隧道洞口施工技术总结范文

导语：如何才能写好一篇隧道洞口施工技术总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【关键词】隧道洞门；大管棚技术；施工要点

0.引言

大管棚技术能满足不同隧道洞口对其的要求，在提升施工质量方面起着重要的作用。首先，大管棚加固技术通过直接利用隧道的开挖空间进行支护施工，在施工过程中，能满足各种地质对其的要求。其次，大管棚技术利用管棚推进器，能减少施工的开挖工作，节约工程的成本，具有不错的经济效益，在降低软弱底层的同时，还能够降低管棚工作间的施工风险，实现隧道洞口开挖的切割问题。

1.工程概况

该工程位于云贵高原和滇池盆地交接的过渡地带，隧道通过地带随未见明显的断层。但是由于地质状况复杂，施工岩体较为破碎，岩体的层理变化大。该隧道为单洞双线铁路隧道，全长4000m-4200m.隧道进出口均连接路基，设计为5‰的单面下坡，其标准断面的开挖高度为10m，宽度为11m。隧道洞口的埋度浅，因此，通过各种综合因素的考量，设计采用大管棚对隧道洞口进行超前支护，保证进洞施工的安全性。

2.提升隧道洞门口大管棚施工技术质量控制的要点

2.1完善施工技术参数

该工程隧道洞口的厚度为90mm，纵向长度为1m。在隧道洞口设置C20混凝土浇筑的导向墙，并将导向墙设置在混凝土上面。在大管棚的技术参数考量上，通过选用直径为108mm，厚度为6mm，管距为40cm的无缝钢管进行参数设计。在导管上钻上直径为10mm的注浆孔，两孔之间的间距为20cm，钻孔呈梅花形分布，在钢管的尾部预留大于100cm的止浆端。管棚的长度为6m和3m，首尾采用3m管棚，中间采用6m，奇数孔和偶数孔之间相互错开。最后，采用C20混凝土进行一次性注浆[1]。

2.2严格施工工艺选择

大管棚支护技术由于工程地质条件的不同，有管靴带管棚跟进工艺、内套管焊接管棚顶进工艺、丝扣连接管棚推进工艺三种工艺形式。

管靴带管棚跟进工艺，通过采用外直径为108mm的无缝钢管进行加工，在钢管的两端设置7CM的内外连接丝扣，利用直径为125mm的锤头设计孔深，利用108mm的管靴带进行跟进成功，采用一次性注浆的方式进行大管棚注浆。在内套管焊接管棚顶进工艺中，采用外直径为76mm，壁厚为9mm的无缝钢管进行加工，通过内套管的焊接和管棚前端的尖头加工，采用90mm的钻头钻孔，进行锤头的顶进和内套管的焊接，完成后采用一次性注浆的方式进行管棚注浆。最后一种丝扣连接管棚工艺的无缝钢管规格选用与管靴带管棚跟进工艺相同。但是，在工艺上，它是通过管棚丝扣和连接件的连接，通过钻机的冲击力进行管棚钻孔的逐级深入，最后，同样采用一次性注浆的方式进行管棚注浆。

在以上三种工艺中，管靴带工艺易发生丝扣断裂的现象，而且钻孔的速度较慢，在隧道洞口施工中应用程度不高。内套管焊接管棚顶进工艺因需焊接连接，管棚的直径不能过大。丝扣链接管棚推进工艺的钻孔速度快，而且操作简单。经比较，本隧道洞口采用丝扣连接管棚推进工艺。

2.3严格施工流程

2.3.1导向管定位及套拱施工要点

首先，要按照施工的材质要求选择适当的套管。将套管将工程罐形，运用长度为15cm的丝扣进行连接，为了防止浆液外流的情况发生，在每节接管的尾部采用焊接纸浆板，一般来讲，纸浆板由厚度为2cm的钢板制作而成，在丝扣的连接中，做好注浆止浆工作。另外，在套拱的制作中，套拱一般不能随意地切割，只能在大管棚施工完成后，进行扩充和挖建。在管棚的施工中，通过采用套拱，能够有效保证隧道洞口施工的安全性，保证管棚洞口切割位置的准确[2]。

2.3.2钻孔施工和管棚顶进施工

钻孔的机器选用KR50412-3型钻机进行钻孔定位。在钻孔施工前，施工人员要严格按照施工图纸要求标注出钻孔的位置，通过钻孔角度的控制，保准钻孔位置的准确性。首先，钻孔的施工平台必须要搭建牢固，防止作业中产生下沉、摆动和位移的现象。按照实现标准的钻孔位置，利用导向管进行施钻，在由高到低、隔空钻孔的过程中，保证钻孔数量和方向的准确性。

在管棚的顶进中，钢管事先在专用的管床上加工好了丝扣，因此，通过利用专用的机器，在强力作用下，将钢管导进岩层内部。连接套管时，通过人工装接钢管，套管之间进行适当的对正，在钻机缓慢的钻进过程中，严格控制前后两节套管之间的角度。当角度不正确时，通过及时的调整，再在凿岩机和推进机的作用下，确保钢管进入岩层的深度不超过50%。在钢管插入完成后，立即将套管取出，而钻孔和钢管之间的缝隙用水泥密封。最后，还要利用岩芯钻杆配合钻头进行扫空，在空压机送风清除浮渣的合力下，进行清孔工作。

2.3.3注浆施工工艺

在注浆开始之前，首先要检查注浆设备运转的正常性，大棚管理是否畅通。在现场进行合理实验，通过演示裂缝情况和施工半径的情况，选择合适的浆液配合比例进行施工。将水泥浆搅拌均匀。

注浆工作是在管棚顺利安装的前提下进行的，当管棚顺利安装完成后，通过安装孔口止浆阀、出气阀以及连接注浆管线道路，在注浆泵压水实验下，检查设备是否处于正常运行状态。另外，还应当通过增加浆液的密实性和扩大浆液的畅通道路，对破碎岩层的渗透性进行核实。在此过程中，通过对岩石裂缝的冲洗，实现这一目标。在单根钢管的安装上，采用由下到上，先偶数后奇数的方式进行注浆。的那个注浆量达到设计标准后，停止注浆工作[3]。

2.4进行施工经验总结

在大管棚支护施工完成后，发现在洞口出现部分管棚掉管的现象。在及时的检测中，通过在导向墙上设置 的外插角解决这一问题。这是由于管棚上存在着线路曲折的现象，在施工中应当及时按照实际情况进行外插角度的调整。另外，由于掉管上出现质地较为松软的填土，在填土和原土交融的过程中，发生土质变硬的情况，应根据实际地质情况，进行钻头的变更。最后，由于管棚钻杆较长，管棚在重力的作用下发生倾斜而偏向隧道内侧。为了减少因下垂引起的技术偏差，要严格控制钻孔的偏斜度，并进行及时的纠正。

3.工程效果检验

大管棚支护技术不仅能够改善破碎围岩的力学性质，通过在开挖段上方形成具有承载力的拱圈，在各种破队岩体和残积层中具有广阔的应用前景。通过大管棚在隧道洞口的支护，在洞口形成了良好的拱梁效应和围岩效应，在提升拱梁支撑度的同时，提升了围岩的弹性，在该工程施工中提升了隧道洞口施工的安全性。

4.结语

该工程施工中，由于隧道洞口施工非常困难，采用大管棚技术对洞口进行注浆支护，能有效保证洞口坡度的安全性。该洞口在采用了大管棚技术后，不仅提升了围岩的稳定性，形成了有效的支护体系，防止围岩的下沉、变形和坍塌，而且提升了围岩的支护能力。通过对施工技术要点的完善，提升了施工质量，保证了工程施工的安全进行，对于隧道洞口施工技术的改进，具有重要意义。

【参考文献】

[1]李小龙.长大管棚在隧道浅埋段的施工技术和质量控制[J].施工技术，2010，4（25）：13-16.

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关键词：铁路隧道；进口段；施工方法；主要技术

中图分类号：U459.1 文献标识码：A 文章编号：

随着铁路施工技术的高速发展，在铁路隧道的建设迎来新曙光的同时，也面临着严峻的考验。由于地质地貌的不同，铁路隧道进口段的施工方案以及关键技术也各不相同。铁路隧道进口段处于开端，风化相对严重，容易引起坍塌，危及人们的生命安全。

隧道进口段施工方案

进口段的特点及注意问题

隧道进口段，处于施工地段的外端，常年经历风吹日晒等环境的考验，变得异常脆弱，地表水的汇集以及各种地形地质条件的影响，进口段的施工十分困难。若是施工方法以及关键技术采用不当，若不经常维护，很容易产生坍塌。

在修建隧道口时，一定要注意洞口仰坡的成片滑落以及周边边坡的坍塌；时刻注意隧道顶板交叉处是否会产生塌方以及顶板冒顶和洞口段下沉。在洞口段采取爆破时，要根据当地的地形地貌等因素控制爆破震动、范围，要时刻监控量测和超前地质预报。

进口段的主要施工方案

进口段的施工方案，主要基于进口段的关键问题而采用的。

在施工前，要认真的对隧道进口的地形、地貌以及地质情况进行勘察、核对。排除一切会引起坍塌、滑落等安全隐患。当堑顶斜坡存在松散的土体，易松动的石块时，必须要及时的清理，无法或不易清除的应该采取加固的方法，保证洞口、仰坡、边坡的稳定安全，避免意外事故发生。在施工的过程中，要严格的遵守“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤测量、速反馈”的施工原则。特别在洞口挖开后，为了保障进洞的安全，及时的支护是十分必要的。

施工过程中，要利用监控量测，实施动态施工，将所得到的数据及时准确的进行分析计算，从而调整支护参数，引导施工快速、安全的进行。

洞口施工的关键技术

根据各地的地形地貌等因素的不同，在洞口施工时，就要选择适合当地的施工方法以及进洞方法。

进洞技术

1.洞口长管棚技术

长管棚主要施工工序为：施工准备、混凝土导向墙施工、利用预留核心土为钻孔作业平台、管棚钻机就位、钻奇数孔、顶进Φ108mm花钢管、清孔、管棚注浆、钻偶数孔、顶进钢管、钢管填充以及孔口封堵。

长管棚施工，起超前支护刚度大，你能够有效的承受住上方以及侧向土体的压力，具有棚架、锚固、固结地层的的三种主要功能。在松软、风化的的地质处，采用长管棚注浆固结土体，可以增强进口段上方土体的稳定性，从而保证进洞施工的安全。

贵广铁路工程隧道施工，洞口便采用地长管棚施工技术。该项技术在新建贵广铁路隧道口得到了广泛的应用，特别是在进洞口浅埋、偏压地段应用的次数较多。该种施工技术，为作业人员在隧道口的安全提供了全面的保障，确保了对道口处的安全，有效的防止了进洞口处的拱顶下沉以及浅埋段的坍塌冒顶。

2.小导坑进洞法

面对复杂的地形，我们可以选取小导坑进洞法。小导坑的大小要根据所修建的通道大小进行选取，不可盲目采用。

小导坑进洞法要坚持“管超前、严注浆、短进尺、少扰动、强支护、快加固、早成环、勤测量” 的原则。 其工序为： 超前小导管—工字钢架设—锚杆安装—钢筋网铺设—喷射混凝土。

