雙側壁導坑法在淺埋暗挖隧道中的應用

王安祥

(貴陽市水利交通發(fā)展投資(集團)有限公司)

1 雙側壁導坑法的施工原理及適用范圍

1.1 雙側壁導坑法施工工藝原理

淺埋暗挖隧道施工中所應用的雙側壁導坑法即為一種邊開挖邊澆注、化整為零的施工技術。雙側壁導坑法將隧道劃分成了很多個小斷面，每個斷面進行獨立的掘進施工，最后連接成一個整體。由于在開挖過程中，土層具有短時自穩(wěn)能力，因此可以使用中隔壁或是中隔板承力，通過網格狀支護，使得圍巖或是土層的表面組成一個密貼型的薄壁支護結構。

1.2 雙側壁導坑法適用范圍

雙側壁導坑法主要適用于以下幾種情況:(1)各種尺寸以及斷面形式的隧道洞室;(2)大跨度雙線淺埋偏壓Ⅴ級圍巖地層，斷面處于40～120 m2;(3)水資源豐富的地層;(4)淺埋地下車庫、過街人行道以及城市道路隧道?？偠灾p側壁導坑法在淺埋暗挖隧道中的應用具有重要作用。

2 雙側壁導坑法施工方法

因為在淺埋暗挖隧道施工過程中十分容易出現(xiàn)塌方問題，因此，必須做好其支護工作。隧道斷面的開挖主要分為兩側導洞、中間核心土。下文及對其開挖與支護工作做了具體的探討。

2.1 兩側導坑上部開挖、支護

2.1.1 上部開挖

在進行兩側導坑上部開挖的過程中，必須采用超前大管棚或是超前小導管，對于底層進行預注漿加固。施工人員應做到不欠挖、不超挖，確保開挖輪廓線圓順，一側開挖落后于另一側3～5 m。

2.1.2 上部斷面初期養(yǎng)護

(1)初噴。在進行兩側導坑上部開挖的過程中，必須及時進行初噴(厚度35 cm)，從而盡可能快速地封閉拱頂暴露面。(2)格柵鋼架。格柵鋼架的制作必須嚴格按照相關的設計規(guī)范進行，在安裝過程中注意做好浮土的清理工作，夯實拱腳、布設墊板。(3)掛網。在格柵鋼架背后，應密貼圍巖進行掛網施工，注意網片的規(guī)格應為1.5 m×0.7 m，網格呈15 cm×15 cm。(4)復噴混凝土。在進行混凝土復噴時，應在其中加入一定量的速凝劑和1.2 kg/m 聚酯纖維，注意控制好表面平整度(小于等于100 mm)。

2.1.3 超前小導管作業(yè)

超前小導管施工中，應通過風鉆將小導管直接頂入，超前小導管的長度是3.5 m，每環(huán)40 根，環(huán)間距0.4 m 縱向每2.4 m 一環(huán)。在進行高壓注漿前，應做好清孔工作，并將注漿壓力控制在0.3～0.5 MPa 范圍內。

2.2 兩側導坑中部開挖、支護

在進行隧道兩側導坑中部開挖的過程中，應注意好以下幾點:(1)每循環(huán)進尺控制在0.8 m;(2)中部開挖應落后上部3～5 m;(3)開挖與臨時支護工作同時進行，從而做到及時同上部鋼架連接;(4)其他的措施與兩側導坑上部一致。

2.3 兩側遂底開挖、支護

(1)在進行兩側遂底開挖、支護時，應落后中部3～5 m，開挖與臨時支護工作同時進行及時封閉成環(huán)。(2)隧底開挖每循環(huán)進尺控制在0.8 m，初噴混凝土的厚度控制在4 cm，做好鋼架安裝、復噴等工作。

2.4 中間上部開挖、支護

兩側洞初支工作完成以后，應進中間土體的開挖施工，具體流程如下所示:超前小導管預注漿加固→開挖土石方→初噴混凝土(厚度控制在4～5 cm)→安裝鋼格柵、焊縱向聯(lián)接筋→掛網施工→復噴混凝土→進入下一循環(huán)。

2.5 中間下部開挖、支護

(1)做好中隔板、中隔壁支撐的檢查工作;(2)對開挖支護變形情況進行分析;(3)上述工作均完成后，進行中間下部土體的開挖施工，要求其應落后上部30～50 m，其具體流程如下縮回:土體開挖→鋼架安裝→噴射混凝土，封閉底部仰拱→進入下一循環(huán)。

