1、岩山隧道 1#斜井进入正洞施工技术研究摘 要 ：岩山隧道 1#斜井在与正洞交叉处以圆曲线形式顺接，通过爬坡导坑法、交叉口部支护参数加强等技术措施，顺利进入正洞施工，工期、安全、质量得到了保证，可为同类工程施工提供一定的借鉴。 关键词 ：岩山隧道；斜井；交叉口；爬坡导坑法；施工方案 Abstract: Mountain Tunnel 1# and Tunnel Inclined Shaft in the intersections of form of circular curve is smoothly connected, by climbing heading method, inters
2、ection of supporting parameters to enhance the technical measures such as smooth, it is entering the tunnel construction, schedule, safety, quality guaranteed, and it can provide a reference for the similar engineering construction. Key words: rock tunnel; slope; intersection; climbing heading metho
3、d; construction scheme 1 工程概况 岩山隧道位于贵州省黔东南州榕江县和从江县境内，为新建铁路贵阳至广州客运专线第一长大隧道，隧道全长 14695m，起讫里程DK218+500DK233+195。为加快施工进度，岩山隧道设有 3 个斜井、1 个平导和 1 个横洞，其中 1#斜井位于岩山隧道 DK221+300 左侧，净空尺寸为 7.7m（宽）6.2m（高） ，与线路左线夹角为 111，斜井纵坡为 11%的下坡，为双车道辅助坑道，全长 284m。1#斜井与正洞交界里程DK221+300 处,属 III 级围岩，中厚层砂质板岩，开挖后具有较强自稳能力。该斜井承担正线隧道施工任
4、务 1995m，施工里程DK220+945DK222+940。1#斜井与正洞交叉处平面位置示意图、横断面图分别如图 1 和图 2 所示。 图 11#斜井与正洞交叉处平面位置 图 21#斜井与正洞交叉处横断面图 1#斜井辅助导坑与正洞交叉口段需进行加强支护处理，设置 8 榀异型钢架，由垂直于斜井中线逐步过渡到平行于正洞中线，间距采用左侧1.0m，右侧呈扇形逐步调整。支护参数为：22 砂浆锚杆，长度 3.0m，间距 1.11.0m，梅花型布置；拱墙设 8 钢筋网，网格间距0.250.25m；喷射 C25 砼，厚度 22cm。1#斜井与正洞交叉口段连续架立3 榀 I20b 异型型钢钢架，相应在此型钢
5、钢架上连续焊接 3 榀 I20b 型钢横梁，并在横梁两端螺栓连接 I20b 型钢立柱，为正洞钢架提供落脚平台；横梁与 1#斜井异型钢架间空隙设置 I20b 竖向立柱支撑,立柱与正洞拱架位置相对应，牢固焊接并喷射 C25 砼回填密实，保证相交地段三维受力状态围岩的稳定。以后在此处安装正洞钢架时，用 I20b 型钢斜梁代替正洞的相对应单元钢架，横梁以下部分正洞钢架用 I20b 型钢立柱及异型钢架代替，满足整体结构受力要求，仰拱钢架连接在斜井仰拱的预埋 I20b型钢上。1#斜井与正洞交叉口钢架横断面图如图 3 所示。 图 31#斜井与正洞交叉口钢架横断面图 21#斜井进入正洞施工总体方案 1#斜井施
6、工至与正洞交界后，以圆曲线（视正洞空间，半径约 20m）形式转体进入正洞中线，曲线段设置平坡，然后上坡开挖至正洞拱顶高程，并继续沿相同方向掘进一定距离，形成作业空间后，转向相反方向施工，扩挖支护达到正洞标准断面。根据 1#斜井与正洞相交角度 111，按照平行于正洞到垂直于 1#斜井方向逐步调整异型钢架：沿 1#斜井方向，左侧间距 1m，右侧间距 0.6m 架立 8 榀 I20b 异型钢架，完成由垂直于斜井中线到平行于正洞中线的过渡。确定调整到垂直斜井中线型钢钢架里程为：X1-K000+3.188+12.831。斜井与正洞交叉处施工顺序见表 1。 表 1 斜井与正洞交叉处施工顺序 3 施工方法及
7、步骤 3.11#斜井进入正洞内的导洞施工 （1）导坑以圆曲线形式转体进入正洞施工时，严格控制开挖进尺，支护紧跟，必须做到爆破后及时初喷 35cm。导坑开挖设计净宽9.06m，支护参数为：22 砂浆锚杆，长度 2.5m，间距 1.21.0m，梅花型布置；拱部 50%挂设 8 钢筋网，网格间距 0.250.25m；喷射 C25 砼，厚度 10cm。 导坑支护施工过程中要按 III 级围岩施工指南操作，确保砂浆锚杆和钢筋网的施工质量。 （2）爬坡道的坡度设计（本方案设计 10%坡度） ，根据石质情况及机械施工需要进行调整，以加快爬坡导坑施工进度，减少不安全因素为原则。转体导坑切入正洞中线后再进行爬坡
