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开春高速公路隧道洞口设计变更优化方案总结

喻建伟

一、隧道洞口的确定与变更

隧道洞口段是从洞口到上覆土层为隧道开挖跨度的两倍的地方。隧道洞口段与隧道内的

一般地段的形态不同，洞口段的衬砌与一般的洞身段衬砌不同，由于处于隧道明暗交接位置，

围岩自稳能力较差，隧道的开挖可能加速围岩失稳，必须在充分分析洞口边仰坡稳定、围岩

稳定、施工方法等因素的基础上，进行正确的设计或变更。

隧道洞口的确定是隧道进洞成败的关键。洞口位置选择的基本要求是：结合路线总体布

局，尽可能地将隧道洞口选择在地质地形条件好、坡体稳定的坡面上，线路能够垂直或接近

垂直地形等高线。

（一）洞口位置选择具体要求：

（1）考虑洞口边仰坡不致开挖过高和洞口段衬砌结构受力，洞口位置宜与地形等高线

大体上正交。洞门宜与隧道轴线正交。若为斜交时，应尽可能加大斜交角度（一般不小于

45度），或采取工程措施，以降低垂直等高线方向的开挖高度。

（2）洞口的边坡及仰坡必须保证稳定。洞口位置应设于山坡稳定、地质条件较好、排

水有利的地方。隧道宜长不宜短，即“早进洞，晚出洞”，尽量避免大挖大刷，破坏山体稳

定。

（3）洞口不宜设在沟谷低洼处和汇水沟处，一般宜将洞口移到沟谷地质条件较好的一

侧且有足够宽度的山嘴处。

（4）位于悬崖陡壁下的洞口，根据地质情况采用贴壁或采用接长明洞的办法，将洞口

堆到坍方范围以外3—5m处，不宜切削原山坡；应避免在不稳定的悬崖陡壁下进洞。

（5）跨沟或沿沟进洞时，应考虑水文情况，结合防排水工程，充分比选后确定。洞口

路肩应高出设计洪水位（包括浪高）以上0.5m，以免洪水浸入隧道。

（6）漫坡地段的洞口位置，应结合洞外路堑地质、弃渣、排水及施工等因素综合分析

确定。长大隧道在洞门附近应考虑施工场地、弃渣场等的位置。洞口设计或变更应考虑与附

近的地面建筑及地下埋设物的相互影响，必要时采取防范措施。

（7）考虑通风设备排出的废气和噪声对周围环境的影响程度和解决办法。

（8）考虑设置防雪工程、防风工程和防路面冻害工程的要求。洞口以外必须留有生产

活动的场所。

（二）隧道洞口进洞方式，常用的方式大致可归纳为以下8种：

明挖法；护（套）拱+短管棚法；护（套）拱+长管棚法；地表锚杆（或小导管注浆）预

加固法；回填暗挖法；半明半暗进洞法；斜交进洞法；小导坑反向扩大或洞内向外扩大进洞

法。

二、全线隧道洞口设计变更优化方案

（一）优化设计方案的时机

当隧道洞口现场地形地貌、地质条件与设计图纸有出入时，应主动与监理、建设单位沟

通，并提前做好现场地形地貌测量资料或完成地质补勘工作；参与设计变更会议，施工单位

可大胆主动提出对自己有利的方案并据理力争。

当隧道洞口工程出现地表沉降、洞身收敛问题，不能坐等事态进一步恶化，应转变思路，

以我为主，汇总综合设计、作业队、监理、专家等多方意见，形成多种技术方案组合，进行

技术方案比选，确定最佳的技术方案，再与设计、监理、建设单位沟通，完善相关的设计变

更手续。

（二）结合地形特点，优化洞口进洞方式

1、明挖暗埋型

凤凰山隧道进口段原状：实测地面线和设计有差异；岩层主要为强风化花岗岩，夹有

少量孤石；浅埋段长约70m，最小埋深5m，施工难度大；地表水发育、地下水发育，地表和

地下发现直径1-7m的孤石；进口左右侧各有一条冲沟，其中右侧冲沟约90m，深约8m，常

年流水，上述条件均不利于洞口开挖后边坡稳定，洞口边坡易发生滑塌。

洞口优化方案：适当增加明洞长度，通过反压回填降低边仰坡临空面高度；边仰坡开挖

后采用锚杆框架梁永久防护。

凤凰山隧道进口端洞门位置

2、采用双侧壁导坑法

凤凰山隧道出口段原状：出口段位于斜坡，地形坡度较陡，岩性主要分布有残坡积粉质

粘土、强风化花岗岩（节理极发育，夹中风化花岗岩孤石），出口左洞有60m浅埋段，右洞

有20m浅埋段，实测左洞进洞位置拱顶埋深约2.96m，右洞进洞位置拱顶埋深1.77m。地表

水发育、地下水发育，呈动态变化受季节性控制，上述条件均不利于洞口开挖后边坡稳定，

洞口边坡易发生滑塌。

洞口优化方案：增加明洞长度，采用双侧壁导坑法进洞，防止洞口浅埋段围岩压力过大

造成洞身失稳；尽量预留左右洞之间夹土岩层，保持原有山体