達康隧道出口三線隧道段施工技術要點

夏海鵬

（中鐵十九局集團第三工程有限公司 遼寧沈陽 111000）

達康隧道出口三線隧道段施工技術要點

夏海鵬

（中鐵十九局集團第三工程有限公司 遼寧沈陽 111000）

詳細介紹達康隧道出口采用雙側壁導坑法施工必須堅持的施工原則，施工過程中必須關注的關鍵問題，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 雙側壁導坑 隧道施工

1 工程概況

云桂鐵路廣西段達康隧道地處百色～陽圩區(qū)間，進口里程DK262+347，出口里程DK269+585，隧道全長7 238 m。隧道除中段部分在R-7000的左轉曲線上，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。

由于陽圩車站進站端伸入了達康隧道出口，隧道DK269+080～DK269+585長度為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。

達康隧道出口三線隧道圍巖類別分別為長120 m的Ⅳ級圍巖，長375 m的Ⅴ級圍巖。均采用雙側壁導坑法施工。圍巖類別和襯砌類型見表1。

表1 達康隧道出口三線隧道圍巖類別和襯砌類型表

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

2 總體施工方案

由于達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，工作面施工條件差，所以必須按照“短進尺，弱爆破，強支護、早成環(huán)、早封閉、勤量測”的原則組織施工。施工過程中要加強監(jiān)控量測和超前地質預報工作，根據(jù)實際的地質狀況，進行危險源風險評估，制定相應的技術處理措施和專項應急預案。

圖1 雙側壁導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置的洞口加固樁和洞口邊坡防護施工完畢后，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，隨后采用雙側壁導坑法向小里程方向開挖進洞，按照施工組織設計程序組織跟進施工。

由于雙側壁導坑法分部開挖的斷面較小，出碴時采用人工配合小型挖掘機將棄碴扒到下斷面，再用裝載機裝碴，自卸汽車運至洞外。

3 雙側壁導坑法施工

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

雙側壁導坑法施工工藝流程見圖1。

采用雙側壁導坑法由出口向小里程方向開挖進洞，按照常規(guī)方法進行施工。施工過程中必須關注以下關鍵問題。

（1）“短進尺”

隧道開挖中每個循環(huán)進尺最大不得超過0.8m。

側壁導坑采用微臺階法開挖，兩個臺階前后錯開距離不要超過 2～3m。另外一側的側壁導坑與先開挖的側壁導坑落后5～7m的距離。中洞核心部分在后進洞的側壁導坑推進長度超過10m以后分三層進行開挖，三層臺階前后錯開距離都不要超過2～3m。

（2）“弱爆破”

各分部盡量采用人工配合小型機械開挖，必須爆破時一定要放小炮，使用毫秒雷管，嚴格控制分段起爆的藥量，減少爆破對圍巖的擾動。

（3）“強支護”

①超前支護

除了施做大管棚（拱部）和超前小導管注漿（外側邊墻）以外，還要按照設計要求施做側壁導坑內側的臨時超前支護。超前支護的各項參數(shù)見表2。

表2 超前支護參數(shù)表

②初期支護

側壁導坑臺階開挖以后，立即對掌子面和兩側圍巖巖面初噴5cm厚混凝土進行封閉，然后架設拱、墻鋼架和側壁導坑內側的臨時初支鋼架、焊接縱向連接鋼筋、設置鎖腳錨桿、安裝工字鋼橫撐，打初期支護系統(tǒng)錨桿，掛網，復噴混凝土至設計厚度。Ⅴ級/Ⅳ級圍巖段初期支護的各項參數(shù)見表3、表4。

表3 Ⅴ級/Ⅳ級圍巖段初期支護系統(tǒng)錨桿參數(shù)表

表4 Ⅴ級/Ⅳ級圍巖段初期支護鋼筋網、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。中洞核心土掘進之前，先施做拱部超前支護，然后開挖上層臺階。中洞拱部核心土開挖后，立即對掌子面和拱部開挖面初噴5 cm厚混凝土封閉圍巖，然后架設拱部鋼拱架和焊接縱向連接鋼筋，安裝上層臺階底部的工字鋼橫撐。拱部鋼拱架要與兩邊側壁導坑的鋼拱架一一對接，焊接牢固，工字鋼橫撐也要與側壁導坑中的工字鋼橫撐一一對接，然后打系統(tǒng)錨桿、掛網、復噴混凝土至設計厚度。

