上下雙層隧道施工技術(shù)研究

□文/楊毅輝 王殿永

1 工程概況

重慶市江津區(qū)粉房灣長江大橋接至打雷嘴隧道，打雷嘴隧道進口端上層為公路隧道，下層為輕軌隧道。公路隧道左洞起訖樁號 ZK3+756～ZK4+844.43，長1 088.43 m；右洞起訖樁號 K3+756～K4+841.5，長1 085.5 m；屬長隧道，隧道凈距1.00～45.98 m，為連拱+小凈距+分離式的組合式隧道。公路隧道等級為雙向6車道一級公路；隧道限界凈寬14 m，限界凈高5 m。輕軌隧道分左右洞，起訖里程為K3+756～K4+181，全長425 m，輕軌隧道預(yù)留段與公路隧道同期施工。

輕軌隧道左右中隔墻厚度為1.02～6.2 m；公路隧道進口段隧底至下面輕軌隧道洞頂中隔巖厚度為1.012～7.08 m。兩層隧道關(guān)系見圖1。

圖1 公路隧道和輕軌隧道位置關(guān)系

2 上下雙層隧道施工順序

2.1 總體施工順序

先施工下面輕軌隧道，待輕軌隧道施工完成且二次襯砌達到設(shè)計強度要求后再施工上面公路隧道。

2.2 輕軌隧道施工順序

輕軌隧道分先行洞和后續(xù)洞施工，先施工左洞（先行洞），待左洞開挖支護超前50 m后，再施工右洞（后續(xù)洞），待開挖施工完成100 m后再開始施工二襯。

2.3 公路隧道施工順序

公路隧道施工，先開挖支護中導(dǎo)洞，然后澆筑中隔墻。接下來開挖支護先行洞（右洞），最后開挖支護后續(xù)洞（左洞）。

3 關(guān)鍵施工技術(shù)

輕軌隧道進口段為極小徑距隧道，經(jīng)過研究綜合對比，對后續(xù)洞采用偏心爆破+周邊爆破+中隔墻加固注漿的施工技術(shù)。

公路隧道和輕軌隧道上下重疊段靠近下面輕軌隧道近接段開挖采用靜態(tài)爆破技術(shù)。

3.1 極小徑距隧道后行洞開挖

1）減震孔鉆設(shè)。采用地質(zhì)鉆機在搭設(shè)的鉆孔平臺上鉆打縱向減震孔?？讖綖棣?50mm，孔深應(yīng)當(dāng)不小于一個循環(huán)爆破進尺?？v向減震孔在靠近中隔巖的一側(cè)有2排，沿后行洞高度方向成排設(shè)置，靠近中隔巖的縱向減震孔距離開挖邊線1 m，遠離中隔巖的縱向減震孔距離開挖邊線2 m，布孔高度從底部開挖邊線開始至后行洞拱腰部分。在布孔高度方向上相鄰減震孔的孔距為 300～400mm，見圖 2。

圖2 極小徑距隧道后行洞施工

2）偏心爆破。向遠離中隔巖的一側(cè)偏離1～2 m，對后行洞進行掏心爆破、清渣，形成偏移掏心爆破洞，見圖3。

3）中隔墻注漿加固。沿后行洞環(huán)向相鄰注漿導(dǎo)管的間距為0.5 m，沿后行洞縱向相鄰注漿導(dǎo)管的間距為1 m，每根注漿導(dǎo)管向先行洞洞頂仰2～5°。注漿導(dǎo)管分布從底部開挖邊線開始至后行洞拱腰部分。注漿導(dǎo)管為鋼花管，直徑為42mm。

在初期支護強度達到設(shè)計要求后，即可對中隔墻進行注漿加固。中隔墻注漿范圍見圖2。

3.2 上下雙層隧道近接段開挖施工

1）中間切槽。在上面隧道下半斷面的中間沿隧道的縱深方向切槽，槽寬≮50 cm，為實施靜態(tài)爆破創(chuàng)造臨空面，見圖3。

圖3 上面隧道下半斷面施工斷面

2）靜態(tài)爆破。在上面隧道的下半斷面沿豎直方向向下鉆多個裝藥孔，孔間距的大小與巖石硬度有直接關(guān)系，硬度越大孔間距越小，一般情況下孔間距以30 cm×30 cm（IV級圍巖）～40 cm×40 cm（V級圍巖）為宜，在同一層面上，裝藥孔呈梅花形布置，孔深0.5～1.0 m，孔徑42mm；然后用清水浸泡藥卷，塞入孔中。在整個過程中，嚴(yán)格控制周圍環(huán)境與藥卷發(fā)生作用需要的環(huán)境相適應(yīng)，這樣才能使得靜態(tài)爆破效果最佳。

4 實施效果

4.1 極小徑距隧道后行洞開挖施工

本項技術(shù)針對極小徑距隧道后行洞開挖施工，減少常規(guī)先做中導(dǎo)洞和中隔墻，而后再開挖施工主洞的多種施工工藝。這樣節(jié)約了工期，同時人工費、材料費和機械費可節(jié)約40%左右；工序安排方面更加便于銜接。

4.2 上下雙層隧道近接段開挖施工

打雷嘴上下雙層隧道近接段開挖施工技術(shù)，上面公路隧道下半斷面采用中間切槽0.5 m寬形成臨空面，然后采用靜態(tài)爆破分層開挖的方法，最大限度保證上下雙層隧道之間圍巖的穩(wěn)定性。和傳統(tǒng)的切割或者破碎油錘破碎的施工方法相比較既保證工程質(zhì)量又提高工程進度，綜合考慮經(jīng)濟效益在25%以上。

5 結(jié)語

針對上下雙層隧道施工，合理組織施工順序，優(yōu)化施工方案最為重要，這樣可以最大限度發(fā)揮現(xiàn)場資源有效利用率并節(jié)約成本。