公路隧道洞口工程施工技术探讨
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摘 要：洞口工程施工是整个公路隧道施工当中的重要组成部分，直接关系到整个公路隧道的施工质量，而随着我国市场经济的发展，公路所承受的交通运输压力越来越大，因此对公路隧道洞口工程施工技术要求也随之提高。
关键词：公路隧道；洞口工程；施工技术；探讨
洞口工程的施工是整个公路隧道建设的关键环节，施工技术要求高，难度大，整体施工质量难以把握。因为公路隧道属于大型的户外施工范畴，非常容易受到自然因素的影响，洞口的实际开挖位置与设计选择的位置往往会存在较大的出入，容易造成塌方、浅埋等事故的发生，增加了公路隧道洞口工程施工的不稳定因素。所以，探讨分析公路隧道洞口工程施工技术，在原有技术的基础上精益求精具有非常显著的现实意义。
1 公路隧道洞口工程施工的影响因素分析
1.1 地质结构。通常情况下，为了节约洞口的挖掘时间成本与人力成本，一般选择沟谷等呈凹形的地方作为公路隧道洞口的施工位置。然而，这些地方多为断层岩结构，岩层破碎，地质结构非常不稳定，再加上这些地方地形呈凹形，因此地下水大量汇聚，造成土质松软，在施工的过程当中容易发生坍塌事故，增加公路隧道洞口工程施工的技术难度与风险系数。此外，如果在挖掘的过程当中遇到人力难以清除的巨大岩石，需要使用定向爆破技术辅助施工，然而爆破所带来的强大气浪更加容易导致塌方。
1.2 地理环境。除了地质结构之外，地理环境也是公路隧道洞口工程施工的重要影响因素之一，其中包括地貌、地形、岩层密度等方面。公路隧道洞口多为倒“U”形结构，如果所选的施工位置，如坡脚、沟谷等地方的地形不规则，两侧难以形成相对平衡的对称关系，那么就会导致公路隧道洞口的两侧发生受力不均匀的情况，承载压力一大一小，在使用的过程当中，随时都有可能出现塌方事故，造成洞口偏压与浅埋，加剧了洞口施工的整体难度，造成严重的安全隐患。虽然可以人为施加压力使隧道洞口的两侧保持受力均匀，然而如果后期的防护措施跟不上，所带来的负面影响更加严重。
2 公路隧道洞口工程的施工原则
2.1 落实施工前的准备工作。落实施工前的准备工作，关键在于如下三个方面的内容：（1）组织专业技术人员对施工现场的地质结构与地理环境进行科学的勘察，明确地下水的含量以及具体的存在位置，评估断层岩结构的风险系数与变化趋势，记录在案。（2）严抓隧道洞口的排水工作质量，尤其是在降雨量充沛的南方地区，可调用抽水机进行排水作业。（3）公路隧道洞口工程施工难免会对当地的生态环境与地形地貌带来影响，因此要遵循“可持续性发展”的基本原则，对施工方案进行优化，严格加以审核，将对当地的生态环境与地形地貌所带来的影响降到最低。
2.2 减少对山体岩层干扰。公路隧道洞口的开挖环节是整个施工环节当中的重要步骤，因为地质环境存在很大的不稳定性与不可预见性，所以要采用多种挖掘方式调配施工的方法，比如：细小部位与松软部位尽量采用人工挖掘；大面积的开阔地带则采用机器挖掘；岩层部位可采用微型爆破或者是定向爆破的方法进行挖掘。旨在最大限度地维持周围岩石结构的原始状态，保护其完整性，降低对山体岩层的干扰程度，提高隧道洞口两侧与顶部岩石的承压能力。
2.3 浅埋暗挖。公路隧道洞口施工具有很大的不确定性，技术难度高，因此在施工的过程当中需要落实“浅埋暗挖”的基本原则，即是预埋构件的位置不要埋设得太深，在开挖的过程当中需要边开挖边加固，每完成一定工作量开挖，就需要进行同步的测量，测量的内容包括：两侧岩石的受力情况、顶部岩石的受力情况、洞口的高度与宽度等。
3 公路隧道洞口施工技术分析
3.1 超前锚杆技术。一般情况下，超前锚杆技术适用于破碎地层的洞口施工，主要指的是断层岩的松散零碎部位，具体的操作方法是：顺着隧道洞口选择位置的拱上部进行开挖，开挖完成之后，选取相应距离内的岩石进行安插锚杆，锚杆以斜角度插入，安插锚杆完毕之后支护钢板，对隧道洞口进行再次加固。
3.2 管棚技术。管棚技术分为三个部分进行施工操作：（1）选取合适的钻孔位置进行钻孔作业，随后以高压风清理钻孔内的钻渣。（2）将预制的钢管插入钻孔之内，搭建钢管棚，环绕隧道的外部轮廓。（3）向钢管内部注入混凝土，提高管棚的稳定性能，起到卸载周围岩石荷载压力的作用。管棚技术一般应用于土质松软的施工地带，支护效果比较理想，很大程度山可以弥补公路隧道洞口工程横向土体稳定性不足的缺陷，同时有助于提高纵向梁的稳定性能。
3.3 混凝土封闭技术。公路隧道洞口工程周围的岩体因为长期遭受风化与水蚀，在施工的过程当中，很有可能会因为外在压力的过度施加而倒塌，主要原因在于掌子面的密封效果不理想，接触面过于绵软，含水量过多，稳定性低下。混凝土封闭技术则是针对加强掌子面的密封效果的，主要是采用喷射混凝土的方法，将相对强度的混凝土喷射到掌子面之上，使其获得理想的加固保护，提高其稳定性能。除此之外，密封效果理想的掌子面还可以当做止浆墙来使用，强化混凝土浆液的渗透能力，促使岩体与混凝土紧密贴合，增强灌浆效果。
3.4 洞内注浆技术。根据公路隧道洞口工程的实际情况，洞内注浆施工技术所采用的浆液都是凝胶性能理想的材料。将浆液调配好，随后采用专门的注浆机将浆液注入松软的断裂地层之内，当浆液完全硬化之后，地层缝隙便能得到良好的充填作用，同时还能起到理想的防排水效果，加固隧道洞口周围零散松动的岩石，提高围岩的整体强度。
3.5 地表注浆技术。地表注浆技术大对数情况下是用于地质极端恶劣的施工现场，其中包括土质松软、紧密度严重不足、孔隙密集并且过大的土壤情况的地区，例如我国四川省、新疆自治区等地区，该项施工技术并不适用于土质为粘土的施工环境。具体的操作方法为：根据隧道洞口附近的岩体的松散程度选用合适强度的混凝土，调配成浆，采用注浆机将浆液压向地表，提高围岩的稳固性能。同时，为了进一步强化隧道洞口围岩的荷载性能，需要将预制的中空钢管插入岩体之中，往密排花管进行注浆作业，注浆作业需要分段完成，一次性注浆往往会使岩体与浆液的贴合度不足。
4 结语
总而言之，公路承担着我国非常重要的运输任务，交通意义不容忽视，而隧道作为其中重要的组成部分，其施工的质量与公路的使用性能直接挂钩，洞口施工是整个隧道施工的重要环节，必须要引起足够的重视，鉴于此，需要就公路隧道洞口施工的影响因素加以明确，采取科学的施工技术，以促进我国公路隧道洞口施工水平的进步。
参考文献
[1] 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）：98.
[2] 杨能羽，仇凡.公路隧道洞口工程施工技术探讨[J].中国高新技术企业，2013（26）：94-95.
[3] 田力.公路隧道洞口工程施工技术研究[J].黑龙江交通科技，2013 （10）：119-120.
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