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，使全斷面的支護鋼架封閉成環(huán)，復噴混凝土至設計厚度。

（5）“早封閉”

中洞核心下層土開挖完成后，根據(jù)圍巖監(jiān)控量測給出的圍巖穩(wěn)定性評判，確定側壁導坑內壁臨時初支鋼架的拆除時間和二襯施作時間。

仰拱與下層開挖作業(yè)面拉開的距離以10 m左右為宜。仰拱施作前按照設計要求的順序切割、拆除內壁臨時初支的下部鋼架。拆除這部分鋼架時，要進行支護變形觀測，每次的拆除長度不能超過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，拆除全部的臨時初支鋼架，利用襯砌臺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級圍巖不大于90 m，Ⅴ級圍巖不大于70 m。

（6）“勤量測”

雙側壁導坑法施工過程中必須不間斷地進行監(jiān)控量測工作，尤其是側壁導坑內側的臨時鋼架、橫撐拆除之后，應該加密監(jiān)控量測頻率，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壁導坑法施工。

達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隧道截面尺寸也相應發(fā)生變化。施工時必須考慮對變截面段的處理。

變截面段的襯砌類型見表1。 三線段Ⅴ級A、B、C型復合式襯砌截面尺寸及支護參數(shù)均一致，此區(qū)間段襯砌類型變化時開挖初支無需另外處理。在DK269+200處由三線段級Ⅴ級C型復合變?yōu)槿€段Ⅳ級A型復合時，二襯內凈空不變，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壁、中核心上、中、下臺階開挖至DK269+200時將開挖輪廓線縮小至設計值，支護參數(shù)按設計辦理，內壁臨時初支鋼架和橫撐尺寸可據(jù)情況進行微調。

在DK269+130處由三線段Ⅳ級A型復合式襯砌變?yōu)槿€段Ⅳ級B型復合式襯砌時，Ⅰ道中線、Ⅱ道中線位置不變，二襯水平凈空由線路左側向線路中心縮小200cm，其具體尺寸見設計圖上的規(guī)定。此處的處理方法是左側壁（線路左側）開挖至DK269+130時分別按Ⅳ級A型復合式襯砌、三線段Ⅳ級B型復合式襯砌各立一榀鋼架，兩榀鋼架間用鋼筋網連接并噴砼，I18臨時初支鋼架位置往線路中線挪100cm設立。右側壁開挖至DK269+130時拱部輪廓按設計三線段Ⅳ級B型復合式襯砌施做，邊墻位置開挖輪廓基本不變， I18臨時豎撐位置往線路外側挪100cm設立。中核心上、中、下導坑開挖至此處時亦按設計三線段Ⅳ級B型復合式襯砌開挖輪廓線施做，其余臨時支護鋼架尺寸視現(xiàn)場施工情況確定。

在DK269+100處由三線段Ⅳ級B型復合式襯砌變?yōu)槿€段Ⅳ級C型復合式襯砌時，Ⅰ道中線、Ⅱ道中線位置不變，二襯水平凈空由線路左側向線路中心縮小 150cm，其具體尺寸見設計圖，此處的處理方法是左側壁導坑（線路左側）開挖至DK269+100時，分別按Ⅳ級B型復合式襯砌、三線段Ⅳ級C型復合式襯砌各立一榀鋼架，兩榀鋼架間用鋼筋網連接并噴砼，I18臨時豎撐位置往線路中線挪75cm設立。右側壁開挖至DK269+100時拱部輪廓按設計三線段Ⅳ級C型復合式襯砌施做，邊墻位置開挖輪廓基本不變， I18臨時初支鋼架位置往線路外側挪75cm設立。中核心上、中、下導坑開挖至此處時亦按設計三線段Ⅳ級C型復合式襯砌開挖輪廓線施做，其余臨時初支鋼架尺寸視現(xiàn)場施工情況確定。

4 結語

達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，采用雙側壁導坑法進行三線隧道以及由三線段逐漸過渡到雙線段的隧道施工 。施工過程中堅持了“短進尺，弱爆破，強支護、早成環(huán)、早封閉、勤量測”的施工原則，加強了監(jiān)控量測和超前地質預報工作，如期、順利地完成了施工任務，保證了施工安全。些許經驗可供同類工程參考。

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

［2］關寶樹.隧道工程施工要點集［M］.北京：人民交通出版社，2003

［3］由文和.達康三線隧道出口滑塌體的治理［J］.國防交通工程與技術，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

中國分類號：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。