例如，湖北沪蓉西高速公路第二特长隧道夹活岩隧道便采用的小导坑的进洞方法。夹活岩隧道属于岩溶地貌，高山峻岭，地形险峻复杂，且隧道进口又位于沿线的河流左岸，周围的岩石稳定性很差，岩质疏松，风化严重。为了避免破坏生态环境，该地作业人员便采用了小导坑的进洞方法，先采用小导坑形式出洞，再反向扩大隧洞。

该施工方法，先采用增加侧墙的方法来阻挡来自土体的压力，然后采用小导坑出洞，为施工人员创造了可以施工的页面，然后在利用小导坑反向扩大隧洞，从而完整地保留了该处山体原来的面貌，减少了开挖量，很好的保护了自然环境的同时，还保障了作业人员的人身安全。这种方法要选择适当的地形地貌，不可盲目的采用，否则只会弄巧成拙，适得其反。

3.加固地层进洞法

在构建铁路隧道进洞口时，若洞口处所处的地层较差，地形不利于进洞时，可采用加固地层的进洞方法。我们可将加固地层进洞法分为两种，一种是注浆加固地层，一种是接长明洞保持洞口稳定，之后再采用填土反压法。

注浆方法可以采用地表垂直注浆，也可以采用从坡面水平注浆。在这里，浆液的采用一定要与当地的土体状况，地质好坏相适合。经过认真考察核对后，可选择水泥浆、水泥、水玻璃双浆液，还可以选择超细水泥浆以及其他适合当地土体的浆液。在注浆方式的选择上，我们可以采用单孔注浆、旋喷注浆等方法。当浆液凝结，形成硬化的固体后，会形成一道坚硬的防护墙。这种墙可以加固周围疏松的岩石，截断水流，减少施工时出现的图层坍塌，为作业人员提供良好的工作环境。

当地地形出现偏压或者覆土层面较浅时，为了保证更快更安全的施工，作业人员可采用长明洞的方法将洞口保持稳定。完成这项技术后，切不可急于进洞施工，因为当地的地质疏松，明洞开挖便会引起周围边坡图层的不稳定，容易出现危险。所以，在完成长明洞后，再采用填土反压的方法，稳定边坡的坡脚，加大洞顶填土的厚度。完成后，作业人员便可采用明洞暗做的方法进洞，或者采用盖挖法施工明洞，然后进洞施工。

采用爆破技术

在洞口施工时，会采用爆破技术，然而，爆破技术的采用也要与根据当地的地形地貌，土质情况相结合，所以，在采用爆破技术的时候，一定要控制爆破的震动。在构建隧道时，采用爆破技术，往往会产生巨大的震动力，从而造成周边的岩石松动，破坏周边图层的平衡，进而会导致滑坡以及岩体解体，在开挖的时候，易造成洞口地表下沉、塌穴等现象。也就是说，在采用爆破技术的时候，要严格控制爆破的震动幅度，这样才可能减少围岩松动、掉落乃至塌方。在爆破技术当中，微震控制爆破技术就是一个非常好的选择，既可以让作业人员快速的进洞，还可以减少围岩的松动，保障作业人员的安全。

（三）加强监控

天有不测风云，人有旦夕祸福，计划永远没有变化快。在铁路隧道进口段施工时，往往会发生一些我们始料不及的事情。所以，为了尽量避免意外的发生，作业人员就要时时刻刻的做好监控的任务，做好测量工作，始终坚持动态设计、施工、管理。只有时时刻刻的监控、测量，及时汇报情况，才能够减少意外的发生次数。

为了做到实时监控、测量，作业人员要布置好隧道洞口、洞顶的观测点，做到全方位监控，及时作好隧道洞口段围岩监控量测、地表的沉降观测和地质超前预报工作，及时构建隧道洞门和二次衬砌。

注意初期支护与二次衬砌

隧洞口所承受的荷载很大，且随着不断的开挖，其荷载仍会继续增加，这就要求作业人员要注意初期支护以及二次衬砌，从而减少围岩暴露时间，增加作业时的安全。

总结：打蛇打七寸，擒贼先擒王，这些谚语都在告诉我们做事要抓关键。而铁路隧道进口段就是整条隧道的关键，只有进洞口段的稳固安全，后续任务才可以快速、安全的完成。所以，在构建进洞口段时，一定要结合实际，选择适当的施工方案与施工技术，做好实时监控。

参考文献：

[l]关宝树.隧道工程设计要点集[M].北京：人民交通出版社，2003

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关键词：隧道工程；小净距；施工技术；预应力锚杆；监控量测

Abstract: in recent years, China's rapid development of highway construction and road transportation construction is one of the most important hub project, tunnel project in the process of highway construction in increases gradually, and the little interval tunnel because suitable for restraint, topography condition is relatively low cost and difficulty in construction and cycle are higher than the ordinary double double hole tunnel, already receiving more and more attention and application. Based on a project as an example, this paper analyzes the small interval tunnel construction and the key points of the technical difficulties, and summarizes the small interval tunnel key working procedure, the construction methods and the technical method and construction technology measures of small interval tunnel in urban backbone of application promotion provide a solid theoretical basis and reliable practice experience.

Keywords: tunnel project; Small interval; Construction technology; Prestressed anchor; Monitoring measurement

中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号：

0 引言

现行《公路隧道设计规范》（JTGD70－2004）规定，两条平行隧道的净距不宜小于隧道外轮廓直径，在设计阶段，小净距隧道方案应尽量避免。但是，由于线路周围的既有建筑物基础、既有构筑物、既有隧道和其他条件约束，有时不可避免地采用小净距隧道方案。随着道路建设的发展，小净距隧道工程不断出现。小净距隧道施工技术无成熟的“工法”参照，因此，研究小净距隧道的施工技术具有重要意义。本文根据某小净距隧道工程实践，分析了小净距隧道围岩力学特征，以及小净距隧道的技术难点和对策，总结了小净距隧道的施工方法、施工工艺和技术措施。

1 工程概况

该工程全长约5.8 km，为双向4车道城市主干路，设计行车速度60 km /h,主要由隧道组成，其中的坝光隧道全长4 600m，左、右线隧道为分修的两条单洞隧道，中线间距一般为40m，出口地段线位间距变小，最小仅为6 m，尤其是该段为浅埋段，围岩风化严重，自稳性差，极易产生塌方。

出口洞口处微地貌为一低山丘陵，隧道左线出洞口处里程桩号K5+541，隧道左线轴中心线与山体等高线大致正交出洞；隧道右线进洞口处里程桩号为K5+538，隧道轴中心线与山体等高线成30°小角度斜交进洞，会有一定的偏压产生，均采用削竹式洞门。

隧道洞身围岩大部分为第四系覆盖层，下部局部为强风化凝灰岩，结构较为松散，自稳能力差，围岩级别均为Ⅴ级围岩，围岩极不稳定，极易坍塌。隧道洞口段ZK5+181～ZK5+541段、YK5+201～YK 5+538段均为浅埋隧道，经现场测量，洞顶埋深4～20m左右，隧道顶板上覆土层为强风化凝灰岩及第四系覆盖层。第四系覆盖层结构松散，围岩稳定性差，一般无自稳能力，容易发生松动变形、小塌方，进而发展成为大塌方。

调查现场地表为山体崩塌坡积层，土夹孤石、漂石，结构松散，沟系纵横，植被茂密，水量充沛。隧道于该段穿越某高速公路C段高架桥4#、5#、6#墩桩基和泄洪渠。隧道下穿某高速公路高架桥段，山体边坡地表被第四系覆盖，履盖层厚度较大，基岩受风化作用强烈，岩石较破碎，岩芯呈块状。隧道穿越地层岩性主要为残坡积亚粘土、强风化凝灰岩等。

2 小净距隧道围岩力学特征

该小净距隧道左右线均采用上下台阶法施工，左线隧道先掘。施工过程中的监测结果表明，右线隧道开挖引起先掘的左线隧道围岩应力剧烈变化，隧道偏压显著。

2.1 围岩应力状态复杂，施工中变化剧烈

监测表明，右线隧道开挖引起先掘的左线隧道围岩应力剧烈变化。左线隧道ZK5+520断面，由于右线上台阶开挖，两隧道间土体从较大的拉应力状态快速增大为很大的拉应力状态，再快速下降成为较小的拉应力，直至压应力。

右线隧道开挖引起两隧道间围岩内存在拉应力状态。土体和风化岩体的抗拉强度极低，拉应力状态的存在使隧道围岩处于极为不利的应力状态。因此，施工中保证支护与围岩的密实接触是十分重要的。

2.2 偏压显著

小净距隧道施工过程中隧道偏压显著，左线隧道ZK5+520断面，在右线隧道开挖后，靠右线拱腰围岩应力远小于另一侧拱腰，靠右线帮脚和底板存在较大的拉应力，而另一侧应力很小。

左线隧道ZS5+490断面，在右线隧道开挖后，靠右线拱腰围岩应力远小于另一侧拱腰。靠右线帮脚处围岩应力持续增加，远大于另一侧帮脚，形成显著偏压。随着隧道开挖过程进行，格栅钢筋应力和围岩应力变化明显，分布复杂;特别是两隧道之间的T型土体和相邻的两侧初期支护应力变化剧烈，状态复杂。

图 1 ZK5+520中夹岩柱加固图（单位：㎝）

3小净距隧道施工

3.1 施工难点

根据该隧道小净距隧道工程和其他小净距隧道工程实践，小净距隧道施工必须妥善解决以下技术难点：

（1）先掘隧道对后掘隧道的偏压影响。

（2）后掘隧道对先掘隧道的扰动影响。

（3）两隧道中间T型土体在两次开挖扰动情况下的稳定。

（4）两条隧道先后开挖引起的地面沉降等围岩变形控制。

（5）软弱岩土体问题:隧道出口处于风化岩体内，强度低，性质软弱，易受水的影响。

（6）浅埋问题:隧道出口段一般埋深较浅，属浅埋隧道。两条隧道先后开挖，容易引起地面沉降量过大等问题。

3.2 施工方法与技术措施

根据上述小净距隧道的围岩变形特点和技术难点，洞口开挖遵循“早进晚出”原则， 减少洞口仰坡扰动，维持仰坡稳定，及时施作防护及排水系统，尽量减少爆破开挖，必要时采取弱爆破方法进行，洞身设计、施工中必须尽可能减少对围岩的扰动，特别是对中间土(岩)体的扰动。同时，支护强度和刚度要大，支护结构的整体性要强，以限制围岩变形，保持围岩自身强度和承载力，促使围岩初期支护系统及时达到长期稳定。而且，要减少和控制先掘和后掘隧道开挖时的相互影响。总体目标是，合理利用围岩自承能力，保证围岩与支护结构共同作用。

因此，小净距隧道施工中，采用单一的、单方面的或局部的方法、措施难以达到上述目标和要求，而应在施工方法、施工工艺、支护形式与参数、特殊施工方法的应用等方面采用综合性技术、措施。其要点如下:

（1）施工方法主要采用台阶法、单侧壁导坑法或两者组合，并控制循环进尺;

（2）控制和减小开挖对围岩的扰动;

（3）左、右线隧道开挖面错开一定距离;

（4）提高支护的强度、刚度和整体性，控制围岩变形;

（5）两隧道前方土体和两隧道间T型土体预加固;

（6）加强先掘隧道支护，及时施作先掘隧道的二次衬砌，促使围岩支护系统及时达到长期稳定;

（7）及时施作仰拱，形成封闭支护结构;

