浅析桥隧相连隧道出洞应注意的事项及预防措施

摘要：本文通过对曲立隧道出洞方案的探讨，结合出洞过程中所采用的施工方案、方法及施工措施，总结这次施工经验，对以后同类条件的隧道出洞施工能起到借鉴的作用。

关键词：隧道；出洞；方案

1、隧道概况

该隧道进口靠近龙泉河，出口靠近曲立村及岚河河谷。隧道最大埋深约106m。位于宁武～静乐块坳。展布于芦芽山于云中山之间，为北东向南西掀斜的复向斜。北西侧以春景洼～西马坊断裂与吕梁山块隆相接，南东侧以芦家庄～娄烦断裂与五台块隆相接。据块坳内构造特征分为三级，宁武～轩岗以北的北段、宁武～轩岗到新堡～杜家村为中段，新堡～杜家村以南为南段。该块坳是在两侧边界基底断裂控制下挤压而形成。隧道地貌为黄土地貌，隧道洞身处发育多条浅沟，地面高程1175～1300m，相对高差一般为125m。地形起伏较大，地势陡峻，出口出露二叠系石千峰组泥质粉砂岩夹泥岩，地形较陡。

2、隧道出洞方案

曲立隧道横洞大里程掘进掌子面，当隧道掌子面上台阶施工至距隧道出口约6m时。先暂停掌子面施工，封闭掌子面，将二衬、仰拱紧跟至下台阶，并且将出口洞顶截水沟施做完。然后再开始掘进。每循环钻眼增加2～3个探眼，探眼深度5m，以探明具体剩余距离，便于安全出洞，剩余最后6m采用上、阶导洞出洞方案，小导洞位于隧道顶部中间位置，上阶尺寸为5.3m（高）×4.5m（宽），以便装载机出碴为宜，上阶利用控制爆破法开挖，这样杜绝了爆破震动对洞口的影响，确保安全。在开挖洞口仰拱时严格控制仰拱开挖长度，每一循环控制在3m之内。洞口DK95+470～DK95+491.5段为泥质粉砂岩夹泥岩，为确保施工安全，采用Ⅴ级围岩加强复合型衬砌钢筋混凝土结构，具体施工及支护参数如下：

2.1超前支护，拱部120°范围内设置长3.5m，纵向间距1.5m，搭接长度2.0m，环向间距30cm的φ42小导管，外插角40°和10°交错布置。

2.2钢架，I16型钢，全断面布设，间距0.6m，环向设间距1.0m的Φ22钢筋作为连接筋和拉杆，拱脚做成扩大拱脚。

2.3喷射混凝土，拱墙、仰拱均喷射23cm厚的C25混凝土。

2.4钢筋网，全断面敷设20*20cm的φ8钢筋网。

2.5衬砌钢筋，主筋为Φ18钢筋，间距25cm，层距28.6cm。

2.6拱墙仰拱混凝土，40cm厚C30钢筋混凝土。

2.7仰拱填充混凝土，99cm厚C20混凝土。

3、监测量测

3.1洞内检测

围岩及支护状态观察：采用观测的方法，对围岩的岩性、岩质、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落、掉块现象、有无漏水等；初期支护状态包括喷层时候产生裂缝、剥离和剪切破坏、钢支撑是否压屈等。观察分析，一一进行描述、记录，以此作为支护参数选择的参考与量测等级选择的依据。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Ⅴ级围岩为5m。拱顶下沉量测测点布置在拱顶。周边位移量测以初期支护上各点的绝对位移为主，同时增加水平及斜向收敛量测，以便校核水平位移结果。

3.2地表监测

洞口段覆盖层薄，开挖后围岩难以自稳成拱，地表易沉陷，为了确保洞口浅埋段的施工安全，进行地表沉降监测。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，以便反映量测数据的关联性，地表量测断面间距为5m，每个量测断面上测点间距为2m，每日量测2次。

