宜多于一处，且不得设在结构转角处。
　　②止水带在转角处应做成圆弧形，橡胶止水带的转角半径不应小于200mm,切转角半径应随止水带的宽度增大而相应增大。
　　③不得在止水带上穿孔打洞固定止水带。止水带不得被钉子、钢筋和石子刺破。
　　⑶膨胀止水条
　　止水条施工时，应在先灌注的模筑砼端面上预留凹槽，将止水条在凹槽内安装牢固后在灌注新砼。
　　衬砌的施工缝采用带注浆孔的遇水膨胀止水条防水，施工中要符合下列要求：
　　①接头处不得留断点，搭接长度不应小于50mm。
　　②止水条定位后至浇注下一段混凝土前，应避免被水浸泡。
　　③振捣混凝土时，振捣棒不得接触止水条。
　　⑷明洞防水做法如下圖-8：
　　明洞衬砌外沿铺设防水板和土工布，明洞夯填时应小心施工，注意防止防水板和土工布破损；纵向排水管全隧道埋设，埋设坡度与隧道纵坡一致；Ø100mm横向管每20米作一道，明洞总体防排水见图-8：
　　2.2.9明洞回填
　　明洞衬砌完成后墙背采用M10浆砌片石回填，浆砌片石距洞口200cm，浆砌片石回填底宽100cm，高600cm，长为明洞长度。明洞必须及时回填，回填时应两侧同时进行分层夯填密实，以保证回填的密实性和洞身的均匀受力；洞顶填土表层处，回填一层60cm厚的粘性种植土。
　　3结语
　　本文对浅埋、偏压、软岩隧道洞口的施工技术进行简要论述，分别就施工工序中隧道洞口顶截水沟排水，洞口土石方开挖及临时防护、套拱、超前管棚等进洞辅助措施，明洞衬砌钢筋加工及安装、明洞防水层等施工方法及重点要点进行了阐述。该隧道现已安全进洞并既将贯通，通过施工证明，该施工技术方案操作安全，科学合理，切实可行。为今后同类浅埋、偏压、软岩地质隧道洞口施工提供了可靠的技术参考。
　　
　　参考文献：
　　⑴《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）
　　⑵《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）
　　⑶《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60-2009）
　　⑷《成昆铁路（第三册隧道）》（人民铁道出版社）
　　作者简介：王显勇，（1962—）男，山东郓城人，中铁十六局集团有限公司安全质量部副部长，
　　 注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。