（8）监控量测，信息化施工。

3.3 小净距隧道施工

小净距隧道工程，一次支护为喷锚网与格栅钢架，二次衬砌为钢筋混凝土。为防止该小净距隧道出口段中夹岩柱的岩体不均匀沉降、松动、垮塌等，进而对隧道上方运营的盐坝高速高架桥造成不利影响，在隧道里程K5+480～K5+520的中夹岩施作对拉锚杆进行加固。对拉锚杆采用Φ32精轧螺纹钢，间距为（纵向）1.2 m ×(环向)1.2 m；高强螺栓螺帽加垫板锁定；两端同时张拉，张拉力不少于100kN，张拉过程中要注意同一断面要间隔进行，避免局部压应力集中现象，张拉采用双控法，油压值的误差不得超过±2%，伸长量误差不得超过±5%（量测伸长量时注意岩体压缩，参照点不得采用垫板），施工中千斤顶端部不得站人，并加设防护措施。张拉后的钢筋在未灌浆前严禁触碰。张拉后及时按照设计灌注M25水泥砂浆，注浆设备采用双液浆机，在孔口处设置止浆阀，按照设计压力及时间进行严格控制。

3.4 施工工艺流程及操作要点

（1）当洞口长管棚施作完毕，管棚强度达80%以上，即可进行洞口施工，洞口首次开挖顶部弧形导坑( 型钢钢架基脚约在最大跨以上2.8m，以保证二台阶施工高度的可操作性)弧形槽挖高度为2.0m，纵向槽挖长度达L=0.8H（例×××隧道进口，泥盆系强风化粉砂岩，V级围岩，双向4车道，单洞开挖总高度：H=11.77m，总宽度B=18.06m）则顶部弧形槽挖纵向长度可达L=0.8×11.77+6.0=15.4（m），按L=16 m计。

（2）因其洞口段埋深很薄，敷设环状径向锚杆作用不大，且钢架距长管棚钢管很近，可掏现长管棚，用Φ22 螺纹钢筋将钢架与长管棚钢管牢固焊接，挂网喷混凝土，使初支和长管棚构成组合受力结构，增强管棚整体承载能力。

（3）采取一榀一挖，紧跟型钢、网喷混凝土，及时封闭，但必须注意型钢支撑基底地层的承载力，其基底必须硬实，不得松软、虚空。应作扩大基础处理，（如初支厚度为30㎝应扩大至45㎝，1.5

倍初支厚度），增大基底承载受力面积，清底时用风镐清挖，防止挖深、掏松.一般基底地层承载力大于0.25 M Pa。如软弱、有水应作注浆锚管加固。

（4）应加强锁脚锚杆的锁定作用，设对应扣拉锚杆，确保拱脚型钢架处应力分散在周边围岩内，强化喷混凝土质量，确保所喷混凝土与围岩紧密咬合，初支与围岩不得有空隙和空洞，否则作注浆处理。

（5）当顶部弧形导坑开挖达到0.8H +6.0m长度后，停止上一台阶施工，对称进行二台阶开挖，直达一台阶开挖面2.5～3.0m (两台阶之间步距)，宽度为2.0～2.5m，侧导底达洞身最大宽度处(起拱线位置)。同样作扩大拱墙脚，加强锚脚锚杆。注意核心土边坡的稳定。

（6）对称开挖第三台阶，侧壁导洞宽度为2.0m，基底达仰拱底标高面，加强锁脚锚杆锚锁。

（7）平行清挖核心土，注意核心土纵向边坡的稳定性，确保施工安全。

（8）进行仰拱基底清挖，及时施作仰拱初期支护3～6m，形成初支闭合环。

（9）随即进行洞口处3～6m，仰拱钢筋混凝土和填充混凝土，形成洞口结构，锁定洞口。为洞身施工作为坚强依托支撑点，防止洞口变形，为施工提供安全保证。

篇4

（中国中铁一局集团有限公司，西安 710054）

摘要： 偏压浅埋V级围岩级岩石隧道施工具有风险大、地质情况复杂、施工难度大等特点。本文结合铜九铁路蛤蟆岭偏压隧道施工，总结出开挖施工技术、软弱围岩施工技术措施、初期支护及衬砌施工技术措施、防渗漏技术措施、高风险偏压、隧道施工技术保证措施、浅埋隧道施工注意事项等施工要点，为同类工程提供借鉴。

关键词 ： 偏压浅埋隧道；高风险；施工技术措施

中图分类号：U455.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）17-0096-03

作者简介：张学进（1979-），男，陕西旬阳人，本科，毕业于西安建筑科技大学，工程师，主要研究方向为施工技术、安全质量管理。

0 引言

山区铁路建设沿线隧道多存在一定的偏压效应。特别是在隧道进出口处和沿山傍河处浅埋偏压隧道围岩多为Ⅳ级以上软弱围岩，力学性质复杂，而且受偏压影响，地应力分布不均，这就使浅埋偏压隧道稳定性分析变得很困难，使得在隧道进洞施工中很难实现施工质量、安全控制。浅埋偏压隧道施工的传统方法有明挖法和暗挖法，传统的防偏压方法一般注重采用设计措施，如增设锚杆与管棚、在偏压较小的一侧增设重力式挡墙或加大衬砌的厚度等，而对施工方法则只简单地提及而没有进行对比研究，这样无形中会加大施工成本，造成施工中不安全因素的增加。在浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工中，由于施工技术运用或处理不当，经常会造成较大面积的坍方，由此带来人身伤害、财产损失及工期延误等是无法估量的。为了保证施工安全质量、工期、成本，应结合现场的实际情况选用合理的施工方法。

1 工程概况

铜九铁路蛤蟆岭隧道位于铜陵县天门镇与青阳县新河镇的交界处，为单线隧道，进口位于西垅村兆岭（移民新村）的南侧，属越岭隧道，进口傍山；出口位于方家村东北侧，隧道进口里程为DK24+975，出口里程为DK25+775，全长800m。进口位于R=2500m的曲线上，隧道内坡度为3‰下坡，最大埋深46m，最小埋深10.77m，属浅埋偏压隧道。按照新奥法原理施工，采用复合式衬砌，进出口洞门采用翼墙式。

2 工程地质

隧道区上覆第四系上更新统坡残积（Q3dl+el）角砾土，碎石成分以砂岩为主，一般粒径为2～20mm，最大40mm，充填黏性土，厚度为1.0m，分布于丘陵表层。下覆志留系下统（S1）粉砂岩，为薄～中厚层状构造，节理裂隙较发育，全风化～弱风化，岩层产状：隧道进口20°∠29°；隧道出口160°∠9°，隧道洞体范围均有分布；由于安徽省铜汤高速公路在蛤蟆岭隧道左侧采取深挖路堑的方式通过，对蛤蟆岭整体山脉的稳定进行了破坏使山体产生偏压；同时蛤蟆岭山脉内还存在多处由于开挖金矿后废弃的矿坑，地质情况特别复杂。隧道围岩级别为V级，岩石施工工程为级。

3 主要施工技术

3.1 技术方案选择

①由于隧道处于围岩岩性极差的地质上，开挖方式不能单一采用传统的矿山法施工，要按照围岩变化情况，结合地质超前预报，采用相适应的施工方法，按照新奥法原理施工，采用复合式衬砌。

②对软弱围岩进行注浆加固，超前大管棚穿越浅埋体。

③由于隧道洞体周围处于粉砂岩，节理裂隙较发育，全风化、弱风化均有分布。地下水类型主要为松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。水量增大，破碎带局部水量集中，为了加固边、仰坡稳定，确保安全施工及运营安全，要对隧道支护类型及衬砌形式在施工过程中进行方案改进，采用自制简易多功能作业台架配合人工分次施作初期支护，风动凿岩机钻孔施作超前小导管进行超前支护。

④采用小导管超前注浆、帷幕注浆等注浆固结阻水措施进行防水处理。

⑤强化现场施工安全保证措施，确保隧道施工及运营安全。

3.2 隧道开挖施工技术

根据TSP203超前预报检测情况，隧道处于围岩岩性极差地质上，施工现场要求根据围岩变化，施工方法随之而变的原则施工。

①洞口部分土方开挖采用挖掘机挖装，自卸汽车运输，石方开挖采用电动空压机供风，Y—27风钻凿眼，小炮爆破松动部分软石。与此同时，及时做好洞口排水工作。

②进出口洞口段15米Ⅴ级加强，采用带临时仰拱封闭的弧形法开挖，气腿风钻凿岩机打眼，长臂挖掘机扒碴。

③Ⅴ级围岩采用台阶法开挖，台阶长3～5m，气腿风钻凿岩机打眼，长臂挖掘机扒碴。装药用多功能作业平台装药，爆破采用非电导爆毫秒雷管光爆技术。

④光面爆破施工工艺框图见图1。

3.3 软弱围岩施工技术措施

3.3.1 注浆固结软弱围岩

①向围岩岩性较差的6.0m范围内打入小导管，确保施工安全。其形式按1.5×1.5m梅花状布设，小导管长4.5m，管内注射体积比为1：0.8的水泥水玻璃双液浆。每环搭接长度不小于1.0m。

②拱部打入两排长4.5m的超前小导管，每排间距为0.3m，交错角度为15°和30°，管内注射体积比为1：0.8的水泥水玻璃双液浆。

3.3.2 施工参数

采用Φ108mm、t－5.0mm大管棚穿越浅埋体，管棚长度为25.0m，环向间距33cm，每环35根，外插角为5°43´，管棚内填充水泥砂浆。

3.3.3 主要施工工序技术要求

超前大管棚采用两台YG-50管棚机进行施工，其中35根管棚从左至右编号为1—35#，一台按1—17#顺序进行施工，另一台从18—35#顺序施工。

① 钻孔：钻孔直径比钢管直径大20～30mm，钻进过程中，每钻进2m，应检查钻杆轴线，以便与线路轴线吻合。

② 安装管棚钢管：管节采用2m长Φ89无缝钢管连接。采用潜孔钻、挖掘机或倒链进行顶进。

③ 填充：管棚内注填充水泥砂浆，配比为1：2。

3.3.4 质量控制措施

①严格控制钻孔最大下沉量及左右偏移量在5～10cm范围内。

② 管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和交叉。

③ 管棚钻孔时每钻进2m进行一次钻杆轴线检查，误差超限及时纠偏。

3.4 初期支护及衬砌施工技术措施

由于隧道洞体周围处于粉砂岩，节理裂隙较发育，全风化、弱风化均有分布。地下水类型主要为松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。水量增大，破碎带局部水量集中。在施工过程中，根据围岩特点及分布情况，为了加固边、仰坡稳定，确保安全施工及运营安全，并加快施工进度，本文对蛤蟆岭隧道支护类型及衬砌形式在施工过程中进行方案改进。

3.4.1 初期支护

初期支护施工紧跟开挖进行，利用自制多功能平台辅助施工，见图2。锚杆利用集打眼、注浆及安装一体化的锚杆台车进行施做。边墙利用人力风钻打眼，注浆机注浆、人力安设锚杆。钢筋网在洞外加工成网片，洞内人工安装焊接。喷砼一律采用湿喷，用自制简易多功能作业台架配合人工分次施作。

3.4.2 超前小导管施工

小导管施工采用风动凿岩机钻孔，专用顶头顶入。顶管时注意保护钢管尾部不被损坏，以便与高压注浆管连接。超前支护小导管施工工艺框图见图3。

小导管注浆：浆液选用双液浆，水灰比1：1，水泥与水玻璃体积比1:0.8；水玻璃浓度35Be，模数2.4。注浆压力是影响注浆效果的关键因素，施工中必须认真对待。常规条件下，注浆压力主要与涌水压力（静水压力及动水压力）、裂隙大小和粗糙程度、浆液的性质和浓度、要求的扩散半径等有关，可按岩层裂隙与注浆压力关系或涌水压力与注浆压力关系确定。

