偏压、小净距隧道进洞该如何施工？

　　引言： 

 

　　中山顶隧道因地址地形原因，穿越区域虽岩层单薄，岩性单一，构造简单，但为高度角逆断层，破碎带中以碎裂岩为主体。受断裂构造带及影响带的影响较大，岩体破碎，裂隙发育，因此工程地质条件较差，开挖易失稳。

 

且中山顶隧道左右洞进口均位于直线上，隧道内纵坡基本为单向坡，坡率为0.94%，仅出口段140米为逆向-0.5%坡。这就使隧道在开挖时容易造成洞口坍塌等安全问题。在隧道施工中，如何开展安全、快速、经济的偏压、小净距施工方案，已成为高等级公路建设的重大课题。 

 

 

　　1.1设计概况 

 

　　中山顶隧道左右洞进口都位于直线上，左洞出口位于半径1800m的圆曲线上，右洞出口半径为1850m。两隧道设计间距离为17至25m范围内，距离较近。所以为小净距隧道。为保证安全，施工前应先施作截水天沟，在开挖边仰坡，并作边仰坡防护。搭建完长管棚后，再建设明洞防护，后开挖暗洞。 

 

　　1.2隧道地质 

 

　　1）工程地质。进出口围岩岩层单薄，构造简单，以松散低液限粘土及强风化泥岩为主，岩层产状280°以上。中部围岩为泥质粉砂岩，属于软质岩，岩体破碎，裂隙发育。下部基岩为灰岩，仰坡由于覆盖层厚度较大，岩体较破碎，为极强岩溶化岩组，施工条件差，开挖易失稳。

 

局部地段较破碎，呈块状砌体结构及块石状镶嵌结构。破碎带中以碎裂岩为主体，隧道出口段位于F3断层上盘，离断层破碎带较近，受断裂构造带及影响带的影响较大。经分析层面及节理的不利组合对隧道开挖影响较大，开挖时易产生局部的块石坍塌。 

 

　　2）水文地质。中山顶隧道路线区热带、亚热带季风气候区，受季风影响，气候温暖湿润，雨量充沛，夏季湿热，多台风暴雨。所以中山顶隧道整体地段地下水丰富，且附近有三处泉眼，且有一处常年出水。因此局部地段在雨季施工时会产生涌水。仰坡由于覆盖层厚度较大，岩体破碎，因此隧道工程地质条件差，开挖易失稳。仰坡低液限粘土在施工时应全部清除，保证施工安全。 

 

 

　　2.1总体方案简述。隧道出入口相向同时施工，左右洞进出口相对施工，即可同时有四个施工作业点，这样可提高施工速度，加快工期。隧道为偏压、小净距工程，为确保施工安全，右侧暗洞首先施工，待施工稍大于50米时，同侧另一洞方进洞可施工。

 

并保持施工距离。施工时采用复合衬砌，以管棚、注浆小导管为超前支护，以锚杆、挂钢筋网、湿喷混凝土等为初期支护，并辅以钢拱架、中空注浆锚杆、自进式锚杆等支护措施，充分调动和发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。施工期间以机械开挖为主、局部爆破为辅的开挖方式。人工利用作业台架成孔装药、光面爆破的方式进行开挖。隧道出渣由挖掘机配合装载机及自卸车运送。 

 

　　2.2部分具体方案 

 

　　1）隧道进洞前做好洞顶防护。隧道口地势陡峭，上部有裸露的碎石和基岩，在施工时会产生较强震动，所以在进行施工前要首先清除危石，确保无岩石掉落。并对易出现碎石区进行围栏防护。建议采用长矛杆或锚索加柔性网防护措施。并在洞口上方再次进行拦网设置。 

 

　　2）防排水设施。防排水设施包括两部分，一部分是洞口上方要开挖防水沟，防止下雨时洞口上方坡地的雨水流如洞中。另一部分是在洞口布置排水管道。以防止雨水在洞口集聚。另外还要注意在雨季时洞内渗水，需要要用水泵把洞内水抽出。 

 

