刷坡簡介

簡單地說就是指斜面挖平或找平，把坡度弄到設(shè)計坡度，跟鉤機挖溝差不多，然后人工修坡，修平整到設(shè)計坡度。

如何最大程度地保護環(huán)境，便于洞口施工和洞身開挖工序轉(zhuǎn)換、有效縮短進洞時間和保證隧道施工安全成為十分關(guān)鍵的問題。

進洞施工技術(shù)：

淺埋偏壓隧道進洞技術(shù)以新奧法原理為依據(jù)，以“管超前、嚴注漿、弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”為原則，科學(xué)安排，精心組織，注重細節(jié)，確保隧道安全進洞。 進洞施工工藝流程：測量放樣→洞口防排水系統(tǒng)施工→洞口邊仰坡開挖→導(dǎo)向墻施工→超前支護→洞身開挖。

刷坡測量施樣

根據(jù)隧道洞門結(jié)構(gòu)形式、洞口的地形標高和自然坡度，詳細計算出洞口邊仰坡最小開挖邊線的坐標和各樁中心坐標。利用隧道控制導(dǎo)線與以上計算坐標的相對關(guān)系，使用全站儀在地面上確定出邊仰坡最小刷坡輪廓線。

刷坡洞口防排水系統(tǒng)施工

為防止地表水對邊仰坡及洞門結(jié)構(gòu)的沖刷，保持結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性，洞口邊仰坡開挖前，首先完成洞口截排水系統(tǒng)，天溝設(shè)在開挖線 5m 以外，先施作水泥砂漿加固的臨時土溝，待開挖進洞、地表沉降穩(wěn)定后再模筑C25 混凝土永久水溝。洞口排水系統(tǒng)應(yīng)與路基和既有排水系統(tǒng)順接，保證排水順暢。

刷坡洞口邊仰坡開挖及防護

洞口邊仰坡開挖采取自上而下、逐段、分臺階開挖及支護、邊挖邊護的施工方法，并加強對坡面監(jiān)測，以確保洞口邊仰坡的穩(wěn)定。土質(zhì)地段采用挖掘機開挖，人工整修；風(fēng)化嚴重堅石和軟石地段采用松動爆破開挖，堅石地段采用控制爆破開挖，人工用風(fēng)鎬整修。臨時邊坡采用錨噴網(wǎng)防護，開挖一級防護一級，永久邊坡采用骨架防護、噴錨網(wǎng)防護或錨桿框架梁防護。

刷坡導(dǎo)向墻超前管棚支護

導(dǎo)向墻、大管棚施工完成并到達設(shè)計強度后，進行洞內(nèi)上臺階的開挖支護。待上臺階開挖支護完成 3~5m 后，中、下臺階施工前，只進行導(dǎo)向墻接長施工。導(dǎo)向墻左、右側(cè)接長不能同時施工，應(yīng)先施工一側(cè)，待混凝土強度達到要求，再施工另一側(cè)，防止導(dǎo)向墻下沉，導(dǎo)向墻兩側(cè)需接長至仰拱位置。

刷坡洞口段暗洞施工

隧道洞口處的暗洞開挖根據(jù)不同圍巖選擇合適的進洞方案，進洞后，及時施作洞口段 12m 范圍內(nèi)的仰拱，充分發(fā)揮初支的承載能力，保證洞口安全穩(wěn)定。Ⅴ級圍巖地下水不發(fā)育的有一定自穩(wěn)能力的全、強風(fēng)化層及土層地段采用弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土三臺階七步開挖法，人工配合挖掘機開挖進洞方案；石質(zhì)Ⅳ、Ⅴ級圍巖軟質(zhì)巖采用擴大拱腳臺階法，弱爆破開挖進洞方案；石質(zhì)Ⅳ級硬質(zhì)圍巖采用臺階法，弱爆破開挖進洞方案。

刷坡二襯和洞門施工

為保證洞口穩(wěn)定，應(yīng)及時將洞口圍巖鎖定，待洞內(nèi)仰拱施工24m后，清理好初期支護基面，根據(jù)監(jiān)控量測分析，待圍巖和初期支護變形基本穩(wěn)定后，進行洞口的第一環(huán)暗洞二襯施工，即鋪設(shè)縱、環(huán)向透水盲管、防水板 土工布，利用襯砌模板臺車一次性模筑拱墻襯砌，并于拱頂預(yù)埋PVC注漿管。洞口工程則在保證洞內(nèi)能連續(xù)施工和洞口場地滿足的情況下，進行明洞、洞門、洞口擋土墻、端墻、翼墻等的施工。洞口工程的基礎(chǔ)必須置于穩(wěn)定地基上，否則應(yīng)進行地基加固。