注浆量：为了获得良好的固结及堵水效果，必须注入足够的浆液量，确保一定的有效扩散范围。但注浆量过大，扩散范围太远，将造成浆液的浪费，给开挖造成新的难度。

浆液注入量Q根据扩散半径及岩层的裂隙进行估算，其值为：Q=?仔·r2·H·η·ρ（m3）

式中：r——浆液扩散半径（m）；H——压浆段长度（m）；η——岩层裂隙率，一般取1～5%，断层带为基岩孔隙率，可根据吸水率大小经试验确定；ρ——浆液充填系数，约为0.3～0.9。

为了保证注浆效果，注浆采用一次升压法施工，即从注浆一开始就在短时间内将压力升高到设计规定值，并一直保持到注浆结束。在规定的压力下，根据进浆量情况分级调整浆液浓度，直至裂隙逐渐被填充，单位吸浆量逐渐减小，达到结束标准即结束注浆。

注浆顺序根据降水漏斗原理，从拱部开始从上而下压注，先压注无水孔，后压注有水孔。如遇串浆或跑浆，可间隔一孔或几孔灌压。

3.5 防渗漏技术措施

衬砌环节缝处防水板在施工时最易遭到破坏，一般环节缝止水带安装质量不佳，而且环节缝处混凝土不够密实，很容易发生渗漏。因此可在衬砌内边缘沉降缝处加设0.5毫米厚的钢板，同时加强止水带的安装质量及混凝土的施工质量。做好小导管超前注浆、帷幕注浆等注浆固结阻水措施，减少水压对防水层及衬砌的工作压力。做好光面爆破，减少对围岩扰动，减少围岩内裂隙贯穿，减弱地下水的流动。当掌子面附近有集中出水点时，用直径为8毫米盘条将弹簧盲管从出水点沿开挖轮廓固定在围岩上，盲管与墙脚纵向弹簧盲管通过三通管相连，用防水层将盲管覆盖，最后喷射混凝土。当出水点不集中时，采用防水板代替弹簧盲管。

3.6 隧道施工技术保证措施

①按隧道工程地质及时做好光面爆破设计，确定周边眼、辅助眼、掏槽眼等设计参数，在每次爆破后，根据围岩石质、爆破效果等因素的变化，及时调整爆破参数，不断完善爆破设计。

②严格按钻爆设计布眼、钻孔，不合格的眼孔要重新钻，检查合格后方可按设计要求装药爆破，使开挖轮廓线达到设计要求，以得到理想的光爆效果，为喷锚工序创造良好的施工条件。

③喷混凝土的各项材料要准确计量，各项材料拌合均匀，颜色一致，随拌随用，拌合后的材料存放时间不超过20分钟，喷射时喷头与受喷面尽量垂直。喷射距离与风压协调，初喷厚度5厘米，第二遍喷射要在初喷混凝土终凝后1小时进行。

④锚杆按设计间距、长度设置，方向要与岩石的层理尽可能垂直，在弧形导坑中沿径向布置，其安装程序为：清除危石检查开挖净空尺寸喷射混凝土选择孔径布置眼孔钻眼检查眼孔吹洗清理（灌注砂浆）送入药包安装锚杆检查安装质量及围岩锚固情况检查坑道变形并做好记录。

⑤隧道超欠挖和坍塌在允许值范围内的采用同级砼回填，超出部分采用浆砌片石回填，对塌方地段大的空洞用干片回填后，再进行压浆。

⑥隧道预埋件及预留孔洞应在模筑混凝土施工前按设计要求的位置在初期支护表面上，用明显的标志标定，防止遗漏，预留孔洞先开挖到设计尺寸，而后立模与衬砌混凝土连在一起浇筑，对于部分要求十分准确的预留孔洞，利用模具放样，以确保相对位置正确。

3.7 高风险偏压、浅埋隧道施工注意事项

3.7.1 加强地质超前预报

随着隧道施工水平的提高和经验的成熟，隧道在今后的规划设计中逐渐成为社会发展的趋势。一般对隧道设计的地质勘探，网度较大，仅有的几个勘探钻孔很难准确地掌握隧道岩体的岩性、断裂情况和裂隙节理的发育情况，岩石的类型也很难判断清楚。因此在隧道施工中，必须加强对围岩的观察，掌握地质构造变化的规律，做好地质超前预报。对围岩较弱地段、断裂地段，严格按照“短进尺、强支护、早封闭”的施工工艺进行施工。为了较准确地掌握实际施工中的隧道前方的围岩变化，地质超前预报尤为重要。通过超前地质预报，可以掌握前方围岩的变化，及时调整施工方法和采取合理的施工措施，预防突发事件的发生。

3.7.2 动态施工

隧道施工过程中，由于时间紧，任务重，岩体岩性差，为了提高工程进度，项目部商议决定隧道进出口同时开挖，增加其工作面，根据各个工作面的围岩地质情况，按“石变我变”的原则，围岩差的工作面稳步施工，稳中求快，围岩好的工作面实行快速施工。根据各个施工区的施工条件统一协调施工工序、进行人员、机械设备的调配。确保施工总进度超前，实现均衡、快速的施工。

3.7.3 应急措施

在隧道施工中，对水的潜蚀作用切不可忽视。凡要穿过冲沟、峡谷时，必须提前做好防排水和防止塌方的一切准备。只要发现岩体有潜蚀情况，就要抓紧对地表水进行引导疏排，尽可能将渗入地层的水源切断，同时进行强化支护，以确保隧道顺利通过软弱带。在隧道施工中，必须加强监控量测。

3.7.4 施工工艺的合理性

在隧道施工中，必须采用正确的施工工艺。遇到岩体破碎软弱、地下潜水较大时，必须严格控制放炮药量，减少对围岩的扰动。开挖断面要小，并且加强超前支护。

4 结语

通过以上技术措施，此高风险偏压、浅埋隧道按期安全顺利通车，说明采用的开挖施工技术、软弱围岩施工技术措施、初期支护及衬砌施工技术措施、防渗漏技术措施、高风险偏压、隧道施工技术保证措施、浅埋隧道施工注意事项等施工要点是科学合理的，解决了传统施工方法存在的安全和质量隐患，保证了隧道的施工安全和质量，为同类地质、水文条件高风险隧道施工积累了宝贵的经验。

参考文献：

[1]任尚强.大跨度隧道洞口浅埋段工法探讨及应用[J].地下空间与工程学报，2008（05）.

[2]陈小勇，陈绪文，刘旸，李向平.浅埋偏压隧道进洞施工技术[J].现代隧道技术，2009（03）.

[3]刘会.偏压浅埋隧道洞口施工技术[J].现代隧道技术，2008（04）.

[4]孙良倩.浅埋、偏压、软弱围岩隧道进洞施工技术[J].山西建筑，2004（11）.

篇5

关键词：铁路隧道;开挖安全;施工技术

中图分类号： U45 文献标识码： A 文章编号：

引言

现代铁路隧道必须加强施工管理，强化资源配置，坚决贯彻“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”的施工原则，统筹安排、科学施工。高度重视爆破方案与施工通风方案设计、加强支护、进行地质分析与监控量测工作，做好各项施工预案，正确选择施工方法，为安全、优质、快速施工创造条件。

1.隧道力学特征和施工特点

1.1 力学特征 较之前的建设单线和双线铁路隧道，客运专线铁路大断面隧道，开挖的跨度较大、高度较高，下面是力学特征。拱顶岩块崩塌的可能会更严重，隧道拱顶不是很稳定，拱顶围岩存在拉应力区；标准有较高的围岩强度或良好的地基承载力，隧道拱脚和边墙脚处的应力集中更严重；辅助施工措施要求更强，松弛压力更大，浅埋隧道的埋深范围较大，产生拱作用要求的埋深较深；开挖之后，围岩自稳的要求标准围岩强度更高一些，隧道周围围岩呈现出更多范围的塑性化和更大的变形。

1.2 施工特点 铁路大断面隧道施工非常的复杂， “勤量测、紧支护”更为关键；应坚持“断面化大为小、强支护、早封闭、短进尺、勤量测，来对待堆积体、破碎地带、浅埋处、洞口处、黄土隧道；对铁路大断面隧道建筑办法的确认、隧道的稳固与安全有很大的干扰的，不仅包括围岩的全面性，还有围岩本身强度性。

2.优化爆破设计方案、减小围岩扰动、确保开挖质量

2.1在钻爆设计时要充分考虑爆破对地质条件的影响：(1)岩体层厚

2.2一般双线隧道采用台阶法分次松动爆破开挖，宜采用楔形陶槽，在对称的陶槽眼中间加一排预裂空眼，先起爆预裂孔，预裂孔装药量少，可有效降低震速;爆破雷管跳段时差控制100ms左右，避免爆破地震叠加;为了减少上半断面掏槽爆破对拱部围岩的影响，拱部周边布置密空眼,将上半断面掏槽区尽量放在底部，减小主掏槽眼之间的间距，同时对上半断面周边炮眼采用密孔布置，隔孔装药的技术措施，以减轻爆破振动对围岩的扰动。对下半断面爆破，重视底板眼外插角、间距及装药量的控制，将地板眼分成3～4个段位起爆，减小爆破效应对底板围岩的扰动，严格控制底板的超挖，边墙周边密空眼布置，可以靠改变炮眼的起爆顺序来提高侧边墙的爆破效果，达到设计轮廓与减小砼回填量。

2.3爆破施工技术要点： (1)对隧道现场光面爆破进行试验，根据不同围岩岩性进行优化爆破设计，不断调整爆破设计参数，使光面爆破设计更符合实际情况，施工过程中要严格操作规程。(2)严控周边眼的间距，控制在35～40cm，并采用空气间隔装药，提高光爆效果。(3)现场工程技术人员负责指导监督钻眼质量，确保钻眼的深度、方向、角度、间距按光面爆破设计的要求实施，特别对周边眼应严格控制。出碴时，准确控制好开挖底部标高，使下一循环放样、钻孔准确无误。⑷严格控制装药量，并用炮泥堵塞严密，封堵长度不得小30cm。(5)发现瞎炮，应首先查明原因，如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头应尽量靠近炮眼，如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应参照《爆破安全规程》有关条款处理。

3.确保隧道施工安全的主要技术措施和其它保证措施

3.1主要技术措施

3.1.1监控量测

监控量测的主要目的在于了解围岩稳定状态和支护、衬砌可靠程度，获取二次衬砌及仰拱施作时机，确保施工安全及结构的长期稳定性。在隧道施工期间实施监测，提供及时、可靠的信息用以评定隧道工程在施工期间的安全性，并对可能发生危及安全的隐患或事故及时、准确地预报，以便及时采取有效措施，避免事故发生的同时指导设计和施工，实现“动态设计、动态施工”的根本目的。

监控量测主要做好这几个方面的工作：一是和产权单位签定安全监控协议，由他们委托浙江逸欣天然气公司负责管线的调查（包括：管道的材质、管壁的防护、焊缝情况）和监控管道位置的变化（包括：管道的下沉和扰动）等。二是，由我们自己做好隧道内、外的监控量测工作，及时掌握隧道拱顶变化、净空变化、地表沉降情况，为安全施工起到指导作用。

