李家亨

（四川川交路橋有限責(zé)任公司，四川 德陽 618300）

0 引言

為了能夠更好地滿足人們的交通需求，國家以及地方政府都加大了對公路建設(shè)的投資力度，因此在公路建設(shè)中出現(xiàn)了越來越多的隧道工程。由于我國經(jīng)濟發(fā)展速度較快，所以在公路建設(shè)過程中隧道工程數(shù)量也在不斷增多。但是在隧道工程建設(shè)過程中會涉及一定范圍內(nèi)的山體，因此對于山體開挖和防護工作是一項較為重要的工作內(nèi)容。這一過程中如果不注重保護環(huán)境、破壞生態(tài)平衡就會給工程帶來極大危害。

1 工程概述

某公路隧道工程在建設(shè)過程中，需要在隧道進口和出口之間的山體中開挖隧道。進洞施工過程中，必須要在確保山體穩(wěn)定的情況下進行，同時還要考慮到隧道長度以及工程質(zhì)量等因素，因此進洞施工時需要對山體進行有效保護。根據(jù)項目實際情況可知，該公路隧道工程是一個單線隧道工程，長度約為300m。在進洞施工時，需要采用一種綠色環(huán)保進洞施工技術(shù)，以減低對周圍環(huán)境造成的影響和不足。

2 公路隧道進洞施工對綠色環(huán)保施工技術(shù)的需求

進洞施工是公路隧道施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時也是公路隧道施工的主要難點和重點，影響公路隧道進洞施工的因素比較多，會同時受到地形地貌、地質(zhì)條件、氣候條件、周圍環(huán)境等多種因素聯(lián)合影響。再加上近年來，環(huán)境保護事業(yè)的快速發(fā)展，對生態(tài)保護效果提出了更高的要求，這就使得公路隧道進洞施工對綠色環(huán)保施工技術(shù)的需求愈發(fā)突出，主要體現(xiàn)在以下方面。

（1）節(jié)能減排。隧道建設(shè)過程中，特別是在正洞開挖環(huán)節(jié)，能耗占比高達90%以上。因此，采用高效節(jié)能的施工方法和設(shè)備，如TBM 掘進機等，能夠顯著降低能耗和減少排放。

（2）資源節(jié)約。在隧道建設(shè)中應(yīng)注重資源的合理利用，包括材料的選擇、使用以及廢棄物的回收再利用，減少對自然資源的消耗。

（3）環(huán)境保護。施工過程中應(yīng)采取措施減少對周邊環(huán)境的影響，例如，實施“零開挖”進洞施工方法，以保護生態(tài)環(huán)境并減少對自然景觀的破壞。

（4）安全耐久。確保隧道工程的安全性和耐久性，減少長期維護成本和可能的環(huán)境風(fēng)險。

3 綠色環(huán)保進洞施工技術(shù)方案選擇

在公路隧道綠色環(huán)保進洞施工中綠色環(huán)保施工技術(shù)方案的選擇是否科學(xué)合理直接關(guān)系到最終綠色環(huán)保施工的效果，在選擇綠色環(huán)保施工技術(shù)時，需僅僅圍繞如何在保證施工安全、資源節(jié)約和環(huán)境保護的前提下，采用新技術(shù)、新方法實現(xiàn)隧道建設(shè)的綠色化、低碳化。就案例工程而言，適合本工程進洞綠色環(huán)保施工的技術(shù)方案有以下3 種。

方案一：零開挖進洞施工技術(shù)。這是一種創(chuàng)新的施工理念和技術(shù)，通過減少對自然環(huán)境的破壞，實現(xiàn)隧道建設(shè)過程中的環(huán)保目標(biāo)。這種技術(shù)能夠在不進行大規(guī)模開挖的情況下，完成隧道的進洞工作，從而保護了地質(zhì)結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境。

方案二：前置式洞門施工方式。這是一種具體的實施方法，通過在隧道入口處預(yù)先建造一個結(jié)構(gòu)，然后利用這個結(jié)構(gòu)作為支撐點進行隧道的延伸，實現(xiàn)了真正的零開挖。這種方法不僅減少了對周圍環(huán)境的影響，還提高了施工效率和安全性。

