夏海鵬

（中鐵十九局集團(tuán)第三工程有限公司 遼寧沈陽(yáng) 111000）

達(dá)康隧道出口三線隧道段施工技術(shù)要點(diǎn)

夏海鵬

（中鐵十九局集團(tuán)第三工程有限公司 遼寧沈陽(yáng) 111000）

詳細(xì)介紹達(dá)康隧道出口采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工必須堅(jiān)持的施工原則，施工過程中必須關(guān)注的關(guān)鍵問題，以及三線隧道過渡到二線隧道變截面段的處理方法等。

三線隧道 雙側(cè)壁導(dǎo)坑 隧道施工

1 工程概況

云桂鐵路廣西段達(dá)康隧道地處百色～陽(yáng)圩區(qū)間，進(jìn)口里程DK262+347，出口里程DK269+585，隧道全長(zhǎng)7 238 m。隧道除中段部分在R-7000的左轉(zhuǎn)曲線上，其余段落均在直線段上。隧道縱坡分別為+7.4 ‰、+1 ‰的單面上坡，隧道最大埋深約445 m。

由于陽(yáng)圩車站進(jìn)站端伸入了達(dá)康隧道出口，隧道DK269+080～DK269+585長(zhǎng)度為505m的段落為三線隧道，其余段落為雙線隧道。出口洞門有10 m偏壓明洞，出口三線段隧道處在+1 ‰反坡上。

隧道出口三線段地表為第四系全新統(tǒng)坡殘積（Q4dl+el）粉質(zhì)黏土夾砂礫土；下伏的基巖為三疊系中統(tǒng)百逢組第三段（T2b3）砂巖夾泥巖、百逢組第二段（T2b2）砂巖與泥巖互層、百逢組第一段（T2b1）泥巖夾砂巖。

達(dá)康隧道出口三線隧道圍巖類別分別為長(zhǎng)120 m的Ⅳ級(jí)圍巖，長(zhǎng)375 m的Ⅴ級(jí)圍巖。均采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。圍巖類別和襯砌類型見表1。

表1 達(dá)康隧道出口三線隧道圍巖類別和襯砌類型表

達(dá)康隧道出口三線隧道進(jìn)洞以后，洞口段山體曾因土質(zhì)不良、土體偏壓、雨水浸泡等原因而導(dǎo)致出現(xiàn)滑塌，經(jīng)采用綜合措施，滑塌得到治理。詳細(xì)情況見參考文獻(xiàn)［3］。

2 總體施工方案

由于達(dá)康隧道出口三線隧道開挖斷面大，圍巖不穩(wěn)定，施工周期長(zhǎng)，工作面施工條件差，所以必須按照“短進(jìn)尺，弱爆破，強(qiáng)支護(hù)、早成環(huán)、早封閉、勤量測(cè)”的原則組織施工。施工過程中要加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)狀況，進(jìn)行危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，制定相應(yīng)的技術(shù)處理措施和專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案。

圖1 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工藝流程圖

具體的施工方法是，為處理洞口段的山體滑塌而設(shè)置的洞口加固樁和洞口邊坡防護(hù)施工完畢后，DK269+585～DK269+575段的10 m偏壓明洞采用明挖法施工，以最快的速度做好明洞，穩(wěn)住洞口，接著施做大管棚超前支護(hù)，隨后采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法向小里程方向開挖進(jìn)洞，按照施工組織設(shè)計(jì)程序組織跟進(jìn)施工。

由于雙側(cè)壁導(dǎo)坑法分部開挖的斷面較小，出碴時(shí)采用人工配合小型挖掘機(jī)將棄碴扒到下斷面，再用裝載機(jī)裝碴，自卸汽車運(yùn)至洞外。

3 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是將隧道斷面分成左、右兩個(gè)側(cè)壁導(dǎo)坑和中洞核心三部分分次開挖。側(cè)壁導(dǎo)坑分兩層開挖，中洞核心部分分三層開挖。

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工藝流程見圖1。

采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法由出口向小里程方向開挖進(jìn)洞，按照常規(guī)方法進(jìn)行施工。施工過程中必須關(guān)注以下關(guān)鍵問題。

（1）“短進(jìn)尺”

隧道開挖中每個(gè)循環(huán)進(jìn)尺最大不得超過0.8m。

側(cè)壁導(dǎo)坑采用微臺(tái)階法開挖，兩個(gè)臺(tái)階前后錯(cuò)開距離不要超過 2～3m。另外一側(cè)的側(cè)壁導(dǎo)坑與先開挖的側(cè)壁導(dǎo)坑落后5～7m的距離。中洞核心部分在后進(jìn)洞的側(cè)壁導(dǎo)坑推進(jìn)長(zhǎng)度超過10m以后分三層進(jìn)行開挖，三層臺(tái)階前后錯(cuò)開距離都不要超過2～3m。

（2）“弱爆破”

各分部盡量采用人工配合小型機(jī)械開挖，必須爆破時(shí)一定要放小炮，使用毫秒雷管，嚴(yán)格控制分段起爆的藥量，減少爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)。