具体操作流程为：

3.1.1.1监控量测断面及测点设计

净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段、管道顶部及前后5m断面）等必测项目设置在同一断面，其量测断面间距及测点数量根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等按表1进行，洞口及浅埋段量测断面间距取小值。

必测项目量测断面间距和每断面测点数量表1

沉降观测按围岩级别确定，本隧道Ⅴ级按5m、Ⅳ级按10m布设一个监测断面。隧道洞口里程、隧线分界里程、明暗分界里程、有仰拱和无仰拱陈其变化历程及隧道衬砌沉降缝两侧均设置一个断面。除变形缝外每断面布置2个沉降观测点，分别布置在隧道中线两侧各4.6m处，变形缝处每个观测断面布置4个沉降观测点，分别布置在隧道中线两侧各4.6m和变形缝前后各0.5m处。

3.1.1.2.主要监测项目测点布置

①水平收敛

测方法采用水准抄平方法，基准点分别设置在洞内和洞外（用于校核），视线长度一般不大于30m，监测误差控制在1.0mm以内（高程误差0.7mm），必要时采用冗余观测方法来提高监测精度。测点布置如图1、2所示。

②拱顶下沉

在确定监测的断面隧道开挖或初喷后24小时内，在隧道拱顶部位埋设1个带挂钩的测桩（测桩埋设深度约15cm，钻孔直径约20cm，用早强锚固剂固定），并进行初始读数。监测仪器采用水准仪和水准尺。

③地表沉降

隧道浅埋地段地表下沉的量测与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一横断面内。监测断面垂直于隧道轴向布置，监测断面横断面方向应在隧道

中线两侧每隔2～5m布设地表下沉测点，每个断面设5点，中心点在隧道拱顶正上方，直到拱脚与水平方向45度夹角的地层滑动线与地表交点，在最外测点以外至少5m设两个不动点作为参照基点，通过精密水准仪量测不同时刻测点的高程即可得到测点在不同时间段内的下沉值，如图三所示。另外，在沿着管道纵向每5米悬吊点的桁架上做好标记，测好桁架完全受力时的初始读数，之后开挖至管道下方前后20m范围每天测两次，根据铁四院的设计参数，地表沉降按最大值2cm来考虑加固管道。

3.1.2地质超前预报

TSP203探测系统可预报施工隧道掌子面前方以下不良（或特殊）地质问题：1）软弱岩层的分布，2）断层及其破碎带，3）节理裂隙发育带，4）含水情况，5）空洞，6）围岩类别，即可以预测即将开挖隧道相关地质结构及其周围地质状况，同时也可以对力学参数（动态弹性摸量、剪切摸量、泊松比、密度、弹性纵波速度、弹性横波速度等）进行评估，有利于及时预报隧道掌子面前方的地质状况，以便正确指导隧道施工。

4.结束语

经过对铁路隧道施工技术的总结，体会到铁路隧道施工必须按照“预报超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”的原则施工;正确选择爆破参数、合理控制开挖进尺、加强支护是隧道施工的核心工作;地质分析、强化资源配置、认真执行各项技术规范隧道施工安全的重要保障

参考文献:

[1]郝金印，刘杨.浅埋暗挖双联拱大跨隧道下穿既有线综合施工技术[J].价值工程，2012，（14）.

篇6

【关键词】隧道工程；正洞；施工技术

0 引言

浅埋破碎岩层隧道施工方法的选择是决定隧道施工安全和进度的关键性因素，因此在施工方法选择上一般较为慎重，合理的施工方法可有效控制初期支护的沉降变形量，确保支护结构整体的稳定性。一般情况下，隧道施工方法的划分因素有：高度、跨度、高度与跨度综合考虑三种。主要考虑开挖高度对围岩影响的施工方法有全断面法、台阶法、三台阶法等；主要考虑开挖跨度对围岩影响的施工方法有侧壁导坑法、双侧壁导坑法等；开挖高度、跨度综合考虑的施工方法有 CD 法、CRD 法等。

1 工程概况

某隧道建设工程位于该地区高速公路3标段的第3KM以南约450m处，设计为左右线分离式的短隧道。右线端洞口里程桩号LC26+805-LC27+320，洞体长515.0m，最大埋深42.06m，位于LC26+930处。左线端洞口里程桩号LC26+810-LC27+330，洞体长520.0m，最大埋深 41.12m，位于LC26+940处。隧道总体走向呈105-80°，左右线均属短隧道，隧道围岩主要由煤层、泥岩及薄层灰岩组成，洞体范围内存在煤矿采空区。地质条件极为复杂，存在浅埋、软弱破碎岩层、煤系地层、采空区、滑塌体等各种不良地质现象。

2 隧道工程中正洞的施工技术

在对浅埋破碎岩层隧道一般施工方法分析总结的基础上，针对该隧道浅埋，围岩软弱破碎，且隧道穿越煤系地层和采空区等工程特征，隧道在选择隧道施工方法时，主要考虑开挖尺寸、支护结构稳定性及工程造价等因素的影响。该隧道在采用三台阶法施工时，施工基本原则：“预判断，管超前，严注浆，短台阶，弱爆破，短进尺，交错挖，强锁脚，大拱脚，早封闭，勤量测，紧衬砌”。

2.1 台阶划分施工

开挖高度过高不利于围岩的自稳，开挖高度太低不利于初期支护的受力。因此，一般上台阶开挖高度取3.0-3.5m，阶取2.5-3.0m，下台阶取2.0-2.5m。

台阶长度选择时考虑到围岩自稳和台阶长度对施工的影响，一般上台阶开挖长度取3.0-5.0m，阶长度取5.0-7.0m，下台阶以施工方便为主，但不宜超过15.0m。

2.2 短进尺施工

三台阶法施工时必须采用短进尺，严格控制每次的开挖长度。上台阶每次进尺为 1-2 榀钢拱架距离，且距掌子面最近一榀钢拱架的距离不得超过 20cm；阶和下台阶每次进尺为 2-4 榀钢拱架距离，且在中、下台阶开挖时，各台阶均左右错开施工，同台阶间左右错开至少 3.0m，以避免上层初期支护两脚同时悬空。

2.3 核心土施工

（1）上台阶核心土长度可取1.5m-2.0m，在确保掌子面稳定的前提下，为拱架架设和超前支护施工提供工作平台；核心土顶面距拱顶约1.8m-2.0m，在围岩稳定性极差时，可适当增加核心土高度，核心土左右脚部离开挖轮廓线2.0m-3.0m。

（2）阶施工时不留核心土，直接落底至阶，为上台阶开挖时提供方便，利于车辆通行。

（3）下台阶预留部分核心土，做成行车斜坡，从而满足道路放坡需要，确保车辆行驶安全，两侧交错拉槽施工。

2.4 弱爆破、紧支护施工

破碎岩层隧道在施工过程中若需爆破，应严格控制爆破强度，降低对围岩的扰动，应采用机械开挖，并注意开挖进尺和速度。在隧道掌子面开挖后一两个小时是围岩稳定的关键时期，破碎岩层隧道围岩暴露时间过长，受到环境影响，围岩应力释放变形后极易发生失稳，因此必须立即支护。

2.5 超前支护施工

浅埋破岩层隧道必须采用超前支护，加强掌子面前方围岩的自稳能力，保证隧道掌子面施工的安全。超前小导管注浆能够对前方未开挖部分岩土体起到纵向梁作用，同时通过对导管内注浆，浆液将进入岩土体的裂隙中，形成刚度较大的土层加固圈，提高了岩土体的稳定性。

2.6 锁脚锚杆、大拱脚施工

上中下台阶在钢拱架架设完成后均须打设锁脚锚杆，每个拱脚不少于两根，锁脚锚杆采用3.5-4.0m长Φ22药卷锚杆或Φ42mm的注浆小导管，锁脚锚杆必须与钢拱架焊接牢固，围岩破碎情况下，锁脚锚杆应注浆，增加与围岩间的握裹力，锁脚锚杆的施作质量是初期支护稳定性的关键。

大拱脚是通过扩大初期支护结构纵横向支撑面积，以提高地基承载力的方法。各台阶开挖后，拱脚处应清除虚渣，将钢拱架直接落于坚实的基底上，在基础情况较差时，可采用混凝土垫块垫于拱脚下，避免拱脚悬空，造成初期支护失稳。

3 隧道工程中仰拱三幅施工技术

仰拱三幅施工法通过减小仰拱开挖跨度，以控制初期支护的沉降变形量、提高隧道整体稳定性，同时在仰拱施工时，采取措施而不影响施工车辆正常通行，顺利完成软弱破碎围岩隧道初期支护仰拱的闭合。

3.1 第一幅仰拱的施工

开挖隧道右侧围岩，开挖深度为1.2-2.0m，横向开挖宽度为隧道开挖宽度的1/8-1/6，纵向开挖长度为3.0-4.0m，架设右侧钢拱架，钢拱架右端与右侧拱脚处钢拱架下端用螺栓联接，焊接纵向连接筋，在右侧钢拱架上喷射砼，筑成第一幅仰拱。

3.2 第二幅仰拱的施工

待第一幅仰拱施工6-8小时后，在隧道左侧用同样的方法进行第二幅仰拱施工，筑成第二幅仰拱。

3.3 第三幅仰拱的施工

待第二幅仰拱施工10-12小时后，开挖隧道中部围岩，架设中部钢拱架，中部钢拱架的左端与第二幅仰拱的钢拱架右端用螺栓连接、右端与第一幅仰拱的钢拱架左端用钢筋焊接连接，在中部钢拱架上喷射混凝土，筑成第三幅仰拱，第一幅仰拱、第二幅仰拱、第三幅仰拱联接构成纵向深度为3.0-4.0m的仰拱。

3.4 后续隧道仰拱施工

当隧道第三幅仰拱开挖时，仰拱两侧已施工完成，类似大拱脚作用的第一、二幅仰拱能够有效地承担上部初期支护作用，降低了隧道大幅开挖而产生的围岩变形量，同时第三幅仰拱施工简便可快速成环，且弧度较小易于钢拱架的加工与连接，避免出现应力集中。

在进行仰拱第三幅仰拱施工时，由于仰拱中间部位的开挖，会对车辆通行带来一定影响，为了发挥三幅施工法的优势，不致影响隧道掌子面的正常施工，在第三幅仰拱开挖时，在其上方架设临时栈桥，以利于施工车辆的通行，保证各工序间相互协调，互不影响。

4 结语

本文依托工程的实际情况，对该隧道工程中的正洞开挖及仰拱施工的主要技术做了分析，找到了适于浅埋破碎岩层隧道正洞开挖施工的方法，通过对施工现场监测数据的分析，提出了选择使用仰拱三幅施工法的施工技术流程，施工后，现场监测数据显示，采用仰拱三幅施工法替代半幅施工法后，仰拱开挖引起的拱顶沉降值和最大沉降速率均减少25%左右，充分体现了仰拱三幅施工法在浅埋破碎岩层隧道工程中良好的应用效果。

【参考文献】

[1]范永慧.浅埋破碎岩层隧道小导管预支护技术研究[D].西安科技大学，2011.

