中铁十局集团第一工程有限公司 山东省济南市 250001
摘要：以成昆铁路隧道施工采用小导洞出洞施工为例，对洞口位于悬崖段的隧道出洞方法进行阐述，并对出洞的施工要点、控制方法及安全保证措施等细节进行介绍。
关键词：悬崖；小导洞；出洞；安全
引言
近年来，随着我国铁路建设的快速发展，越来越多的长大隧道、山岭隧道施工成为铁路工程的重点项目，而山岭隧施工地质条件复杂、环境恶劣，大部分隧道进出口均位于悬崖峭壁、沟谷深处或地质构造破碎地段，大大增加了隧道进出洞施工难度，同时增加了临时工程修建费用。传统的由进出口直接进洞需要耗费大量的人力、物力修建施工便道及作业场地，不仅延长了工期而且增加了施工暗度、降低了安全系数，施工中存在较多、较大安全隐患。出洞时由洞内施作管棚出洞方法虽然可行，但是需要对洞身扩大上断面开挖，对洞口段围岩产生较大的扰动，特别是对于洞口围岩较破碎地段施工中存在较大坍塌风险。此方法受空间限制较大，不经济且不安全。
通过小导洞出洞工艺不仅节约了修建施工便道的费用，并且大大降低了对洞口段围岩的扰动破坏，此工艺方式灵活多变且能确保安全出洞。该工艺已广泛适用于铁路悬崖段隧道出洞施工中。
一、适用条件
本工艺适用于隧道洞口位于悬崖峭壁、洞口围岩软弱、洞口施工平台狭小等隧道工程出洞施工中。
二、工艺特点
（一）小导洞可以作为洞口土石方及洞口施工材料、机具的运输通道，大大节省了修建便道的成本。
（二）小导洞出洞后可以快速的在洞口形成洞口作业平台，尽早展开洞口防护措施施工，确保出洞安全。
（三）小导洞出洞施工工艺为小断面开挖支护，对围岩的震动破坏较小，特别是对于软弱、浅埋围岩段洞口具有较高的可行性，能较大程度的减轻开挖过程中对周边围岩的扰动，确保洞身施工安全。
（四）小导洞出洞施工方式灵活多变，受空间的限制性较小且施工速度较快。采用此工艺不仅能节约隧道贯通时间，且能较早的实现洞内空气流通改善洞内作业环境。
三、工艺原理
小导洞出洞工艺是采用小断面开挖轮廓由洞内向洞外掘进贯通，形成施工通道，再进行洞顶仰坡、截水天沟等洞口防护措施施工，完成进洞前的大管棚支护措施，再采用三台阶加临时仰拱法进行暗洞扩挖至正洞设计尺寸。
四、施工方案
（一）工艺流程
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（二）工艺操作要点
1.洞口上、下方防护
为保证施工安全，小导洞出洞前先在洞口上下方采用主动防护网、被动防护网等防护措施保证施工中人员、机具设备的安全。
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2.小导洞开挖支护
小导洞位于隧道顶部中间位置，导洞顶部紧贴正洞初支轮廓线，导洞内径尺寸为5.83m（高）×5.16m（宽），以方便装载机出渣为宜，根据该段地质情况小洞段采用控制爆破方式进行全断面开挖；至明暗交界里程后采用机械进行开挖。挖掘机装渣，自卸车出渣。开挖至明暗交界8m位置时，每一开挖循环在拱部打5m长加深炮孔以探明前方情况。
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图4-1 小导洞与正洞相对关系示意图
小洞支护施工工序流程为：开挖后初喷砼→系统支护（拱架+超前小导管+钢筋网）施工→复喷砼至要求厚度。
（1）开挖后及时对拱顶和边墙岩面进行初喷4cm的C25砼；
（2）初支拱架采用I16型钢钢架，安装间距1.0m，到出洞5m左右时根据围岩情况加密到0.6～0.8m；
（3）拱部和边墙网片挂设，采用φ6.0钢筋制作的20cm×20cm网片；
（4）拱部打设Ф42超前小导管，环向间距40cm，纵向间距2m，15根/环；
（5）复喷10cm的C25砼。
3.正洞施工