隨著山區(qū)高速公路的大量修建 ， 隧道所遇地形地貌越來越復(fù)雜 ， 交通不便、洞口施工場地不足等問題日益凸顯 ， 因此安全進洞是實現(xiàn)整座隧道順利完工的基本保障。傳統(tǒng)方法是洞口邊仰坡開挖、防護，達到條件后進洞施工，大規(guī)模的開挖不但對洞口環(huán)境破壞嚴重，也會破壞山體原有的平衡狀態(tài)，極易產(chǎn)生坍塌、順層滑動等現(xiàn)象，不能實現(xiàn)真正的“早進晚出”。針對高邊坡、圍巖差、斜交角度小的大斷面隧道，在進洞方案上如何提高工程的技術(shù)經(jīng)濟性，確保質(zhì)量安全，保護環(huán)境，充分發(fā)揮圍巖的自穩(wěn)能力，可借鑒的經(jīng)驗較少。

刷坡隧道免刷坡綠色洞口施工方法

對隧道基礎(chǔ)及偏壓墻基礎(chǔ)進行垂直梅花型小導(dǎo)管注漿加固處理，使其承載力滿足要求；然后施作混凝土偏壓墻基礎(chǔ)及洞身基礎(chǔ)，并預(yù)埋工字鋼拱架及施作偏壓墻，將所有拱架緊靠山體并噴射混凝土封閉，及時進行仰拱充填、鋼筋混凝土護拱、二次襯砌混凝土施工；完成后，分三臺階開挖，達到3^~4m施做仰拱及填充， 6^~8m施做二次襯砌，使其快速封閉成環(huán)，直至進入暗洞15m后方可正常掘進。

刷坡施工控制要點

(1 ) 對隧道洞口段縱橫斷面進行測量， 斷面間距為 1^~1.5m ，地形突變位置加設(shè)橫斷面，確定明洞里程、半明半暗里程和暗洞里程后立即進行洞口段地面清表工作，檢測地基承載力。

(2)在明洞、半明半暗及偏壓墻范圍內(nèi)采用壁厚 3.5mm 的T42mm熱軋無縫鋼管注漿加固地基，小導(dǎo)管長1.5 m ，間距100cm×100cm，梅花型布置。小導(dǎo)管采用風(fēng)動鑿巖機打入砂礫基層1.0m ，外露0.5m ，管壁布設(shè)直徑 8mm的注漿孔，注漿孔間距為 20cm×20cm，按梅花型布置；注漿材料選用水泥漿，注漿壓力0.5^~1.0MPa。

（3）將所有預(yù)埋鋼拱架連接起來緊靠山體，每榀鋼拱架弧長均不同，需超前測量、計算、加工和標識，靠近山體 一側(cè)鋼拱架需嵌入山體50cm以上，并用42mm自進式鎖腳錨管將其鎖住，鎖腳管長度為4m。鋼架采用雙層 25縱向連接筋連接，間距50cm；掛雙層 8鋼筋網(wǎng)片 網(wǎng)格間距20cm × 20cm，噴射厚度為30cm的C25混凝土；于此同時，平行流水施作偏壓墻，以達到鋼拱架受力均衡。

（4）根據(jù)洞口各里程位置現(xiàn)場情況，靠近山體一側(cè)6^~8榀鋼拱架基礎(chǔ)必須落到滿足設(shè)計承載力要求的原狀土中，并確?？拷襟w的 C25噴混凝土厚度不小于80cm，同時施作徑向錨桿及鎖腳錨管。

（5）仰拱及填充混凝土施工完成后，在等待強度期間，當偏壓墻施工高度達到隧道起拱線時，立即施做護拱混凝土。護拱采用厚度80cm的C25鋼筋混凝土，主筋采用T25鋼筋，雙層布設(shè)，層間距65cm，排距20cm。

（6） 當仰拱、填充及護拱混凝土強度達到要求后開始掘進。采用三臺階七步流水開挖法，首先進行有偏壓一側(cè)施工，循環(huán)進尺為1榀鋼架，臺階長度控制在2m之內(nèi)。

（7） 初期支護施工長度達到6^~8m時，施作一板二次襯砌。襯砌采用C25鋼筋混凝土，襯砌厚度為50cm。主筋采用T22鋼筋，層間距為35cm，排距為15cm。

（8）在第一板襯砌混凝土達到強度后，撤出二次襯砌臺車，恢復(fù)掌子面掘進。按三臺階七步流水法施工，各臺階長度控制在2m之內(nèi)，循環(huán)進尺為一榀拱架（50cm，按設(shè)計及規(guī)范要求嚴格施作鎖腳錨管和徑向錨桿。施工長度達到 3^~4m時（根據(jù)圍巖量測）施作仰拱并填充。

