龙洞子隧道洞口仰坡处理技术

摘要：伴随着我国基础设施的建设，隧道设施被广泛地应用于铁路和公路建设中，而隧道洞口仰坡处理是隧道顺利进洞、出洞的关键，如处理不当，将造成洞口坍塌、洞内施工困难、影响施工进度等问题。本文以四川都汶公路龙洞子隧道洞口仰坡处理为例，对施工技术方案以及主要工艺流程进行了介绍，实践表明本文所提出的洞口仰坡处理技术合理有效，保证了该隧道的施工安全及进度。

关键词：隧道洞口仰坡 处理技术

近年来，伴随着我国基础设施的建设，公路铁路建设飞速发展，为了缩短里程，克服地形和高程上的障碍，提高路线标准，保护生态环境，避免山区公路出现各种病害，隧道设施越来越广泛地应用于铁路和公路建设中[1,2]。一般隧道工程分为洞口工程、洞身工程、防排水工程以及附属设施工程等四部分，其中洞口工程是隧道的咽喉，它包括边坡、仰坡土石方工程，边墙、挡墙及洞口排水系统[3,4]，而隧道仰坡处理是隧道顺利进洞、出洞的关键，如处理不当或不能引起高度重视，将造成洞口坍塌、延续洞内覆盖层的下滑、洞内施工困难、影响施工进度等问题[5,6]。因此，采取有效合理的洞口仰坡的处理技术，对确保隧道施工安全及进度是十分必要的。本文以四川都汶公路龙洞子隧道洞口仰坡处理为例，介绍了施工技术方案以及主要工艺流程，实践表明本文所提出的洞口仰坡处理技术合理有效，保证了该隧道的施工安全及进度。

1工程概况

1.1 工程简介

龙洞子隧道位于四川都汶公路龙池镇约1.5km处，为上下行分离的四车道高速公路中长隧道，右线起始里程K19+682~K20+706，长1024m，左右洞净距30m，隧道最大埋深173m，轴线距龙溪河大约200m。隧址区位于岷江左岸楠木堰庙子坪至龙溪新房子石灰窑厂一带，穿越龙洞子山。地貌属龙门山断褶强烈侵蚀中山区。

1.2 工程难点

隧道出洞口地段为崩坡积层，堆积松散，稳定性差，开挖洞口及路堑时上方易坍塌或溜滑。加之距洞口内侧40m处的石灰岩陡崖、陡坡靠近龙洞山背斜轴，岩层近直立至局部倒转，岩体节理发育，且该段处于当地石灰窑厂开挖石灰岩矿放炮崩落带，岩体表层松动，卸荷为大裂缝。崩塌段平时亦有飞石落下，逢暴风雨和日温差较大的夜晚时崩塌更加剧烈。由于该崩塌危崖段处于隧道出口上方，对隧道施工及今后的运营安全有很大的影响。

2 施工技术方案的确定

2.1施工技术方案

施工方案的制定紧密结合工程地质与隧道设计特点来确定，针对该隧道仰坡的实际地质、地形、地貌情况，为确保隧道的施工安全、施工进度及长期的稳定，经过现场研究及多种处理方案的技术经济比较，确定该隧道仰坡的主要处理技术分为两部分：

⑴ 上部石灰岩陡崖、陡坡段：清除坡体危石，边坡上部采用压力注浆锚杆加固坡体，坡面挂主动网防护。

⑵ 下部崩坡积碎石土段：清表层部分松散层后，采用拱形骨架填土植草绿化防护及挂三维土工网植草绿化防护。

2.2施工顺序

根据制定的施工技术，其施工顺序如图1所示。

图1 隧道洞口仰坡处理施工顺序

3 主要施工工艺

3.1 上部石灰岩陡崖、陡坡段处理工艺

⑴ 坡面防护区域的危石清除

对现有的坡面进行必要的平整，清除危岩块等，对局部低凹地段进行嵌补，增强坡面自稳能力。

⑵ 施工压力注浆锚杆

压力注浆锚杆主要是用于坡体加固，长度为9m，锚杆间距为9m，采用水平、竖直向交错布置。在坡体岩性较差、节理裂隙较发育处以及坡体层厚不稳定地段，应适当增加锚杆数量，为了减少锚杆钻孔数量和增加钢绳锚杆的锚固能力，将钢绳锚杆和压力注浆锚杆绑扎在一起，同时为确保主动防护网支撑绳张拉后尽可能紧帖地表，要求锚杆封锚部分应嵌入坡面以下，坡面高差起伏较大时应适当增加钢绳锚杆数量。