（3）“強(qiáng)支護(hù)”

①超前支護(hù)

除了施做大管棚（拱部）和超前小導(dǎo)管注漿（外側(cè)邊墻）以外，還要按照設(shè)計(jì)要求施做側(cè)壁導(dǎo)坑內(nèi)側(cè)的臨時(shí)超前支護(hù)。超前支護(hù)的各項(xiàng)參數(shù)見表2。

表2 超前支護(hù)參數(shù)表

②初期支護(hù)

側(cè)壁導(dǎo)坑臺(tái)階開挖以后，立即對(duì)掌子面和兩側(cè)圍巖巖面初噴5cm厚混凝土進(jìn)行封閉，然后架設(shè)拱、墻鋼架和側(cè)壁導(dǎo)坑內(nèi)側(cè)的臨時(shí)初支鋼架、焊接縱向連接鋼筋、設(shè)置鎖腳錨桿、安裝工字鋼橫撐，打初期支護(hù)系統(tǒng)錨桿，掛網(wǎng)，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。Ⅴ級(jí)/Ⅳ級(jí)圍巖段初期支護(hù)的各項(xiàng)參數(shù)見表3、表4。

表3 Ⅴ級(jí)/Ⅳ級(jí)圍巖段初期支護(hù)系統(tǒng)錨桿參數(shù)表

表4 Ⅴ級(jí)/Ⅳ級(jí)圍巖段初期支護(hù)鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土、鋼架參數(shù)表

（4）“早成環(huán)”

中洞核心土分三層開挖。中洞核心土掘進(jìn)之前，先施做拱部超前支護(hù)，然后開挖上層臺(tái)階。中洞拱部核心土開挖后，立即對(duì)掌子面和拱部開挖面初噴5 cm厚混凝土封閉圍巖，然后架設(shè)拱部鋼拱架和焊接縱向連接鋼筋，安裝上層臺(tái)階底部的工字鋼橫撐。拱部鋼拱架要與兩邊側(cè)壁導(dǎo)坑的鋼拱架一一對(duì)接，焊接牢固，工字鋼橫撐也要與側(cè)壁導(dǎo)坑中的工字鋼橫撐一一對(duì)接，然后打系統(tǒng)錨桿、掛網(wǎng)、復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。

中洞核心中層開挖滯后于上層2～3 m，開挖之后立即安裝工字鋼橫撐。

中洞核心下層開挖滯后于中層2～3 m，開挖之后立即安裝仰拱鋼架，使全斷面的支護(hù)鋼架封閉成環(huán)，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。

（5）“早封閉”

中洞核心下層土開挖完成后，根據(jù)圍巖監(jiān)控量測(cè)給出的圍巖穩(wěn)定性評(píng)判，確定側(cè)壁導(dǎo)坑內(nèi)壁臨時(shí)初支鋼架的拆除時(shí)間和二襯施作時(shí)間。

仰拱與下層開挖作業(yè)面拉開的距離以10 m左右為宜。仰拱施作前按照設(shè)計(jì)要求的順序切割、拆除內(nèi)壁臨時(shí)初支的下部鋼架。拆除這部分鋼架時(shí)，要進(jìn)行支護(hù)變形觀測(cè)，每次的拆除長(zhǎng)度不能超過10m，拆除之后立即澆筑仰拱混凝土和隧底充填。仰拱安全步距不能大于35m 。仰拱施工夠一板后，拆除全部的臨時(shí)初支鋼架，利用襯砌臺(tái)車整體澆筑二次襯砌混凝土，盡早將二襯封閉成環(huán)。二次襯砌的安全步距為Ⅳ級(jí)圍巖不大于90 m，Ⅴ級(jí)圍巖不大于70 m。

（6）“勤量測(cè)”

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工過程中必須不間斷地進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)工作，尤其是側(cè)壁導(dǎo)坑內(nèi)側(cè)的臨時(shí)鋼架、橫撐拆除之后，應(yīng)該加密監(jiān)控量測(cè)頻率，防止塌方事故的發(fā)生。

三線隧道過渡到二線隧道變截面段的處理方法

三線隧道過渡到二線隧道變截面段仍然采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。

達(dá)康隧道出口三線隧道由出口向小里程方向施工，由三線逐漸過渡到雙線時(shí)隧道截面尺寸也相應(yīng)發(fā)生變化。施工時(shí)必須考慮對(duì)變截面段的處理。

變截面段的襯砌類型見表1。 三線段Ⅴ級(jí)A、B、C型復(fù)合式襯砌截面尺寸及支護(hù)參數(shù)均一致，此區(qū)間段襯砌類型變化時(shí)開挖初支無(wú)需另外處理。在DK269+200處由三線段級(jí)Ⅴ級(jí)C型復(fù)合變?yōu)槿€段Ⅳ級(jí)A型復(fù)合時(shí)，二襯內(nèi)凈空不變，二襯厚度由80cm變?yōu)?0cm，開挖輪廓縮小23cm，此處的處理方法是左右側(cè)壁、中核心上、中、下臺(tái)階開挖至DK269+200時(shí)將開挖輪廓線縮小至設(shè)計(jì)值，支護(hù)參數(shù)按設(shè)計(jì)辦理，內(nèi)壁臨時(shí)初支鋼架和橫撐尺寸可據(jù)情況進(jìn)行微調(diào)。