8、，斜井交叉口至爬坡导坑之间应平缓，作为车辆缓冲区。 （3）完成爬坡后，按照线路设计坡度向广东方向按 III 级围岩开挖方法、支护参数继续进行弧行导坑掘进，施工 10 米后，停止施工广东方向掌子面，反向进行贵州方向正洞开挖。 （4）导坑施工期间采用在 1#斜井口设置通风机，压入式通风至掌子面，同时于导坑内设置移动式抽风机，往 1#斜井口排风； （5）导坑施工期间，转体段位于最低处，考虑该地段的排水，采用离心式抽水机往 1#斜井口抽排水；正洞开挖到位后，于交叉口往大里程方向 5 米，线路左侧边墙设置一积水井，往斜井口抽排水，制定防排水应急预案，排水供电系统必须设置双路供电系统。 3.2 交叉口处支
9、护加强技术措施 交叉口范围内正洞反向开挖（扩挖） ，采用台阶法开挖，减少围岩扰动，同时迅速进行拱墙支护，支护按 V 级围岩喷锚支护参数施工（超前小导管取消） ，开挖中严格控制施工进尺在 1.5 米以内，及时施作型钢钢架 1m/榀，当开挖到正洞拱部与斜井相交处时，施作型钢 A、B 单元及相应初期支护，同时取消斜井口处型钢 B、C 单元，改用直型型钢，使其落于斜井支撑横梁上，连接牢固；开挖到仰拱与斜井仰拱相交时，取消斜井口处仰拱型钢 D 单元，改为异型型钢与斜井仰拱型钢连接牢固，使该段封闭成环，形成对围岩的有效支护。 3.3 正洞反向分部开挖施工 交叉后处理结束后，正洞反向开挖按台阶法开挖，遵从先
10、开挖上台阶（1 部） ，再开挖下台阶（2 部） ，最后开挖仰拱（3 部） ，每次开挖完后及时施作正洞初期支护（除交叉口段范围内按照 V 级围岩支护外，其余参照设计 III 级围岩支护方式施工） 。支护参数为：22 砂浆锚杆，长度3.0m，间距 1.21.5m，梅花型布置；拱部挂设 6.5 钢筋网，网格间距0.250.25m；喷射 C25 砼，厚度 12cm。导坑反向开挖正洞时先施工上台阶往小里程方向不少于 20m，再进行下台阶开挖。 （5）正洞落底后要及时进行正洞仰拱施工，以便初期支护与仰拱尽早成环，确保施工安全。正洞反向分部开挖工序见图 4。 图 4 正洞反向分部开挖工序图 3.4 交叉口处
11、 1#斜井模筑衬砌 在爬坡导坑进入正洞一段距离后（形成交叉口 1#斜井模筑衬砌空间后） ，及时对 1#斜井交叉口往斜井口方向 12 米范围内辅助导坑施作二次衬砌，厚度 0.35m，交叉口段平行于线路中线，紧贴加强环关堵头模板，二衬达到设计强度后拆模，形成对交叉口处围岩三维受力的有效支护。斜井与正洞交界地段应尽早施作二衬混凝土，确保施工安全。 4 施工注意事项 正洞与 1#斜井相交地段处于复杂的三维受力状态，为保证正洞安全挑顶施工的完成，正洞初期支护必须座落于一个牢固的落脚平台，同时应加强该段正洞初期支护的锁脚锚杆施工，防止拱架下沉。 4.11#斜井变断面段施工 1#斜井变断面段施工，应加强初期
12、支护，设计参数应比正常断面相应提高。交叉口段里程 X1-K000+12.831 开始，支护均按照 V 级围岩参数施工，同时采用 I20b 型钢加强该段支护，加强环异型钢架架立不得侵入正洞型钢钢架界限。 4.2 交叉口处加强环设置 由于正洞开挖断面较大，为确保扩顶段正洞施工安全，在 1#斜井与正洞交接处设置一加强环，加强环由 3 榀 I20b 型钢钢架连续组成，钢架间采用焊接和 22 钢筋连接，喷 C25 混凝土覆盖钢架。并应及早施作 1#斜井二次衬砌。导坑进入正洞施工一定距离后施作异型型钢和矩形拱架，喷砼覆盖。在加强环未开挖之前，按照导坑锚喷支护参数对加强环位置进行临时支护。 4.3 设置横梁
13、，为正洞拱架提供落脚平台 在正洞与 1#斜井拱顶交界里程处，沿正洞方向设置拱顶纵向横梁，横梁两端下设置 I20b 型钢立柱，紧贴 1#斜井异型钢架，横梁采用 I20b型钢，牢固焊接于 1#斜井钢架拱顶，横梁与 1#斜井钢架间空隙设置 I20b型钢竖向立柱，立柱与正洞拱架位置相对应，牢固焊接并喷射 C25 砼回填密实。 4.4 加密正洞交叉口支护 加密设置交叉口段正洞初期支护锁脚锚杆，每榀钢架单侧不少于 4根锁脚锚管，锚管长 4.0m，直径为 42cm，注水泥砂浆，锁脚锚管与钢架牢固焊接，防止拱架下沉。 4.5 严格控制开挖进尺 1#斜井以圆曲线转体进入正洞施工时，严格控制开挖进尺（每循环进尺宜
14、 0.60.8m） ，确保围岩稳定。 4.6 交叉口段正洞径向锚杆施工 交叉口段正洞径向锚杆施工到位，与正洞型钢焊接牢固，构成一个完整支护体系。 5 结论 （1）岩山隧道 1#斜井在施工中必须加强交叉口段的围岩量测，随时观察围岩及支护状态的的稳定性。根据量测结果及时反馈支护信息，确保支护措施安全合理。 （2）客运专线铁路双线岩山隧道长度长，开挖断面大，工艺复杂，施工难度大，1#斜井通过合理选择支护参数，科学合理组织施工，顺利地完成了斜井与正洞过渡地段，且加快了施工进度， 保证了施工安全和质量。 参考文献 【1】关宝树.隧道工程设计要点集【M】.北京：人民交通出版社. 2004. 【2】TZ204-2008.铁路隧道施工技术指南.铁道部经济规划研究所.2008. 【3】TZ214-2005.客运专线铁路隧道工程施工技术指南. 铁道部经济规划研究所.2005. 【4】TB10204-2002.铁路隧道施工规范.中华人民共和国铁道部.2002.