3 工程實例

3.1 工程概況

貴陽市南埡路(1.5 環(huán)北段)道路工程二標段2 號隧道設計行車速度60 km/h，為雙向8 車道城市主干道隧道(雙洞分離)。左線暗挖隧道起訖里程LK2 +120～LK2 +620，長500 m，右線隧道起訖里程RK2 + 180－ RK2 + 560，長380 m。隧道內輪廓采用三心圓，拱部半徑為10.5 m，邊墻半徑為6.25 m，仰拱半徑為20 m，隅角半徑為1.5 m。隧道建筑限界凈寬為18.75 m=0.75(檢修道)+0.5(左側路緣寬)+3 ×3.5(車行道)+3.75(車行道)+0.75(右側路緣寬)+2.5(人行道)。隧道建筑限界凈高:5.0 m。

3.2 施工方案

本隧道隧道開挖跨度非常大，因此施工中堅持采用信息化、按照新奧法原理進行。施工應遵循“弱爆破、短開挖、強支護、早閉合、勤量測、襯砌緊跟”的原則，結合反饋信息及時優(yōu)化調整設計參數(shù)，防止巖體坍塌。

爆破作業(yè)時采用光面爆破或預裂爆破等控制爆破技術，應盡量控制藥量，避免放大炮，減小對圍巖的擾動，嚴格控制超挖，杜絕欠挖，以最大限度地保護周邊巖體的完整性，提高初期支護的承載能力。

Ⅴ級和Ⅳ級圍巖施工采用雙側壁導坑法開挖，兩側導坑分上下臺階開挖，臺階長度控制在10 m，上臺階開挖后應打設鎖腳小導管，中壁巖柱臺階長度控制在5 m，保證初期支護及時落底封閉，以確保初期支護的承載能力，二次襯砌緊跟開挖面，在初期支護落底后應及時施作二次襯砌仰拱和仰拱回填層，然后施作二次襯砌。

3.2.1 施工步驟

施工準備→洞口掌子面預加固→開挖平臺就位→斷面測量、放樣→施做超前支護→按分步順序開挖→噴8 cm 封閉掌子面，并初噴4 cm 混凝土封閉巖面(C25混凝土)→出碴→找頂→架立鋼架、掛網、打設錨桿→分層噴射混凝土直至設計厚度(C25噴射混凝土)→開挖平臺就位→施工下一循環(huán)。

3.2.2 施工工藝

隧道以新奧法為施工原理，洞身開挖采用“雙側壁導坑法”，初期支護全環(huán)采用型鋼鋼架，錨噴掛網支護，臨時鋼架采用I18b 工字鋼。

3.2.3 洞身開挖“雙側壁導坑法”即沿隧道兩側對稱設置兩處導坑，先開挖隧道兩側導坑，每處導坑分上下臺階進行開挖，同時對導坑靠中線部位用I18b 工字鋼支護，同洞身主鋼架螺栓連接牢固。側壁導坑、中槽部位采用短臺階法開挖，各部開挖后應及時進行初期支護及臨時支護，并盡早封閉成環(huán);兩側壁導坑超前中槽部位10 m，可獨立同步開挖和支護，中槽部位采用臺階開挖，并保持平行作業(yè);臨時支護拆除完成后，應及時施作仰拱及二次襯砌。施工時主要以機械開挖人工輔助為主，孤石及局部硬巖段采用“弱爆破、放小炮”，主要以松動巖石為主，施做時嚴格控制藥量。開挖平臺一律使用自制整體移動式操作平臺。爆破孔采用風動YT－28 風動鑿巖機，一字形合金鉆頭，孔徑φ40 mm，爆破采用二號巖石乳化炸藥，起爆方式均采用非電毫秒雷管分段起爆。出碴用側翻式裝載機或小型扒碴機裝車，15 t 自卸汽車運至棄碴場，鑿頂及危石排除用反鏟挖掘機施作。

4 結 語

淺埋暗挖隧道中應用雙側壁導坑法，是對于新奧法施工的一個重要補充，其實現(xiàn)了開挖面的有效支護，避免圍巖惡化、破壞，有利于確保復雜地段隧道施工安全，成功解決隧道施工中的地表沉降問題。

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［2］王明鋒.淺埋暗挖隧道雙側壁導坑法的應用［J］.中國交通建設監(jiān)理，2009，(5):74－75.

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