在DK269+130處由三線段Ⅳ級(jí)A型復(fù)合式襯砌變?yōu)槿€段Ⅳ級(jí)B型復(fù)合式襯砌時(shí)，Ⅰ道中線、Ⅱ道中線位置不變，二襯水平凈空由線路左側(cè)向線路中心縮小200cm，其具體尺寸見設(shè)計(jì)圖上的規(guī)定。此處的處理方法是左側(cè)壁（線路左側(cè)）開挖至DK269+130時(shí)分別按Ⅳ級(jí)A型復(fù)合式襯砌、三線段Ⅳ級(jí)B型復(fù)合式襯砌各立一榀鋼架，兩榀鋼架間用鋼筋網(wǎng)連接并噴砼，I18臨時(shí)初支鋼架位置往線路中線挪100cm設(shè)立。右側(cè)壁開挖至DK269+130時(shí)拱部輪廓按設(shè)計(jì)三線段Ⅳ級(jí)B型復(fù)合式襯砌施做，邊墻位置開挖輪廓基本不變， I18臨時(shí)豎撐位置往線路外側(cè)挪100cm設(shè)立。中核心上、中、下導(dǎo)坑開挖至此處時(shí)亦按設(shè)計(jì)三線段Ⅳ級(jí)B型復(fù)合式襯砌開挖輪廓線施做，其余臨時(shí)支護(hù)鋼架尺寸視現(xiàn)場(chǎng)施工情況確定。

在DK269+100處由三線段Ⅳ級(jí)B型復(fù)合式襯砌變?yōu)槿€段Ⅳ級(jí)C型復(fù)合式襯砌時(shí)，Ⅰ道中線、Ⅱ道中線位置不變，二襯水平凈空由線路左側(cè)向線路中心縮小 150cm，其具體尺寸見設(shè)計(jì)圖，此處的處理方法是左側(cè)壁導(dǎo)坑（線路左側(cè)）開挖至DK269+100時(shí)，分別按Ⅳ級(jí)B型復(fù)合式襯砌、三線段Ⅳ級(jí)C型復(fù)合式襯砌各立一榀鋼架，兩榀鋼架間用鋼筋網(wǎng)連接并噴砼，I18臨時(shí)豎撐位置往線路中線挪75cm設(shè)立。右側(cè)壁開挖至DK269+100時(shí)拱部輪廓按設(shè)計(jì)三線段Ⅳ級(jí)C型復(fù)合式襯砌施做，邊墻位置開挖輪廓基本不變， I18臨時(shí)初支鋼架位置往線路外側(cè)挪75cm設(shè)立。中核心上、中、下導(dǎo)坑開挖至此處時(shí)亦按設(shè)計(jì)三線段Ⅳ級(jí)C型復(fù)合式襯砌開挖輪廓線施做，其余臨時(shí)初支鋼架尺寸視現(xiàn)場(chǎng)施工情況確定。

4 結(jié)語(yǔ)

達(dá)康隧道出口在處理完洞口段的山體滑塌和做好洞口邊坡防護(hù)之后， 迅速施做了10 m偏壓明洞，處置了侵限的初支，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行三線隧道以及由三線段逐漸過渡到雙線段的隧道施工 。施工過程中堅(jiān)持了“短進(jìn)尺，弱爆破，強(qiáng)支護(hù)、早成環(huán)、早封閉、勤量測(cè)”的施工原則，加強(qiáng)了監(jiān)控量測(cè)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，如期、順利地完成了施工任務(wù)，保證了施工安全。些許經(jīng)驗(yàn)可供同類工程參考。

［1］TZ204-2008. 鐵路隧道工程施工技術(shù)指南［s］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2008

［2］關(guān)寶樹.隧道工程施工要點(diǎn)集［M］.北京：人民交通出版社，2003

［3］由文和.達(dá)康三線隧道出口滑塌體的治理［J］.國(guó)防交通工程與技術(shù)，2013（11）

Technology Keynotes for the Construction of Three-line Tunnel Section in Dakang Tunnel Exit

XIA Hai-Peng
（No.3 Engineering Corporation Limited of China Railway 19th Bureau Group Co. Ltd Shenyang Liaoning 111000 China）

This paper introduces in details the construction principles for twin-side heading method in Dakang tunnel exit， key problems during the process of construction， and processing methods for change of cross section of three-line tunnel to that of two-line tunnel.

three-line tunnel twin-side heading method tunnel construction

中國(guó)分類號(hào)：U455A

1673-1816（2016）02-0017-05

2015-12-10

夏海鵬（1976-），男，工程師，研究方向隧道工程。