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关键词：小间距；隧道；施工技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A

0前言

小净距隧道双洞的中间岩柱宽度介于连拱隧道和分离隧道之间，一般小于1.5倍隧道开挖断面的宽度。隧址区为山岭重丘区，受地形的限制路线分幅展线十分困难，在这种情况下，小净距隧道显示出了优势，与分离式隧道型式相比，隧道两端接线的长度大大缩短，与双连拱隧道相比，简化了施工工序，节约了工程工期和造价。

1工程概况

1.1地理位置

水涧山隧道位于广东博深高速公路珠海段第四合同段内，设计为双洞六车道，隧道左线起讫桩号ZK29+471～ZK32+400,长2929m，右线起讫桩号YK29+495～YK32+401，长2906m。

1.2工程地质及水文地质

水涧山隧道位于低山地貌区。地层岩性主要由坡残积土层、白垩系下统白云嶂组熔结凝灰岩及其风化层组成。隧址区岩性单一，未发现区域性断裂构造通过，未发现有毒有害气体、放射性等不良地质存在，属较稳定地块；但局部存在浅埋、偏压、波速异常带等。地下水主要为基岩裂隙水，以潜水为主，局部为承压水，水量较丰富。

1.3结构类型

按新奥法原理采用复合式衬砌，初期支护采用锚喷支护，在洞口段辅以型钢拱架、钢格栅和超前小导管（钢插管）超前支护，二次衬砌采用曲墙式、防水等级S6混凝土模筑衬砌，在初期支护和二次衬砌之间铺设无纺布+PVC防水板作防水层。

1.4工程特点

隧道为双洞六车道，隧道单洞最大开挖宽度16.78m，左、右线隧道（面向路线前进方向分左右）的线间距最小处约20m，最大处约30m，最小开挖净距为7m，隧道开挖后的净距小于隧道1倍开挖宽度。洞口段均存在不同程度的浅埋偏压现象，其中隧道右线洞口端尤为突出。

1.5施工重点、难点

隧道进出口洞口段地形呈南高北低走向，坡率约为50°～70°，右线进口段30m范围埋深仅有2～13m，出口段40m范围内埋深约为3.5～15m洞顶覆盖层为松散欠密实粘土、亚粘土和节理裂隙极发育、风化程度高软质岩层，综合以上情况，洞口段存在明显的浅埋、偏压；断裂宽约2～3m的断层，隧道中部轴线存在350m左右近似平行展布、南北水平走向、断裂宽约0.5～0.8m的岩性接触带引起的构造破碎带；同时，左右线隧道线间距过小、同步掘进施工干扰大也是控制隧道施工的不利因素；另外，防大变形、防坍方、冒顶也是本工程的难点。

2隧道施工总体安排

水涧山隧道采用由博罗端向深圳端单向顺坡掘进方式进行施工，反坡排水，采用钻爆法独头施工，汽车运输，压入式通风，掘进长度超过2km后采用巷道式通风。原则上右线先行施工，左右线掌子面错开1～2倍洞径后，平行作业。

进场后立即进行便道拉通、场区平整工作，洞顶边仰坡、反压护拱、偏压挡墙、地表加固、截排水设施及模拟洞门完成后在洞门处施作一临时洞门，即沿开挖轮廓线开挖一槽口，嵌入钢拱架，并与洞外所立的钢拱架连成一体，喷混凝土使之成为一个整体，临时洞门的施作可以保证挂洞成功，做到早进晚出。

总体施工顺序：洞顶边仰坡锚喷支护（反压护拱、偏压挡墙及钢花管注浆地表加固处理）洞口施工洞身开挖、支护防排水施工洞身二次衬砌洞内附属工程。

3小净距隧道洞身开挖及支护

水涧山隧道根据围岩地质情况和施工条件采用不同的施工方法和作业方式。水涧山隧道Ⅱ～Ⅴ级围岩施工方法对照表如表1所示。

表1水涧山隧道Ⅱ～Ⅴ级围岩施工方法对照表

3.1Ⅴ级围岩段

3.1.1施工方法及施工顺序

水涧山隧道按“小断面、短进尺、强支护、弱爆破、早封闭、勤量测”的方式掘进，Ⅴ级围岩洞身开挖双侧壁导坑法施工，每次开挖循环进尺控制在50cm，先开挖隧道两侧导坑，并及时施作导坑四周锚网喷初期支护，导坑超前长度根据现场地质情况并结合具体施工情况确定，控制在30～50m。正洞上部开挖要比导坑滞后15～20米，开挖完成后及时施作初期支护，使其封闭成环，确保结构的稳定。土层段采用人工辅助风镐开挖，石层段采用松动爆破开挖。

施工方法见图1。

双侧壁导坑法开挖、支护施工顺序：Ⅰ主洞拱部超前管棚或小导管注浆Ⅱ侧导洞超前小导管注浆1、3侧导洞上断面开挖Ⅳ侧导洞上断面初支2、4侧导洞下断面开挖Ⅵ侧导洞下断面初支5主洞上部开挖Ⅲ主洞上部初支6主洞下部开挖Ⅴ主洞下部初支ⅤⅡ浇筑主洞仰拱ⅤⅢ模筑二次衬砌。

对于软弱围岩、浅埋偏压地段及断层破碎带地段，开挖前先作好长管棚、小导管注浆或钢插管措施，开挖过程中加强超前地质预报，提前掌握掌子面前方的地质、水文条件，便于及时采用应对的技术措施。

图1双侧壁导坑法施工方法示意图

3.1.2洞口段Ⅴ级围岩开挖辅助措施

(1)控制爆破用药量，减少对洞身周围围岩的扰动。

(2)对暴露围岩及早封闭，洞身开挖后进行找顶清除洞顶危石，并用喷射混凝土进行初喷，初喷厚度为4cm。然后立拱架、施打锚杆、挂网后进行复喷。

(3)为了防止下部开挖时出现拱部崩塌，在上部支撑的拱脚处设置纵向槽钢托梁，并设锁脚锚杆锁定。

(4)仰拱及填充混凝土施工：在进行洞下部开挖完后，每10m浇筑一次仰拱混凝土。

3.2Ⅳ级围岩

Ⅳ级围岩段采用台阶法开挖，开挖前先作好φ42超前小导管，然后在小导管的掩护下开始洞身半断面开挖。利用半断面多功能作业台架，人工钻爆开挖，采用弱爆破，反铲配合装载机装渣，自卸汽车出渣。开挖后立即初喷混凝土，出完渣及时施作初期支护。

循环进尺控制在0.75～1.0m，台阶长度25～40m，上半部高度为6m。开挖轮廓测量放样时按8～12cm预留开挖沉降变形量，具体按实际围岩作适当调整。洞身开挖后立即进行找顶清除洞顶危石，并进行初喷，初喷混凝土厚度为3～5cm。出碴完毕后进行打锚杆、挂网和复喷。

施工步骤：上半断面拱部开挖上半断面初支下半断面开挖下半断面初支浇筑仰拱二次衬砌。

3.3Ⅱ、Ⅲ级围岩

Ⅱ、Ⅲ级围岩洞身开挖采用全断面光面爆破施工，一次钻孔，一次爆破成型。采用全站仪导向，凿岩机钻孔，非电毫秒雷管引爆，乳胶炸药爆破，每循环炮眼深度为3.5m，循环进尺为3.0m。洞身开挖后立即进行凿顶清除洞顶危石，并进行初喷，初喷混凝土厚度为3～5cm，出碴完毕后进行打锚杆、局部挂网和复喷至设计厚度。Ⅲ级围岩开挖轮廓测量放样时按8cm预留开挖沉降变形量，Ⅱ级围岩因围岩完整性（RQD＞90%）及围岩基本质量指标（BQ＞450）不作预留。

4隧道监控量测

因水涧山隧道具有明显的浅埋、偏压、小间距特点，施工难度及复杂性也比一般隧道要大，因此在施工监测中采用信息化技术。根据监测结果，及时修改施工方案，调整支护参数，采取补强加固措施，以保证整个隧道监测工作始终处于监控状态。

5小净距隧道浅埋、偏压地段施工的几点看法

水涧山隧道因其净距小，先行洞室与后行洞室相互影响关系密切、如何保证后行施工洞室对先行洞室的施工影响以及维持围岩的稳定状态与结构安全构成水涧山隧道工程施工技术的核心部分，也是隧道施工的重点和难点。

（1）选用小净距隧道施工工法，保证单个隧道的施工安全，后行隧道开挖、支护在先行隧道掌子面距离后行隧道暗洞口35m后组织施工。

（2）针对小间距隧道的围岩条件及净距变化情况，选取合适的进洞方案和施工方法，确定科学、切实可行的安全距离，发挥信息化技术的优势和作用，及时有效调整和修改施工方案和作业程序。特选取水涧山隧道左、右线三组典型断面施工影响及处理方法进行分析(见表2)。

表2水涧山隧道左右线施工影响断面分析表

（3）隧道进洞施工前先完成洞口的地层作加固处理、临时支护及其他承载结构，提高围岩自身承载能力，增强岩体对结构的弹性抗力，改善结构的受力条件，为隧道掘进创造有利条件，保证隧道日后营运安全。

（4）按短进尺、早封闭、强支护、弱爆破的原则进行施工，做好隧道的初期支护工作，采取低预应力对穿式钢锚管、全断面注浆、双层超前短管棚和架设钢构支撑等加强支护措施，保证施工及结构安全。

（5）应依靠信息化技术支持平台，采用地质雷达、TPS等超前地质预报先进设备，传统的监控量测手段与信息化技术结合应用，采用纵波传递测速仪、传感应变片等仪器设备和先进可靠的计算软件，及时、快速、准确地反馈信息，改善施工安全状态，指导施工。

6结束语

水涧山隧道在参考借鉴既有相对成熟的小净距隧道施工经验的基础上，结合本隧道的自身特点及围岩实际，总结出适合本隧道施工的施工方法和工艺，采用了低预应力对穿式钢锚管加固岩柱，传统监测方法与信息化技术相结合，贯穿于小净距隧道施工的始终，解决了水涧山隧道净距小、不良地质地段、洞口段浅埋偏压较严重的复杂综合性的技术难题，保证隧道全线施工零事故，提前1.5个月实现隧道贯通，节省工程投资近50多万元，有效地修正和补充了现有的小净距隧道施工技术，为以后类型相仿的小净距隧道施工提供可借鉴经验。

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关键词：小净距隧道中间岩体施工技术

1 工程概述

花园村隧道位于银川-武汉高速公路陕西省境内商州至漫川关段内，采用并行双线小净距隧道形式，隧道双洞轴线间距为19.91m，中间岩柱最小净宽为7.714m，属小净距隧道（依据下面表1）。隧道上行线全长327.46m；下行线全长335.46m。整座隧道的平面位于直线与缓和曲线（圆曲线R=710m）上。隧址区属中山地貌，地面标高在1133至1263m间，相对高差约130m，地形起伏较大。隧道轴线方向约155°，山脊走向240°，隧道方向与山脊夹角约85°。安武河在该处呈几字形拐弯，突出山体呈鼻梁形态，两侧斜坡较陡。根据水文地质条件分析和涌水量的预测，地下水主要源于基岩裂隙水，对隧道洞室的稳定影响不大。雨季施工时需采取防护措施。

《公路隧道设计规范》规定两相邻隧道最小净距见表1。

两相邻隧道最小净距 表1

围岩级别 Ⅵ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ

最小净距（m） 4.0xB 3.5xB 2.5xB 2.0xB 1.5xB 1.0xB

注：B～隧道开挖断面的宽度（m）

由于花园村隧道属小净距隧道，是介于普通分离式隧道和连拱隧道之间的一种隧道结构形式，保留了两洞室之间原始的岩壁。因此，它综合了连拱隧道和普通分离式隧道的特点于一身，具有展线、接线难度低，占地面积小，空间利用率高，避免了洞口路基高边坡或大桥分幅等特点。所以，根据地质情况对两洞之间的岩柱进行加固施工的施工的关键技术之一。