方案三：裝配式建造技術(shù)。這是一種將隧道各個部分在工廠內(nèi)預(yù)制好，然后運到施工現(xiàn)場進行組裝的技術(shù)。這種方法不僅可以提高施工效率，減少現(xiàn)場施工對環(huán)境的影響，還能降低材料損耗和廢棄物產(chǎn)生，符合綠色低碳的要求[1]。

進洞施工區(qū)域內(nèi)主要為黃土土質(zhì)，并且伴有巖石風(fēng)化、剝落現(xiàn)象。除此之外，該區(qū)域內(nèi)的巖石中含有大量的泥質(zhì)以及黏土等物質(zhì)，而且?guī)r層中還存在一定程度的斷層、裂隙和溶隙。因此在施工過程中存在較大風(fēng)險，一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害就會對工程造成巨大影響。綜合對比3 種進洞綠色環(huán)保施工技術(shù)的優(yōu)缺點和應(yīng)用范圍，方案一更加契合本工程進洞施工。

4 零開挖進洞施工技術(shù)的應(yīng)用要點

零開挖進洞施工技術(shù)主要是通過一系列精心設(shè)計的步驟和技術(shù)措施，實現(xiàn)了對環(huán)境的最小影響，同時也保證了隧道施工的安全性和效率。因此，在實際應(yīng)用中必須充分結(jié)合工程特點和現(xiàn)場條件，來嚴(yán)控每個施工細節(jié)，才能保障進洞施工任務(wù)得以高效、安全、綠色環(huán)保的完成。

4.1 做好洞口防護工作

在進洞前，需對地形地質(zhì)情況進行勘察，對進洞位置的山體坡度、植被分布情況進行勘察，以此確定施工方案。在該公路隧道工程施工過程中，需要做好洞口地質(zhì)情況勘察工作。此外在該隧道進洞施工前還需要做好相應(yīng)的洞口防護工作。主要包括以下方面。

（1）對于洞口位置的山體進行全面勘察，并且做好防護工作，避免出現(xiàn)滑坡、坍塌等情況影響公路隧道建設(shè)質(zhì)量。

（2）在施工過程中需要加強對洞身周邊巖層的觀察，并且做好圍巖分級工作。

（3）于洞口位置的山體進行開挖和支護工作。除此之外還需要注意的是在公路隧道進洞施工過程中對隧道洞口位置的山體進行開挖時，一定要按照相應(yīng)的設(shè)計方案進行開挖，避免出現(xiàn)山體崩塌等情況。

（4）在對山體進行開挖時還需要對邊坡進行穩(wěn)定性控制工作，而對于公路隧道進洞施工區(qū)域內(nèi)的植被進行合理保護。

4.2 做好超前支護

由于本工程進洞口所在位置地質(zhì)條件比較復(fù)雜，影響進洞開挖施工安全、質(zhì)量的因素比較多，未給隧道進洞開挖提供良好的條件，并降低對周圍環(huán)境造成的影響，需在進洞開挖前，切實做好施工超前支護工作，在進洞口施工位置，體現(xiàn)形成一個封閉圍巖支護體系。結(jié)合本工程所在區(qū)域的地質(zhì)條件和地形地貌，采用大管棚支護可實現(xiàn)對不良地質(zhì)的有效加固，為后期施工提供良好的施工條件。為提升超前支護施工效果，應(yīng)用大管棚超前支護技術(shù)時需高度重視以下4 點。

（1）為保證進洞施工能夠安全、順利的進行，必須嚴(yán)格按照規(guī)范設(shè)計要求，于洞口段環(huán)形布置大管棚，管棚采用直徑為89mm 的無縫鋼管，壁厚不應(yīng)小于6mm，環(huán)向布置23 根，每根管棚的長度控制在35m 左右，環(huán)向間距控制在40cm 左右，外插角控制在1.5°左右?？卓诠芤瞬捎脽彳垷o縫鋼管，外徑不應(yīng)小于114mm，壁厚不能小于5mm。

（2）綜合考慮本公路隧道進洞口的圍巖情況，還需在洞口位置安裝上3 榀I20 導(dǎo)向墻，作為隧道進洞施工的鋼拱架，嚴(yán)格按照每隔50cm 的間距進行布置，通過焊接的方法連接牢固，并用長度不小于4m 的鎖腳錨管將其鎖定錨固。