在山區(qū)隧道修建中，進洞施工的安全至關(guān)重要。由于自然因素和人類活動，隧道洞口處地質(zhì)條件與洞身段相比更差一些。傳統(tǒng)的刷坡進洞方法，工程量大，邊坡穩(wěn)定性差，對環(huán)境影響較大，同時易引發(fā)邊坡失穩(wěn)，產(chǎn)生落石、崩塌、滑坡等次生地質(zhì)災(zāi)害。有時即使采用其他輔助工法能夠成洞，隧道運營后也會出現(xiàn)山體滑坡、滲水、崩塌、襯砌裂縫和變形等問題，后期維修、養(yǎng)護費用大，這將極大地增加工程在全壽命期內(nèi)的總成本。因此，采用新的進洞施工工法是非常有必要的。

施工力學(xué)效應(yīng)分析：

采用 FLAC ^3D 大型有限差分軟件建立山體及隧道模型，對隧道進洞施工過程力學(xué)效應(yīng)進行數(shù)值模擬分析。

刷坡計算模型

考慮到隧道的影響范圍，計算模型左右各取60m，仰拱下取為60m，拱頂以上為覆土厚按照實際埋深考慮( 0～30m) ； 考慮到單元數(shù)量太多影響計算速度，縱向計算范圍取50m。圍巖土體的本構(gòu)模型采用 M_o-hr-coulomb 理想彈塑性模型； 隧道拱部3m范圍內(nèi)為超前管棚注漿加固區(qū)域，超前管棚用 Beam 單元單獨模擬。

刷坡計算參數(shù)

洞口段圍巖主要以碎石、砂卵石及花崗閃長巖為主，圍巖較為破碎按Ⅴ級圍巖考慮，注漿加固后按Ⅵ級圍巖 考慮，結(jié)合《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范 》( TB10003—2005)。

刷坡施工過程模擬

根據(jù)隧道洞口圍巖地質(zhì)條件，確定隧道的施工方案為： 先對右洞進口進行施工，然后對左洞進口進行施工。進洞施工過程數(shù)值模擬步驟為：（1）施做套拱；（2） 施做管棚注漿； （3）機械開挖進洞；（4）施做明洞。

刷坡計算結(jié)果分析

1 支護受力分析：

根據(jù)計算結(jié)果做出初期支護的主應(yīng)力云圖和進洞后初期支護拱頂主應(yīng)力沿隧道縱向變化曲線。由于偏壓原因，左洞所受的剪切應(yīng)力遠遠大于右洞，致使左洞最小主應(yīng)力以拉應(yīng)力為主，而右洞以壓應(yīng)力為主，致使兩曲線 特征明顯不同。

2 支護變形分析：

根據(jù)計算結(jié)果做出洞口段初期支護位移云圖和初期支護位移沿隧道縱向變化曲線，由于左洞洞頂?shù)乇沓市逼聽睿谧匀粻顟B(tài)下坡體具有剪切滑移的趨勢，導(dǎo)致左洞受到剪切應(yīng)力作用，故使左側(cè)初期支護位移較大。

3 地表沉降分析：

根據(jù)計算結(jié)果做出地表位移云圖，隨著埋深的逐漸增加，地表沉降逐漸變小，最大地表沉降出現(xiàn)于左洞上部覆土處，此處埋深為12m，最大地表沉降值為16mm，且沉降呈不對稱分布，由于受地形影響，左側(cè)沉降大于右側(cè)沉降。

4 仰坡穩(wěn)定性分析：

仰坡穩(wěn)定是進洞施工的重點，為確保進洞技術(shù)的可行性，必須針對進洞之后的仰坡穩(wěn)定性進行評價。應(yīng)用強度折減法，計算進洞之前及進洞之后的仰坡安全系數(shù)。 2100433B

路基坡腳沖刷是路基水毀中最常見的現(xiàn)象。當坍塌的物質(zhì)堆積于坡腳后，若水流及時把它們帶走，坡腳沖刷繼續(xù)進行，坍塌不斷發(fā)生；當水流不能將坍塌物質(zhì)帶走時，它們堆積在坡腳，增加河岸邊坡穩(wěn)定性，起到保護坡腳的作用。由此可見，改變水流結(jié)構(gòu)使坡腳免受沖刷或提高坡腳抗沖刷能力對沿河路基的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。

縱觀沿河路基坡腳處水毀防護發(fā)展歷程，多從丁壩、護坦防護機理、河床水流機理等方面，分析我國沿河路基坡腳處水毀防護技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，而沿河路基坡腳處防護措施的綜合應(yīng)用在我國尚缺乏系統(tǒng)的研究和總結(jié)。單一防護技術(shù)往往難以達到路基坡腳水毀防護的目的，因此，常需采用綜合的防護技術(shù) 。