2 花园村隧道的施工技术

2.1隧道洞口段的加固措施

根据施工组织安排，花园村隧道开挖是从出口向进口方向单向掘进，先开挖下行线隧道，设计要求两洞开挖面间距不小于50米。遵循早进洞、晚出洞的原则，尽量减少对地表原环境的破坏。进洞时，按设计方案对洞口加强段采用了20m长的大管棚施工，环向间距40 cm，外插角度1°~2°；暗洞Ⅴ级段，采用超前小导管注浆加固拱部围岩，小导管为Φ50×5热轧无缝钢管，单根长4.5m，环向间距30cm，排间距3m，外插角5°~7°，每循环搭接1.47m。

2.2 隧道的洞身开挖

花园村小净距隧道洞身在开挖过程中采用了预裂爆破和光面爆破技术，对洞身开挖方法、工序及钻爆施工进行严格设计和控制。

2.2.1 洞口Ⅴ级深埋段开挖工序

洞口Ⅴ级深埋围岩段施工遵循“弱爆破、短进尺”的原则，确保洞口的安全与稳定。施工采用上、下台阶法施工。开挖前打入超前小导管注浆加固拱部围岩，洞身开挖每循环进尺为1m，与I20型钢拱架间距相同，开挖后及时施作初期支护。

为了减小开挖对周边岩体的不良影响，下行一侧隧道先行进入，采用上、下台阶，保留核心土开挖方式。当开挖距离大于50米时，开始进行上行隧道侧壁导坑上、下台阶掘进，及时架设钢支撑，施作锚杆、钢筋网、喷混凝土等初期支护，进行双洞对拉锚杆连接、施加预应力加固中间岩柱。之后，再进行上行隧道上、下台阶开挖和支护。开挖工工序详见下图1。

图1 洞口Ⅴ级隧道开挖工序安排

开挖顺序说明：图中希腊字母表示开挖顺序，阿拉伯字母表示衬砌支护顺序；

2.2.2 Ⅳ级围岩深埋段开挖工序

Ⅳ级段落开挖工序与支护方式基本与Ⅴ级的基本相同，只是Φ25中空注浆系统锚杆布置由@1.0x0.75米调整为 @1.0x1.0米。

2.2.3 Ⅲ级围岩开挖工序

Ⅲ级围岩段开挖时，考虑了两种方案施工。第一种是围岩比较完整、强度较好的情况时，两洞前后拉开都采用上、下台阶开挖，无侧壁导坑；第二种是围岩破碎时，采取超前导坑开挖，导坑位置在后进隧道的中下部位，这样既可加大初次爆破点至中间岩柱的距离，尽量减少爆破对中间岩柱的震动影响，又能增加剩余大断面开挖的临空面，由全断面一次爆破的抛掷式爆破改变为崩解式爆破，大大减少炸药用量，提高爆破效率，导坑开挖深度一般控制在5～6米。

Ⅲ级段仅在岩石破碎带局部设置预应力对拉锚杆，对中间岩柱进行加固。段施工工序详见图2。

图2 洞口Ⅲ级段隧道开挖工序安排

开挖顺序说明：图中希腊字母表示开挖顺序，阿拉伯字母表示衬砌支护顺序；

3 中间岩柱关键部位的加固

设计中对Ⅴ级深埋、Ⅳ级围岩段全部加固中间岩柱，对Ⅲ级围岩段在岩石破碎段局部进行加固。在先行的主洞与另一洞侧壁导洞开挖支护后再对岩柱进行注浆和锚杆加固。

3.1 岩柱加固注浆

洞口刷坡时，暂时保留两隧道中间岩柱洞口处原地表体，以支挡坡面。洞口临时防护完成后，挖除中间岩柱坡面土体，立即沿隧道轴向对中间岩柱正面打入5m长Φ50×5小导管，注浆加固中间岩柱体。当注浆达到强度后进行上行隧洞开挖，向前掘进5米后对中间岩柱改为水平斜向前方45°小导管注浆，小导管规格Φ50×5，长度5m，排距3m。注浆初压0.5MPa，终压1.5Mpa，注水泥浆：1：1。

3.2 中间岩柱对拉锚杆的施工

中间岩柱锚杆加固方法有：

1）贯穿式预应力对拉锚杆：即先行洞开挖施作锚杆后，待锚杆钻孔内水泥砂浆达到设计强度，通过扭力扳手对锚杆进行初次张拉，后行洞开挖暴露锚杆端部后，拆除预安装的丝扣保护包装，实行二次张拉。

2）非贯穿式预应力锚杆：只采用一次张拉工艺，洞室开挖施作锚杆后，待锚杆钻孔内水泥砂浆达到设计强度，通过扭力扳手对锚杆张拉至设计值。

3）局部长锚杆：在中夹岩部位设置区别于隧道其它部位的加长锚杆，局部长锚杆与其他锚杆相比，布置间距和布置形式等结构设计参数都相同，只是针对中夹岩，在有效的范围内设置的锚杆长度有所增加。

本项目花园村隧道小净距段根据围岩情况分别采用了1）、3）种锚杆加固方式。在预应力锚杆加固时，应注意以下施工事项：

对拉锚杆采用φ25螺纹钢筋，张拉设备采用穿心式单作用千斤顶。锚杆预张拉应力为50KN，一端固定，另一端张拉。锚杆固定端和张拉端沿纵向间隔一排布置，在同一截面上间隔进行张拉，以避免产生局部压应力集中现象。螺纹钢筋的锚固在油泵开动、压力表指针稳定时进行。千斤顶施加预拉力时采取边张拉、边拧紧锚具的方法，施加初始预加力的相应油压值一般为设计油压的10%，以此做为丈量钢筋伸长量的起算点。预拉力锚杆的张拉一律采用双控法，油压值的误差不得超过±2%，伸长量的误差不得超过±5%。

施工中千斤顶端部及非张拉端钢筋端部严禁站人，并加设防护措施。张拉后的钢筋在未灌浆前严禁碰击、踩踢。灌浆工作必须避开钢筋端部，以防预应力钢筋突然断裂弹出伤人。在有油压情况下，严禁拆卸油压系统中任何零件。

4 结语

通过对商漫高速公路花园村隧道小净距隧道的施工技术探讨，我们总结出了以下几点：

4.1 小净距双洞隧道的施工难度、工期和造价高于普通双线独立隧道，低于连拱双线隧道。当选线时，在地质条件良好、地形条件受制约时，是一种较好的隧道结构形式；

4.2 小净距双洞隧道施工的难点、重点是控制爆破作业，必须确保隧道开挖过程围岩的稳定，减小两隧道之间由于净距较小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素；

4.3 小净距双洞隧道施工的关键是中间岩柱的加固和稳定，由于围岩自稳性和支护结构的受力较一般隧道复杂，必须充分利用隧道围岩的自承、自稳能力，通过围岩加固措施使隧道修建达到经济、合理的目的；

4.4 在小净距隧道施工过程中，要加强隧道施工的监控量测工作，根据量测及时反馈信息，以利于隧道动态施工控制；

参考文献

[1]中华人民共和国交通部. 公路隧道施工技术规范（JTJ042―94）.北京：人民交通出版社，1995.

[2]王新平等连拱隧道建设的若干关键技术[A]现代隧道技术（增刊）[C]中铁西南科学研究院出版2002.10

[3]何川等连拱隧道的主要修建技术问题及对策[A]现代隧道技术（增刊）[C]中铁西南科学研究院出版2002.10

[4]黄成光主编公路隧道施工[M]人民交通出版社2002

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关键词：西山特长隧道施工方案总结

中图分类号：U45文献标识码： A 文章编号：

1、工程建设总体概况

1.1、工程概况

太古高速公路西山隧道全长13.65km，建成后是我国第二长公路隧道（仅次于秦岭终南山隧道）。S3标工程全长7.25km，起止里程Y（Z）K7+550～Y（Z）K14＋800，主要为西山特长隧道古交端及洞口路基工程。其中S3标段的左洞全长7110m，右洞全长7030m，设计为解决运营通风和施工需要，设2号斜井和2号竖井，2号斜井全长424m，设计坡度为25°，属于陡坡斜井，斜井中部设隔板分为进出风道，负责左洞的运营通风。2号竖井设计为圆形断面，深度156.8m，衬砌后直径为8.2m。竖井中部设计为0.3m厚的钢筋砼隔板，将竖井分隔为进、出风道，在井底设送风道和排风道分别与右洞连通。

西山隧道出口段平面图

1.2项目部和工区设置

太古高速公路项目于2008年底中标，2009年2月份人员开始陆续进场。在进行驻地建设的同时，开始进行新增斜井以及出口的进洞施工准备工作。根据项目所处地理位置以及施工的需要，将工程划分为斜、竖井和出口两个工区同时组织施工，考虑到后期主要的工作量在斜、竖井工区，将项目部建在斜、竖井工区，便于施工现场管理。

1.3项目主要节点

2009年4月20日新增斜井正式进洞施工，5月1日隧道出口右洞正式进洞施工，5月3日出口左洞的横通道开始施工，5月13日进入正洞施工。

2010年5月中旬新增斜井进右洞正洞施工，7月下旬通过车行横洞从右洞进入左洞施工，2011年11月2日晚斜井与出口左右洞开挖面先后贯通。

2011年11月19日右洞与S2标右洞贯通，12月9日左洞与S2标左洞贯通。

2012年4月正洞二衬全部完成，5月车通、人通及水沟电缆槽完工。

2、工程特点和难点

进场以后，通过对工程项目实地进行勘查，认真审核施工设计图纸，充分调查了解隧道穿越地区的地质情况，对该项目的特点和难点进行了认真的研究分析，主要有以下几个方面：

2.1、隧道单洞施工长度大，施工工期紧

西山隧道的左右线单洞开挖长度为14.14公里，工期要求34个月，十分紧张。

2.2、隧道工程地质条件复杂多变，施工难度大

根据设计资料，隧道穿过的地层十分复杂，施工中有可能遇到的不良地质情况有岩溶、涌突水、煤层及瓦斯、陷落柱及断层破碎带、膨胀性围岩、岩爆和承压水地段，施工难度大。

2.3、隧道独头掘进施工长度大，技术难点多

隧道单洞长度在7000米以上，同时设有斜井和竖井，隧道独头掘进施工的长度要达到3500米以上，隧道施工中的通风、供电、出碴运输等对进度影响很大，项目需要解决的技术难点很多。

通过对该工程重难点进行认真分析，明确了施工中应当充分考虑的问题，对确定总体施工方案和施工组织设计的编制，起到了很好的指导作用，理清了现场施工组织安排的思路，为进一步采取相应的措施明确了目标和方向。

3、施工总体方案的优化

3.1 增设缓坡斜井方案

S3标段隧道原设计为解决运营通风和施工需要，设2号斜井和2号竖井。2号斜井全长424m，设计坡度为25°，属于陡坡斜井，斜井中部设隔板分为进出风道，负责左洞的运营通风。2号竖井深度156.8m，衬砌后直径8.1m，中部设隔板分为进出风道，负责右洞的运营通风。