（3）針對長度超過1m，直徑為114mm，壁厚為5mm的導(dǎo)管，可按照1.5°的外插角將其牢固的定位在指定位置，并用直徑不小于22mm 的連接鋼筋，將導(dǎo)管和鋼拱架通過焊接的方法固定到一起，以提升超前支護效果[2]。

（4）當(dāng)導(dǎo)向墻混凝土澆筑完成之后，需及時跟進混凝土噴射，以采用C25 混凝土進行濕噴，噴射厚度不應(yīng)小于15cm，濕噴混凝土的主要作用是實現(xiàn)對仰坡面的全部封閉，作為大管棚支護時止?jié){墻。在注漿操作施工中，為最大限度上提升注漿效果，以采用間隔注漿方法，先澆筑奇數(shù)大管棚，再澆筑偶數(shù)大管棚。

4.3 隧道開挖施工

在公路隧道進洞段施工中，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，可用的開挖方法有以下3 種。

第一種，臺階法。臺階法是目前我國公路隧道進洞施工中比較常見的一種方法，這種方法適用于坡度比較平緩的隧道進洞施工過程中，但是這種方法存在一定的局限性。由于臺階法需要開挖多個工作面，并且對圍巖穩(wěn)定性要求也較高，因此在實際應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)安全隱患。

第二種，反臺階法。反臺階法是一種較為先進的公路隧道進洞施工方法，這種方法主要是在隧道進洞之前先在地面上開挖一個工作面，然后在工作面上進行進洞作業(yè)。這種方法適用于坡度比較大、圍巖穩(wěn)定性較差以及坡度比較陡的隧道進洞施工過程中。

第三種，新奧法。新奧法是一種比較先進的公路隧道進洞施工方法，其應(yīng)用范圍非常廣泛。

就案例工程而言，影響進洞施工效果的因素比較多，為降低進洞開挖效果和對周圍環(huán)境造成的影響，需等大管棚支護完成，且強度達到設(shè)計要求后，方可進行進洞開挖操作。本工程進洞開挖時采用了兩臺階開挖技術(shù)，同時考慮到圍巖較為破碎，宜采用減震爆破技術(shù)，以最大限度上降低對隧道周圍圍巖穩(wěn)定性造成的不良影響。

由于本工程洞口段地質(zhì)條件較為復(fù)雜，且影響最終開挖效果和安全的因素比較多，為提升爆破效果，在實際開挖施工中必須嚴(yán)控以下4 點。

（1）應(yīng)采取上下臺階法開挖。這種方法通過縮小開挖斷面和爆破進尺，有效減少爆破對周圍巖體的擾動。這種方法不僅能夠降低對巖體的破壞，還能夠提高施工效率，保證開挖質(zhì)量。

（2）采用微差爆破技術(shù)。這種技術(shù)嚴(yán)格控制總裝藥量和單段最大起爆裝藥，能夠顯著減小爆破對巖體的擾動，提高爆破效果。通過精確控制裝藥量和起爆時間，微差爆破能夠產(chǎn)生更少的裂縫和破碎區(qū)，有利于保持巖體的整體穩(wěn)定性[3]。

（3）光面爆破技術(shù)的使用也至關(guān)重要。該技術(shù)通過優(yōu)化爆破參數(shù)，確保開挖輪廓線光滑平整，有效減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。這不僅有利于開挖面周邊的初期支護穩(wěn)定可靠，還能夠提高整個洞室的安全性。

（4）合理控制炮眼間距、裝藥量及起爆時間間隔也是提升爆破效果的關(guān)鍵。通過精確計算炮眼間距和裝藥量，以及合理安排起爆時間間隔，可以使爆破后的巖碴塊度均勻，從而達到快速出碴和初期支護盡早封閉的效果。同時，加強炮眼堵塞也是必不可少的措施，它能夠防止炸藥氣體泄漏，提高爆破效果。