　　3）确保小净距安全距离，做好偏压段反压回填。在施工中最小安全距离为左右通道相差50米。为确保进洞安全，需要对覆土层教薄弱段建造受力翼墙，采用水泥碎石混凝土进行反压回填。若左线隧道洞口偏压严重，且洞口加固工程量大，则需要优选右侧隧道先开挖，待开挖超过左线隧道暗洞施工处30米时，且右侧支护结构稳定后，左方隧道方可开挖。右侧偏压严重时，施工原理相同。 

 

　　2.3施工方法和要领 

 

　　1）洞口工程开工前首先要清理好施工上方的碎石和基岩，开挖好防水排水沟。 

 

　　2）隧道开挖后首先应检验地基承载力是否满足设计要求，套拱施工时，先将锁脚锚杆打入基岩并注浆，然后安装钢拱架一端于基岩内，并检查调整钢拱架与孔口管准确对齐，然后进行混凝土浇筑。初期支护、超前支护及径向系统锚杆由人工利用多功能作业台架、手持风钻成空、安设。人工利用器械安装钢筋网及脚手架，进行喷绘作业。 

 

　　3）确保钢拱架两脚之间的定位和连接，以及浇筑完混凝土后在回填以前将脚架处封闭，以确保两脚之间的定位准确，并能防止拱脚处积水。 

 

　　4）在以上工作完成后，施做防水隔水层，然后进行洞内开挖。施工中要时刻关注周围岩层情况，必要时可增加支撑拱或者建立受力翼墙。 

 

　　5）施工中如果围岩情况较好，整体稳固，具有较强的自稳能力，则双侧壁导坑法可改为三台阶预留核心土法施工。双侧壁导坑法施工适用软弱围岩。当岩质较硬不易开挖时，可以采用爆破施工，在狭小的空间内爆破时对临时支撑杆和永久支护都有较大的影响。而且对山体表面和内部结构都会产生较大影响，会影响后期施工和安全性。 

 

　　6）爆破施工时，偏压小净距段隧道施工要遵循进尺长度为50cm，按照“短尺寸、弱爆破、勤测量、早封闭、多观察”的原。严格控制爆破和进尺，施工中加强沉降和稳定的监控量测，及时反馈，为修改设计、优化施工方案提供依据。

 

分块开挖整个横断面，初期支撑应近照形成封闭结构。同排分块开挖纵向间隔应处于8至10米，上下分块开挖间隔在10到15米之间。前期检测要勤，到后期岩层稳定后可适当放缓检测时间间隔。 

 

　　隧道拱部开挖循环进尺长度大约在50厘米左右，周边眼间距也在50厘米左右。爆破装置用岩石乳化炸药、非典毫秒雷管、电雷管起爆，不耦合装药。拱部开挖一次性到位。偏压、小净距段步开挖进尺10米后，开挖中台阶，中台阶开挖12米后开挖下台阶，并根据检测测量数据和施工情况进行合理调整。 

 

　　7）若隧道洞口偏压严重，则进行隧道洞开挖前边仰坡锚喷支护，在拱部110度处，用超前小导管注浆。对偏压覆盖层厚度小于96厘米的情况，在明洞左侧设抗偏压挡墙，暗洞口部建设长度为十二米、厚半米的钢筋混凝土套拱，以确保施工安全。

 

隧道拱部在进洞前加固支撑措施，然后才可以开始破口。破口第一环爆破时，周边眼钻孔后不装填炸药，以保护岩体。 

 

 

　　采用大跨偏压小净距隧道方案，不仅能很好的满足特殊地质及地形条件，线桥隧衔接方式，总体路线线型的特殊要求，而且有利于公路整体线型规划和线型优化，取得良好的经济和技术效果，具有显著的经济，社会和环境效益.在这类隧道的施工过程中有很多技术控制要点，部分在上文中已提到，当具体施工中难免会遇到各种情况，要视具体地形条件情况而定.所以在偏压小净距隧道的施工方法问题上，我们还要花费更多的精力去研究.在具体施工中要选取何种施工方案还需要视具体地形条件而灵活运用. 

 

 

　　[1]重庆交通科研设计院.公路隧道设计规范[M].北京：人民交通出版社.2007. 

　　[2]王斌.公路隧道施工监测检测技术及实践[M].北京：北京交通大学出版社.2010.