⑶ 挂主动防护网

主动防护网的材质主要有钢丝绳网、普通钢丝格栅，其施工工序为：

① 凿深度不小于锚杆外露环套长度的凹坑（口径20cm，深15cm），按设计深度钻凿锚杆孔并以高压气清孔，孔深比设计锚杆长度长20cm以上，孔径不小于φ50mm。

② 注浆并插入钢绳锚杆（钢绳锚杆外露环套顶端不高出地表，且环套不注浆，以确保支撑绳张拉后尽可能紧贴地表），锚固体采用M30的水泥砂浆，孔内确保浆液饱满。

③ 安装纵横向支撑绳，张拉紧后两端各用2~4个绳卡与锚杆外露环套固定连接。

④ 从上向下铺挂格栅网，格栅网间重叠宽度不小于5cm，两张格栅网间的缝合以及格栅网与支撑绳间用φ1.2铁丝按1m间距进行扎结。

⑤ 从上向下铺设钢绳网并缝合，缝合绳为φ8钢绳，每根钢绳网均用缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉。

⑷ 施工被动防护网

采用750kI能级的被动防护网，被动防护网高度4m，由钢丝钢绳、固定系统（锚杆、拉锚绳、基座和拉锚绳）、减压环和钢柱四个主要部分组成，系统部件全部是标准化部件，其主要施工工序为：

①清除坡面防护区域内的危石。

②放线测量确定锚杆及基座位置：按设计并结合现场实际地形对钢柱和锚杆基础进行测量定位。

③ 钻锚杆孔、安装锚杆及基坑开挖与砼灌注（对土质和强风化破碎岩质地层而言）。在砼浇注时，按基座地脚螺栓孔尺寸，预埋地脚螺栓。

④ 基础砼达到强度的75%后，即可安装基座，将基座套入地脚螺栓并用螺帽拧紧。

⑤ 钢柱及拉锚绳安装与调试。

⑥ 上、下支撑绳安装与调试。

⑦ 钢丝绳网的铺挂与缝合。

3.2 下部崩坡积碎石土段处理工艺

⑴ 清理、修整坡面

施工前应对下部崩坡积碎石土段坡面进行必要的平整，清除松散堆积体、零星危岩块等，此外，对坡面局部较凸出或较陡段落，应进行必要的刷坡。对局部低凹地段进行嵌补，使坡面应尽可能平顺，增强坡面自稳能力。如坡面、坡顶有明显裂缝，应夯填粘土，以防地表水下渗。

⑵ 浆砌基座、平台及拱形骨架、护顶和镶边施工

① 在各级平台（采用M7.5浆砌片石封闭，厚度为25cm，向外倾斜5%）内侧坡脚处设M7.5浆砌片石基座，嵌入平台0.75m，底宽0.75m，底面内倾3%。

② 在边坡边缘及顶部采用M7.5浆砌片石拱形骨架进行护面和护顶。

③ 紧靠拱形骨架内侧设置拱圈镶边石，采用C25号砼进行预制，高45cm，厚5cm，嵌入设计坡面下10cm，高出拱形骨架表面5cm，起到挡水分流的作用。拱顶部位拱圈镶边石间隔留缝，使部分坡面水能进入拱内，为植物的生长提供水分。

⑶ 挂三维网填土植草

三维植被网是一种三维结构的适用于水土保持的新型土工合成材料，可有效的防止水土流失，增加绿化面积，改善生态环境，其施工工序为：

① 在坡面拱形骨架内填富含有机肥料的种植土，种植土应有一定的粘性，以便能稳定于坡面上，填筑厚度为22cm。

② 纵向铺三维植被网，横向搭接长度为10cm，卷边长度10cm，并用U型钉连接。

③ 进行喷播植草，覆盖无纺布并及时洒水养护，直至植草成坪。

4处理技术实践效果

龙洞子隧道洞口仰坡处理技术受到监理、设计单位认可及好评，施工效果甚好，通过仰坡的综合处理，实现了隧道的顺利施工，山体达到了应力的平衡，保持了原有的稳定状态。该处理技术对龙洞子隧道工期的保证，起到了至关重要作用，取得了良好的经济、社会以及环保效益。

5 结论

本文主要介绍了四川都汶公路龙洞子隧道洞口仰坡处理的技术方案以及主要工艺流程，得到以下主要结论：

⑴ 隧道仰坡处理是隧道顺利进洞、出洞的关键，如处理不当或不能引起高度重视，将造成洞口坍塌、延续洞内覆盖层的下滑、影响施工进度等问题，因此要加强对仰坡的处理。

⑵ 针对龙洞子隧道洞口仰坡的实际情况，设计了上部石灰岩陡崖、陡坡段，以及下部崩坡积碎石土段的处理技术。

⑶ 通过所提出的技术方案对隧道洞口仰坡的处理，实现了隧道的顺利施工，山体保持了原有的稳定状态，取得了良好的经济、社会及环保效益。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。