4.4 隧道支護

考慮到隧道洞口圍巖破碎的復(fù)雜特性，為確保隧道施工的安全與穩(wěn)定，本工程采取了超前大管棚加固措施。這一舉措不僅增強了隧道初期支護的參數(shù)，還確保了二次襯砌的及時施工。通過這一系列的加固措施，隧道初支與圍巖得以形成穩(wěn)固的整體結(jié)構(gòu)，從而保障了隧道的安全。在超前大管棚加固支護技術(shù)基礎(chǔ)上，還加強了隧道初期支護參數(shù)的設(shè)計。這包括對支護結(jié)構(gòu)的材料選擇、截面尺寸、布置方式等進行優(yōu)化，以提高支護結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性。同時，還嚴(yán)格控制了支護結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，確保每一道支護都能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。除了加強初期支護參數(shù)外，還需及時施作了二次襯砌。二次襯砌作為隧道的主要承載結(jié)構(gòu)之一，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到隧道的安全。因此，在施作二次襯砌時，嚴(yán)格控制了材料質(zhì)量、施工工藝等方面，確保二次襯砌的施工質(zhì)量符合設(shè)計要求[4]。本工程初期支護采用設(shè)計參數(shù)如下：拱墻錨桿采用了直徑為22mm 的砂漿錨桿，其長度為3m，錨桿間距按照1.2m×1.0m 的距離進行布置，鋼筋網(wǎng)由直徑為8mm 的鋼筋編制而成，鋼筋網(wǎng)格按照邊長為25cm 的網(wǎng)口直徑進行布置，初噴混凝土厚度不能小于22cm，支護措施宜采用I16 型鋼鋼架，拱架間距需按照1m 的間距進行布置。而在二次襯砌施工中，拱墻的混凝土噴射厚度應(yīng)控制在35cm 左右，底板混凝土澆筑厚度則需控制在25cm 左右。

4.5 隧道洞門施作

在進行暗洞開挖掘進時，爆破作業(yè)是不可避免的。然而，爆破產(chǎn)生的震動和沖擊波可能會對洞頂圍巖的穩(wěn)定性造成破壞，導(dǎo)致圍巖松動，甚至發(fā)生滾石。這些滾石一旦落下，不僅可能砸傷工作人員，還可能破壞施工設(shè)備，造成嚴(yán)重的安全事故。因此，在挖掘深度達到20m 后，及時進行洞門施工顯得尤為重要。洞門施工可以有效地固定洞頂圍巖，增強其穩(wěn)定性，從而防止?jié)L石等安全事故的發(fā)生。同時，洞門施工還能為后續(xù)的暗洞開挖掘進工作提供一個安全的施工環(huán)境，保障施工的順利進行。

具體的洞門施工過程中，除了要選擇合適的施工方法和材料外，還需要嚴(yán)格遵守施工規(guī)范和安全操作規(guī)程。例如，在洞門施工前，應(yīng)對洞頂圍巖進行詳細的地質(zhì)勘察，了解其結(jié)構(gòu)特征和穩(wěn)定性狀況；在洞門施工過程中，應(yīng)對圍巖進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)和處理可能存在的安全隱患[5]。洞門施工完成后，還應(yīng)對洞門結(jié)構(gòu)進行質(zhì)量檢測，確保其符合設(shè)計要求，能夠有效防止?jié)L石等安全事故的發(fā)生。

5 施工效果分析

在本工程進洞段施工中采用了領(lǐng)開挖施工技術(shù)，和傳統(tǒng)開挖施工技術(shù)相比，無須進行邊仰坡開挖防護，直接利用原地貌長期穩(wěn)定的特點進行施工。此種開挖方法無須進行進洞位置大面積開挖，從而降低對圍巖造成的影響，而且可以很好的保障原生態(tài)環(huán)境，符合綠色環(huán)保施工的要求，可在類似工程施工中的得到大范圍推廣。

6 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合實際案例，探討了公路隧道綠色環(huán)保進洞施工技術(shù)，探討結(jié)果表明，公路建設(shè)質(zhì)量提升需注重生態(tài)環(huán)境保護，特別是在隧道施工中要采用綠色環(huán)保進洞施工技術(shù)。在應(yīng)用中，確保隧道開挖順利進行，根據(jù)實際合理安排施工。隧道建設(shè)要考慮環(huán)保，減少環(huán)境影響。選擇適當(dāng)進洞位置，結(jié)合實際合理設(shè)計，確保進洞施工順利。