根据设计情况，在出口作为施工作业面的同时，一般应采取利用2号斜井辅助正洞施工方案，由于该斜井设计属于陡坡斜井，需要在斜井口配备大吨位的绞车和矿车，斜井部分采用有轨运输进行施工。正洞内采用无轨运输，并在斜井底设存碴场，洞碴通过斜井有轨运输至洞口，再采用无轨运输至弃碴场。

针对该隧道地质情况复杂，工期十分紧迫的实际情况，采取缓坡斜井辅助正洞施工方案是比较好的选择，我们通过对施工现场的详细勘查，提出了增设缓坡斜井辅助正洞施工的方案，新增斜井全长1130m，最大坡度12.5％，采用双车道无轨运输，该方案顺利通过了集团公司组织的专家论证会。新增斜井方案经项目部提出上报业主后，得到了业主的认可，并组织专家论证会进行论证，建议将新增斜井作为永久工程应急救援通道，后期经过进一步争取，将新增斜井作为正式工程纳入到山西省交通136工程中。

3.2 2号斜井及2号竖井施工方案

采用新增斜井辅助正洞施工后，原设计的2号斜井承担运营通风功能，在集团公司专家论证会上，专家提出对运营通风设计进行优化，建议将2号竖井直径扩大，左右洞共用2号竖井通风，将原设计2号陡坡斜井取消。该方案向业主提出后，由于运营通风变更属于重大设计变更，需交通厅审批，过程较长，业主急于完成年度投资计划，项目部不得已只能按2号竖井原设计进行施工。

在后期新增斜井纳入136工程后，最终仍然是对运营通风设计进行了优化，利用2号竖井承担左右洞运营通风，原设计的2号斜井取消。

2号竖井的设计直径8.1m，深度156.8m。由于我公司没有类似竖井的施工经验，通过反复比较,选择了传统的利用提升井架和绞车进行施工的方案，自上而下地进行开挖支护，开挖支护到底后，自下而上进行二衬施工的方案，同时考虑后期有可能利用竖井辅助正洞施工，设备配置上留有一定的富余量，最终确定配备大型井架和直径2.5m的矿用提升绞车进行施工。

3.3第二斜井辅助正洞施工的设想

在2009年隧道各工区施工正常后，项目部对隧道穿越的地形地貌进行了详细的勘查，隧道在距离出口约2.5km处穿越一沟谷，洞顶埋深约40m。鉴于隧道施工受地质情况等不确定因素的影响较大，为保证按期完工，综合各方面的条件，提出了在该处设斜井辅助正洞施工的设想，经过详细的实地勘查，该沟谷位置的水、电等均具备条件，具备设斜井辅助正洞施工的条件，仅需要新修便道约3km。通过初步设计，斜井长度约400m，坡度10％左右，与正洞交汇处距离出口约2800m，距离新增斜井与正洞交汇处约2300m。如果增加该斜井（采用单车道并设错车道，预计增加投入约800万元），可以大大缓解正洞施工的工期压力，减小斜井和出口独头掘进的距离，减少斜井和出口正洞施工的成本。但由于种种原因，该方案未能实施。

4专项施工技术方案的编制和实施

根据工程进展情况，及时针对施工中的关键部位和特殊工序，先后组织技术人员编制和优化了多个专项施工方案，解决遇到的技术难题，实施以后均取得较好的效果，不但充分体现出了我单位的施工技术水平，还保证了工程快速顺利实施，施工中优化并采用的主要有以下几项技术方案。

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关键词：复杂地质；铁路隧道；施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

一、我国铁路隧道施工技术概述

随着我国交通运输事业的快速发展，铁路隧道工程越来越多，对铁路隧道施工技术水平的要求也越来越高，很多隧道需要穿过多种多样的地质条件，因此，只有不断加大隧道施工的技术投入力度，组织相关技术人员进行技术攻关，不断提高铁路隧道施工技术水平，才能够适应铁路运输事业发展的需要，满足人们对铁路运输的需求，助力社会经济的发展、具体说来，在铁路隧道的施工过程中，需要克服各种各样的复杂地质条件，如岩溶、高地温、放射性气体、软弱破碎带、特殊岩层、云母片岩等不利于施工的地质条件。如果在隧道施工过程中不能很好地克服这些复杂的地质条件，就可能会导致突泥、涌突水、岩爆、瓦斯爆炸、高地温灾害等一些突发性的灾害事故，不仅会降低铁路隧道工程建设的经济效益与社会效益，浪费大量的人力、物力、财力，延误工程的施工工期，甚至会造成人员伤亡，给人们的生命财产安全带来极大的威胁。

铁路隧道施工过程中的地质灾害具有突发性、多变性、复杂性、危害程度大、危险系数高等特点，因此，解决这些复杂的地质问题是隧道施工过程中的关键问题，也是确保隧道施工顺利进行的基础，只有加强复杂地质条件下的铁路隧道施工技术研究，才能够促进铁路隧道施工工程的顺利进行，保障人民的生命财产安全，不断提升铁路隧道的施工技术水平，促进我国铁路运输事业的发展。

二、我国隧道技术的发展

近几年来随着经济的高速发展，我国的铁路建设事业也是日进千里，通过技术专业人员的不断努力，在面对我国复杂地质条件的基础上，攻克了很多世界性难点铁路建设项目，诸如难度极大的青藏铁路，顺利通车不仅仅是一条铁路线路施工成功的变现，在高原软质地层中攻克的隧道施工技术也是该领域内的巨大突破。

还有京广高铁建设中涉及到的隧道技术等，在隧道开展过程中不断突破的排水通风、岩层强度、支护压力、建筑物应力回避等问题，积累了我国隧道施工技术方面的丰富经验，并由此引导我国经济发展逐步迈向新的台阶，本文总结了近些年来通过实践发展起来的一些新的应对技术，对于隧道施工具有一定的借鉴意义。

三、浅埋偏压隧道施工

浅埋隧道最大的特点就是埋深浅,围岩很难形成自拱,地表容易塌陷,它对掌子面自稳性有重大影响。容易造成地表开裂,地质下沉。对浅埋隧道主要的施工方法有明挖法和盖挖法以及盾构法和深埋浅挖法。

偏压隧道是由于各种原因造成围岩压力呈明显的不均匀性,使得隧道的支护收到偏压荷载。而造成其形成的原因是因为施工的方法不正确,影响到了围岩的相对稳定性,或者在地质上由于围岩产状倾斜,自稳定能力差。对偏压隧道主要施工方法有全断面施工方法、正台阶施工方法、“CD”施工方法。

四、软弱围岩隧道

对软弱围岩隧道的主要方法是加强自支护能力,首先要通过喷混凝土和锚杆以及架设超前支护和铺设留核心土的方法，来稳定掌子面,然后架设临时的仰拱或底部横撑,对基脚进行加固,然后对底部的底层进行加注岩浆的加固,同时要 设置底部锚杆,对施工方法进行优化,避免破坏围岩结构。最后要通过注浆加固的方法以及超前支护与地表面加固的方法对地层进行加固,防止地层环境 改变从而影响施工环境,降低其强度。

具体的来说,超前支护主要是使用锚杆或小导管以及钢筋等对前方围岩进行加固约束,或者是使用钢筋和钢背板以及L型钢对稳定性差的围岩进行混凝土的喷注施工。而加强底部则是对底部底层或基脚等进行泥浆的灌注,增加底部的锁脚锚管,对钢架支撑结构进行加固等。

五、隧道施工技术的改进措施

由于地质条件的复杂和技术水平较低，隧道施工时的安全事故时有发生，且施工效率不高，对铁路建设的发展产生阻碍。 要想加快我国铁路建设的步伐，就必须针对这些问题提出改进施工技术的措施，推动我国铁路事业又好又快发展。

1、加强地质工作

地质条件的复杂是影响隧道施工最重要的因素，要改进隧道施工技术，就要在地质工作方面有所加强。现阶段，我国对地质工作研究较少，大部分隧道施工缺乏地质工作这一环节或者只关注地质环境的前期勘探，所以在这方面的工作急需加强。

一般而言，较科学的隧道地质工作应包含三个方面的内容：前期的地质情况预测，施工中围岩的进一步调查及地质灾害监测，探讨与围岩相匹配的施工技术等。前期预测是指在施工前，由专家和隧道工作者运用仪器探测和地面调查等方法，初步了解施工地的地质构造，判断隧道可建与否以及运用何种施工技术进行钻探；施工过程中，对岩石的调查和鉴定包括岩层自身结构、受力状况和岩层周围的地质状况，如地下水等，随着施工进展对其进行深入调查。对地质灾害的监测主要是指通过深入隧道，对塌方、突水、瓦斯爆炸等地质灾害进行监测，具体内容即是对岩层破碎带和不稳定的岩溶等进行识别，对地下水位进行监测以及对断层和煤系地层的确认识别，以保证施工阶段的安全性；经一系列识别监测后，在地质状况相对稳定的情况下，还要寻找与该岩层结构相对应的施工技术，以免在施工中诱发地质灾害。我国的地质工作还处于完善阶段，加强地质工作，对于铁路隧道施工的顺利开展和降低安全隐患有着重要的现实意义。

2、改进施工技术

在铁路隧道施工过程中会遇到很多不同的地质灾害，如塌方、突水、岩爆以及随之产生的泥石流等，要确保施工工作的顺利、高效开展，除加强地质工作之外，还要采取安全有效的技术措施。总体来看，首先要改进预加固技术，即对相对脆弱和易破碎岩层进行注浆加固，增强其受力能力和稳定性，从而增强施工过程中其抗压能力，提高安全性；其次要改进支护技术，超前支护，加固施工设备，保障工作人员的生命安全；最后，要改进控制方法，采用自动化监测进行临空面控制，远离施工洞口，保障施工安全。以具体防治措施为例：塌方多是由于围岩脆弱、易破碎，在修建隧道时，可采用提高围岩的强度和抗压性的措施进行注浆，利用施工中常用的超前长管棚、超前锚杆及加固注浆、超前小导管注浆等施工措施加以预防；对于瓦斯地层，则需要降低瓦斯压力，采取钻孔排放的方式，减轻施工压力，同时要对其进行安全监测，利用瓦斯测定仪对其进行不间断地浓度监测，确保施工安全；对于石膏地层和山谷等地下水位较高的地段，或在岩层软弱、复杂的地质隧道施工过程所引起的渗漏水问题，应采用积极有效的防排水措施予以处理，某些地段还需加强通风，以确保隧道内铁路运行安全。

由于地质灾害的种类和各地的具体情况不同，在施工时，需针对不同的地质灾害问题选择相应的施工技术和防治方法进行处理，以防引发其他的地质灾害；还要与时俱进，适时更新，采用先进技术，并不断总结施工中的问题和治理经验，在进行新的施工方案设计时充分考虑，以减少同类事故的发生；同时施工机械的性能决定了施工方法和复杂地质条件下隧道安全高效的完成，所以要不断完善施工机械性能，正确选用机械材料和科学技术。

结束语

总之,随着我国经济的快速发展,国家交通网络的逐步形成,铁路覆盖的面积也快速增长,而针对我国广袤的地理环境,对复杂地址条件下铁路隧道施工技术的分析讨论显得格外重要。这对我国的经济发展以及我国的社会建设有着积极重要的作用,对我国铁路道路的发展更是具有进步发展的意义。

参考文献

[1]成飞.关于隧道施工质量控制措施的探讨[J].科技资讯，2011 年(2).