双侧壁导坑法在浅埋大跨径隧道施工中的应用分析.doc

1、双侧壁导坑法在浅埋大跨径隧道施工中的应用分析摘要：双侧壁导坑法在浅埋大跨径隧道施工中具有非常重要的地位，本文结合长城岭隧道山西段 K21+020 至 K24+022.26 为案例，根据此工程具体情况讲述了双侧壁导坑法在浅埋大跨径隧道施工中的应用，希望对工程同行们工作有一定的借鉴意义。 关键词：双侧壁导坑法、施工措施、事项、监控测量工作 中图分类号：TU71 文献标识码： A 引 言 随着经济的快速发展以及科技的进步，越来越多的隧道工程已经开始建设或者已经建设完成，隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车动车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。为缩短距离和避免大

2、坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。隧道工程建设进步就需要越来越多的新工艺、新技术去丰富隧道工程建设，目前较为先进的双侧壁导坑法已经得到了一定范围的推广。双侧壁导坑法是隧道开挖的一种方式，又称双侧壁导洞法或眼镜工法。属于新奥法的一个分支，以新奥法基本原理为依据。在开挖导坑时，尽量减少对围岩的扰动，导坑断面近似椭圆，周边轮廓圆顺，避免应力集中。初期支护采用格栅钢架或型钢钢架、挂钢筋网片、喷混凝土柔性支护体系，及时施作，使断面及早闭合，以充分利用围岩的自

3、承能力，控制围岩变形。建立一整套围岩支护结构监控量测系统，进行信息化施工管理，随时掌握施工过程中的动态变化，合理安排，调整施工工艺和设计参数，确保施工安全。现场实测表明，双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的 1/2。双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多，扰动大，初次支护全断面闭合的时间长，但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的，所以在施工中间变形几乎不发展。双侧壁导坑法施工安全，但速度较慢，成本较高。下面结合一个具体的工程实例，对双侧壁导坑法隧道开挖工艺进行简单的分析。 一、工程概况分析 长城岭隧道为忻阜高速重要组成部分，隧道全长 4500m,其中山西段为 3002.26m，设计形式为双线分离式

4、公路隧道，本隧道设计最大开挖断面面积为 165m2，此段隧道 K21+020 至 YK21+040 和 ZK21+050 至ZK21+090 段为浅埋偏压段，属于隧道领域的构造以及岩性接触带，根据此工程具体情况，施工项目部在考虑经济以及安全前提下，经过专家论证，决定此段隧道施工采用双侧壁导坑法施工工艺。隧道区域段属中太古龙泉关群榆树湾，其岩石有（Ar2y)强风化岩、球状混合岩、黑云角斜长片麻岩、夹斜长片麻岩及薄层黑云母片麻岩。隧道进口位置土层多为碎块状结构，洞体范围内存在少量基岩裂隙水，洞体左侧边缘存在中型滑坡体。此段隧道地下水多为基岩裂隙水，裂隙水理论估计最大涌出量为 190m3/d。 二、

5、具体施工措施分析 本工程 F 断层为压型层间断层，破碎带宽度为 60m，带内为灰岩强风化块，节理裂隙发育，岩体浅埋偏压，层间稳定性较差，所以在本软弱段，施工单位在施工时已经给予了高度重视。在工程设计、工程场址具体勘察以及超前地质预报阶段，施工单位以及相关设计专家经过分析、论证确定该段隧道施工薄弱层加固处理应该在提高岩层稳定性基础上，再进行第二道加固措施，以保证本段隧道施工以及运行阶段安全性。工程施工时应该保证快挖、快支以及初支仰拱封闭成环，另外在仰拱施工阶段应该确保衬砌密实且连贯。下面就本段隧道施工过程中应该注意的问题进行详细地分析。 1、本段施工采用双侧壁导坑法施工 V 级软岩浅埋 F 断层

6、破碎以及影响带，为了保证施工安全性以及连续性，工段开挖需要遵照先开挖大面，再开挖小面，开挖时应该注意边开挖边支护。本段软弱断层位置属于较为松散的岩体，为了保证施工质量和进度，项目安排了多台小型挖掘机开始配合人工修边的非爆破施工方法，这样不仅可以保证岩体稳定性，还能够避免出现断层欠挖现象出现。根据设计文件要求，本区段开挖进尺为 1.1m，也为了考虑到安全因素，施工单位在施工时把进尺调整到了半米。 2、超前支护处理 在下面段层开挖时，一定要注意上部结构稳定性，加强临时支护结构，不能对上部断层产生过大的动扰。在开挖每段后，需要在合适的位置布设监控点，监控点距离可以按照 5m 进行布置。监控点位一定要

