现代隧道进洞施工-隧道工程

在隧道建设中，洞口施工的传统方法一般是洞口边仰坡开挖、防护，达到一定的进洞条件后再进洞施工，这对洞口环境的破坏是非常严重的。因为一般情况下，隧道洞口所处的地质条件较差，如岩石破碎，松散、风化严重，风化层深等，传统进洞方法需要开挖大量土石方，而大规模的开挖进洞往往会破坏山体原有的平衡状态，极易产生坍塌、顺层滑动、古滑坡复活等现象，不利于进洞安全。有些洞口采用接长明洞回填绿化的方法加以补救，但对于原生植被的破坏却是不可恢复的。因此，隧道进洞施工应尽量适应地形和地质条件，注重环境保护，避免高填深挖。

随着施工技术的不断发展，目前隧道进洞方法根据地形及地质条件有以下几种：

1．贴壁进洞法

本法适用于进洞面山坡较为陡峭、地质条件相对较好的Ⅰ～Ⅲ级石质围岩隧道洞口。当隧道洞口地形陡峻，岩石为坚硬而稳定的Ⅰ、Ⅱ级时，则洞口无须刷坡，可用台阶法或全断面法直接贴壁进洞开挖。如为Ⅲ级石质围岩隧道洞口，一般先清除洞口上方地表的危石，对进洞坡面进行适当的防护后，依托钢拱架辅以超前小导管或锚杆实施进洞。

2．“零开挖”方式进洞

“零开挖”进洞采取仰坡不切坡或微切坡直接进洞，也称“绿色洞口”。该法是在明暗交界位置施工管棚套拱（护拱），中心线处套拱高程稍低于暗洞处地表高程，如图7-4-2所示。

图7-4-2　“零开挖”进洞示意图

“零开挖”进洞施工工序为：① 开挖洞口附近截水沟，并做好截水沟，形成洞口处排水系统。② 明暗交界处隧道轮廓线以外边仰坡开挖，并及时进行喷锚防护坡面。③ 立模、浇筑钢筋混凝土套拱，注意按设计位置留好导向管。④ 按设计进行管棚施工。⑤ 套拱内暗挖，根据工程地质条件如需留核心土，应按施工规范留好核心土。⑥ 暗洞段施工。

该法最大的特点为：在暗洞施工以前，套拱作为微开挖边仰坡的防护措施；由于边仰坡开挖工程量小，有利于保护洞口附近山体植被，也有利于洞口处山体稳定。该法适应于隧道轴线垂直地形等高线的洞口，常用分部开挖法中的方法进洞施工，当工程地质条件较好时，也可采用台阶法进洞。根据洞口围岩等级不同，该法又有套拱加短管棚进洞法和套拱加长管棚进洞法。

（1）套拱加短管棚进洞法：沿隧道周边开挖轮廓线外钻孔打入短管棚，钢管长度一般为10～15 m，管径采用φ76 mm或φ89 mm，管内注浆对岩体进行加固。管棚端头宜外露1 m左右，直接浇筑在混凝土套拱内，或先修筑套拱后再钻进管棚孔，待套拱达到一定强度后开挖进洞。本法适用于岩质较破碎的Ⅲ～Ⅳ级围岩洞口。

（2）套拱加长管棚进洞法：先修筑套拱，利用套拱内预埋的导向管钻管棚孔，长管棚宜采用20～40 m长、直径φ108 mm或φ127 mm钢管高压注浆固结岩体，在管棚的保护下开挖进洞。本法适用于Ⅴ～Ⅵ级围岩或存在偏压等的特殊情况洞口。

3．反压回填方式进洞施工(www.xing528.com)

当隧道洞口处隧道轴线斜交于地形等高线，隧道存在明显偏压时，为了减少边仰坡开挖量，降低隧道进洞施工风险，常采用反压回填方案进洞，一般施作套拱保护。根据偏压的大小及地形条件，反压回填方案如下：

（1）直接回填土石方案。该方案如图7-4-3（a）所示，当隧道外侧地形较缓。大型设备方便施工时，可采用此方案。注意施工时对回填土石应分层压实。该方案具有施工效率高、进洞周期短、投资省等特点。

（2）偏压挡墙回填方案。该方案如图7-4-3（b）所示。当洞口两侧地面横坡很陡，或洞口地处一边露空、另侧地面横坡很陡的傍山地形区洞口处，可在覆盖较薄或拱肩露空的一侧先回填一定厚度的水泥土或施作混凝土（浆砌片石）挡墙，使其符合暗挖的要求并减小地形产生的偏压，进洞开挖时需辅以套拱与长（短）管棚预加固。

图7-4-3　反压回填进洞示意

反压回填方式进洞虽消除了地形的偏压，但地形的偏压往往也存在着地质条件所造成的偏压。为降低此类偏压对隧道施工安全的影响，其进洞施工方法主要采用单侧壁导坑法洞；当断面较大时，也可采用双侧壁导坑法洞。

4．地表锚杆（或小导管注浆）预加固进洞法

本法适用于洞口覆盖较浅、地层破碎或偏压地形的洞口。设计中需首先确定浅埋隧道土体松动压力范围，利用锚杆或小导管的剪切抗力效应和悬吊效果，控制地表沉降，提高工作面自稳性，使围岩具备成拱自承条件后，暗挖进洞，在掘进过程中需辅以超前支护或设套拱，喷、锚、网与钢拱架支护。

5．半明半暗进洞法

先施工洞口套拱，即露空部分（低侧）采用混凝土套拱配护拱（盖挖法），通过锚杆使其与岩体紧密连接，暗挖靠山部分（高侧）则采用普通套拱，利用套拱（护拱）内预埋的导向管钻孔施作管棚及注浆后开挖进洞。在逐榀架设钢拱架时，钢拱架布设在暗挖围岩壁和露空部分的混凝土护拱内侧，当其全断面封闭后施作喷射混凝土，形成连续的初期支护，在该初期支护的保护下逐步向前推进。本法适用于地质条件相对较好、洞口轴线与地面线斜交的洞口。

6．斜交进洞法

先顺地形设置斜交套拱，并根据地质情况设计洞口超前支护（长管棚、短管棚、小导管或锚杆），顺应地形斜交进洞开挖，其钢架设计成扇形，分榀从斜交布置逐渐过渡到正交布置，并延长明洞，将洞门设计成正交洞门。本法适用于隧道轴线与等高线斜交的较为陡峭的地形及地质条件较好的洞口。本进洞法施工风险较大，需谨慎使用。