4、施工方法施工要求及有关注意事项：

4.1施工前安排专人对洞口围岩进行观察，对存在的安全隐患及时采取加固措施。

4.2施工过程中，加强施工管理。

4.3安全施工保证小组对洞内外作业进行24h巡查，确保施工安全。

4.4贯通距离剩余不足6m时，每循环钻眼时增加2～3个探眼，探眼深度5m，以探明具体的剩余距离，便于安全出洞。

4.5在进入掌子面施工前，应先对掌子面周边围岩进行详细调查，无安全隐患后方可继续进行正常施工。

4.6开挖后及时进行初喷和初期支护，并加强对掌子面附近围岩的巡回找顶工作，以防落石伤人。

5、安全防护

由于曲立隧道出口处距离省道217较近，曲立隧道出洞爆破作业前，首先与地方的交通部门协商道路疏解方案，采取临时交通管制，封闭道路，避免松动石块坠落引发意外，待安全隐患排除后再恢复交通。同时提前进行爆破开挖公示，离洞口前后100m处竖立安全警示牌，并派安全人员进行现场警戒，爆破完后对坠落道路上的石块清理干净并排除危石。

6、应急预案

6.1预防措施

6.1.1技术人员依据设计图纸、相关隧道施工规范进行技术交底，认真领会设计意图，严格要求开挖衬砌班按技术交底施工。

6.1.2开挖掌子面应及时布点，实行监控量测。对拱部下沉、两侧收敛/鼓胀、中间弯折及发生位移时进行回归分析，及时反馈至项目和技术部指导前方施工作业。

6.1.3隧道开挖支护应具有超前性、及时性和实效性。根据不同类别围岩性质，依照设计及时施作支护，确保围岩开挖后稳定，防止围岩变化而引起坍塌。

6.1.4当遇到与设计地质不相符，而围岩自稳力又极差，极易坍塌时，现场必须果断采取支护措施，在确保施工人员生命安全的情况下，及时进行封闭支护，防止围岩变形扩大，引起坍塌。

6.1.5支护相对稳定后，及时向监理、设计院上报，根据现场实际地质情况采取相应的变更设计施工支护措施，以防止隧道坍塌，确保施工人员安全及施工生产顺利进行。

6.1.6若现场无法及时进行封闭，而又无法保证施工安全，或已有明显坍塌预兆时，现场安全员、领工员或工班长，必须立即组织人员撤离可能坍塌危险区，在撤离时，应保持秩序，危险部位先撤出的原则，严禁出现乱拥、乱挤的现象，以防止其它意外事故的发生。

6.2应急处理措施

6.2.1当发现坍塌时，发现人应及时发出警告信号，在危险区域的人员立即撤离，同时禁止其他工作人员接近或进入危险区域。

6.2.2工作人员撤离至安全位置后，及时清点现场施工人员数量，查看有无人员伤亡情况。

6.2.3当发生人员伤亡时，立即采取紧急救援工作，救援时必须2人以上进行防护，在确保救援人员无生命安全威胁的情况下进行抢救工作；若坍塌继续无法救援时，则在安全位置守侯待命，以便及时进行抢救，抢救过程中一定要保证抢救人员的生命安全，防止坍塌损害进一步扩大。

6.2.4当抢救出伤员时，根据伤员人数、受伤程度，由医务人员在现场采取相应的救治措施，采取“先重后轻”的原则及时将伤员送到医院进行抢救、治疗。

6.2.5若坍塌特别严重，自身救援能力有限时，应立即上报地方政府或相关救助部门，请求紧急救援，同时做好相关配合救援工作。

6.2.6现场采取与坍塌程度及范围相对应的施工技术措施，控制坍塌的进一步发展。在确保施工人员安全的环境下，积极进行坍塌处理，尽快恢复正常施工生产。

8、根据伤亡程度及时向上级机关汇报坍塌损害情况，等待上级指令或进一步调查、处理。

总结：

隧道洞口段，尤其是不良地质段的施工是影响隧道进度的关键所在，本隧道周围环境复杂，多处工程交汇于此，良好的施工组织与协调也为隧道的顺利出洞奠定了基础。

参考文献：

[1]上杭蛟城高速公路A3标段新建工程茜阳隧道设计图，2009.08.

[2]TZ204-2008 铁路隧道工程施工技术指南，北京，中国铁道出版社，2005