7、保护好，避免施工过程中人为破坏。开挖一段后，应该利用围岩较短的自稳时间，立即对面层喷射 8cm 厚的混凝土砂浆，砂浆配合比应该相关施工规范要求，另外砂浆原材料质量也要经过相关质检部门的检测，不符合要求的材料严禁进场。在喷射砂浆之后，要快速做初期以及临时的支护设施，并且及时封闭成环。针对于软弱地段，采用了洞口超前长管注浆加固的方式，管棚直径选用 108 钢管，管棚要求环向设置且其长度不能少于 60m，管棚外墙插角角度应该控制在 1 至 3 度。在 K21+020 至YK21+040 和 ZK21+050 至 ZK21+090 段管棚采用了 42 小导管注浆加固方式进行软弱层处理，要求此段管棚间距

8、设置为 10m，另外环向间距可以控制在 0.5m，42 导管间距可以控制在 1.0m。当认为围岩稳固程度不够高时，可以及时调整初步支护系统，确保围岩稳定性。可以把设计方案里面的工字钢 22a，调整为工字钢 25a，间距由设计方案中的 60cm 调整为50cm，或者还可以采取加设支撑或者临时支撑的方式。 3、超前中空锚杆注浆施工工艺。 在软弱层段进行导坑侧壁施工时，需要对 25 超前中空注浆锚杆进行注浆，注浆前需要对锚杆位置以及进入深度进行测量，严把施工质量关，不能有所松懈，因为这可以保证封闭面层的强度。锚杆长度控制在5m，锚杆布设相互间隔距离控制在 0.5m。 4、暗洞段施工 在暗洞段 K21

9、+040 至 YK21+060 处，隧底采用的是 42 的导管进行注浆加固处理，浆体也要满足上面技术要求，导管走向可以采用梅花形布置，便于纵横方向布置均匀。 本工程利用了双侧壁导坑法施工，工程结束后经检测发现其不仅提高了岩层稳定性，还延长了围岩的自稳时间，为后续工程实施创造了有利的条件。通过测量与分析发现，本法施工结果均满足各项参数要求。 5、大跨径浅埋软弱围岩隧道施工注意事项分析 1）在大跨径浅埋软弱围岩隧道施工时，为了保证施工以及运行安全，需要加强隧道开挖段支护强度。支护结构应该交由有资质的设计单位进行设计，要与围岩形成统一的整体，提高结合度，加强变形掌控和监测。超前支护要与喷锚支护工艺相

10、互结合，导管长度以及深入量要符合技术要求。 2、为保证工程进度以及施工安全，工程具体应该以超前地质预报以及系统监测为准。本施工工艺操作时应该尽量减少开挖扰动，有利于岩层稳定。 3、监控测量工作是本施工工艺获得良好效果的有力保证，一定要把这项工作作为工作重中之重，纳入施工管理工序之中。及时、准确的监测结果可以为施工提供岩层稳定性、支护可靠性以及二次衬砌合理性，还能够为支护提供合理、详实的技术参数，施工方法可以具体进行调整，进而才能确保工程进度和安全得以保障。 我国目前正在处于经济大发展阶段，隧道工程建设在国民经济中具有比较重要地位。我国广大工程技术人员应该在隧道工程设计以及施工阶段做出更大的努力，加大对隧道以及地下工程的研究和利用，促进其更加快速发展。 参考文献： 曹锋; 刘凤奎 双侧壁导坑法在黄土浅埋大断面隧道中的应用【J】电子测试，2008,01 黄龙湘;杨元洪;贺威; 阳军生 浅埋大跨度隧道施工方法的比选与应用【J】中国水运(下半月)，2003,07 陈林杰;梁波; 王国喜 浅埋暗挖超大断面地铁车站隧道开挖方法研究【J】地下空间与工程学报，2010,03 陆洲; 邱利祥; 盛素玲 双侧壁导坑法在大跨度隧道施工中的应用【J】项目管理技术，2008,01