由洞内向外掘进贯通形成施工通道后，进行洞顶仰坡、截水天沟以及进洞前的大管棚支护措施，再采用三台阶法加临时仰拱开挖至正洞设计尺寸。
（1）导洞出洞后进行场地开挖，形成洞口施工平台。
（2）施作截水天沟。
（3）仰坡及边墙开挖，逐层施作永久仰坡防护，直至开挖至隧道顶往上2m处。
（4）开挖明洞段上半断面至明暗交分界处，开挖过程中同时拆除明洞段的小导洞支护至明暗分界处，并做好临时边仰坡及直立开挖面的防护措施。
（5）施作导向墙及暗洞大管棚。
（6）暗洞采用三台阶法加临时仰拱出洞，明洞下半断面随着中、下台阶开挖出洞后完成开挖，同时做好边仰坡防护及直立面处的开挖防护。
五、施工注意事项
（一）加强洞内、外监控量测工作，及时分析测量数据，发现问题后及时暂停施工，采取有效措施后再进行施工。
（二）开挖循环进尺恪守短进尺的原则。
（三）开挖过程中严格按设计断面组织施工，当出现超挖时，采用与初期支护同标号砼回填密实。
（四）严控喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢架施工，满足设计要求，确保施工安全。
六、质量控制措施
（一）施工前对要使用的测量控制点进行复测，确认无误后方可进行施工测量放样。
（二）进场材料必须经过检验合格后方可使用，严禁含泥量或含粉尘量过高的河砂、米石进入工程主体。
（三）喷射混凝土在搅拌站集中生产，采用自动计量系统，确保施工配合比准确。
（四）喷锚支护做到喷料随拌随用，喷射前清理岩面。厚度较大时分层喷射。严格掌握水压、风压和喷射距离，作到喷射厚度符合设计和安全要求。
（五）严格按照设计、技术交底所规定的参数进行支护，钢架规格、安装间距、垂直度符合设计要求，钢架必须架设在稳固的地基上，软弱围岩地段在钢架基脚处设锁脚锚杆和垫槽钢以增加基底承载力。
七、安全控制措施
贯彻“安全第一，预防为主”的方针，严格执行各项技术组织措施，以保证施工安全和机械设备安全。
（一）小导洞出洞前需先采用超前水平钻探贯通，探明前方施工地质，超前水平钻钻出前，洞口下方水电站及道路要进行封闭，防止掉块。
（二）小导洞开挖台架制作焊接必须牢固可靠。电路由专职电工检查和维修。
（三）特殊工种必须持有特种作业证书，并经过培训后才能上岗。
（四）洞口段爆破开挖必须严格控制爆破飞石对周围既有建筑物的影响，同时爆破时需采用炮被进行覆盖。
（五）高处作业人员所使用的工具应随手装入工具袋，上下传递料具时，禁止抛掷，大型工具要放在稳妥的地方，所用的材料要堆放平整、稳固，防止掉落伤人。注浆时应时刻注意注浆压力，防止注浆压力过大，注浆管爆裂伤人。
（六）洞口平台爆破完成后，在坡边处需采用I18型钢与φ42小导管结合焊接制作防护栏杆，再采用密目网封闭，高度1.5m。
八、环保措施
（一）施工前组织对全体职工进行生态资源环境保护知识学习，增强环保意识，保证环保工程质量，采取有效措施，使施工过程对生态环境的损害程度降到最低。
（二）做好生产、生活区的卫生工作，保持工地清洁，定时打扫，垃圾定点存放，定期运到环保部门指定的位置。
（三）生活、生产区设污水处理系统，生活、生产污水经严格净化处理并经检验，符合国家环保标准后，再排出。
（四）对施工现场和运输便道等易产生粉尘的地段定时进行洒水降尘，勤洗施工机械车辆，使产生的粉尘危害减至最小程度。
（五）加强施工机械设备的维护保养，减少噪声污染。
九、结束语
小导洞出洞施工工艺较传统的出洞工艺灵活简单、易于操作，更加安全快捷的在洞口形成作业平台，同时减少了便道设施的投入，贯通后改善了洞内作业环境。
小导洞出洞施工工艺在“安全重于泰山”方面做了很好的阐述，该工艺具有较强的适用性和安全性，适用于所有的高山悬崖、洞口狭小铁路隧道和公路隧道，未来将会在隧道出洞施工中普及，并可能列入隧道工程施工技术规程中，作为规范条文强制执行。