1、大跨度小净距公路隧道施工技术浅谈摘要：本文主要介绍广东博深高速公路水涧山隧道施工技术和工法，施工中顺利地解决了隧道线间距小、洞口段浅埋偏压严重等技术难题，在质量、安全、工期、成本等方面都取得了较好的效果，为以后相类似的小间距隧道工程施工提供一些借鉴和经验。 关键词：小间距；隧道；施工技术 中图分类号：TU74 文献标识码：A 0 前言 小净距隧道双洞的中间岩柱宽度介于连拱隧道和分离隧道之间，一般小于 1.5 倍隧道开挖断面的宽度。隧址区为山岭重丘区，受地形的限制路线分幅展线十分困难，在这种情况下，小净距隧道显示出了优势，与分离式隧道型式相比，隧道两端接线的长度大大缩短，与双连拱隧道相比，简化了
2、施工工序，节约了工程工期和造价。 1 工程概况 1.1 地理位置 水涧山隧道位于广东博深高速公路珠海段第四合同段内，设计为双洞六车道，隧道左线起讫桩号 ZK29+471ZK32+400,长 2929m，右线起讫桩号 YK29+495YK32+401，长 2906m。 1.2 工程地质及水文地质 水涧山隧道位于低山地貌区。地层岩性主要由坡残积土层、白垩系下统白云嶂组熔结凝灰岩及其风化层组成。隧址区岩性单一，未发现区域性断裂构造通过，未发现有毒有害气体、放射性等不良地质存在，属较稳定地块；但局部存在浅埋、偏压、波速异常带等。地下水主要为基岩裂隙水，以潜水为主，局部为承压水，水量较丰富。 1.3 结
3、构类型 按新奥法原理采用复合式衬砌，初期支护采用锚喷支护，在洞口段辅以型钢拱架、钢格栅和超前小导管（钢插管）超前支护，二次衬砌采用曲墙式、防水等级 S6 混凝土模筑衬砌，在初期支护和二次衬砌之间铺设无纺布+PVC 防水板作防水层。 1.4 工程特点 隧道为双洞六车道，隧道单洞最大开挖宽度 16.78m，左、右线隧道（面向路线前进方向分左右）的线间距最小处约 20m，最大处约 30m，最小开挖净距为 7m，隧道开挖后的净距小于隧道 1 倍开挖宽度。洞口段均存在不同程度的浅埋偏压现象，其中隧道右线洞口端尤为突出。 1.5 施工重点、难点 隧道进出口洞口段地形呈南高北低走向，坡率约为 5070，右线
4、进口段 30m 范围埋深仅有 213m，出口段 40m 范围内埋深约为3.515m 洞顶覆盖层为松散欠密实粘土、亚粘土和节理裂隙极发育、风化程度高软质岩层，综合以上情况，洞口段存在明显的浅埋、偏压；断裂宽约 23m 的断层，隧道中部轴线存在 350m 左右近似平行展布、南北水平走向、断裂宽约 0.50.8m 的岩性接触带引起的构造破碎带；同时，左右线隧道线间距过小、同步掘进施工干扰大也是控制隧道施工的不利因素；另外，防大变形、防坍方、冒顶也是本工程的难点。 2 隧道施工总体安排 水涧山隧道采用由博罗端向深圳端单向顺坡掘进方式进行施工，反坡排水，采用钻爆法独头施工，汽车运输，压入式通风，掘进长度
5、超过2km 后采用巷道式通风。原则上右线先行施工，左右线掌子面错开 12倍洞径后，平行作业。 进场后立即进行便道拉通、场区平整工作，洞顶边仰坡、反压护拱、偏压挡墙、地表加固、截排水设施及模拟洞门完成后在洞门处施作一临时洞门，即沿开挖轮廓线开挖一槽口，嵌入钢拱架，并与洞外所立的钢拱架连成一体，喷混凝土使之成为一个整体，临时洞门的施作可以保证挂洞成功，做到早进晚出。 总体施工顺序：洞顶边仰坡锚喷支护（反压护拱、偏压挡墙及钢花管注浆地表加固处理）洞口施工洞身开挖、支护防排水施工洞身二次衬砌洞内附属工程。 3 小净距隧道洞身开挖及支护 水涧山隧道根据围岩地质情况和施工条件采用不同的施工方法和作业方式。
6、水涧山隧道级围岩施工方法对照表如表 1 所示。 表 1 水涧山隧道级围岩施工方法对照表 3.1级围岩段 3.1.1 施工方法及施工顺序 水涧山隧道按“小断面、短进尺、强支护、弱爆破、早封闭、勤量测”的方式掘进，级围岩洞身开挖双侧壁导坑法施工，每次开挖循环进尺控制在 50cm，先开挖隧道两侧导坑，并及时施作导坑四周锚网喷初期支护，导坑超前长度根据现场地质情况并结合具体施工情况确定，控制在 3050m。正洞上部开挖要比导坑滞后 1520 米，开挖完成后及时施作初期支护，使其封闭成环，确保结构的稳定。土层段采用人工辅助风镐开挖，石层段采用松动爆破开挖。 施工方法见图 1。 双侧壁导坑法开挖、支护施工
7、顺序：主洞拱部超前管棚或小导管注浆侧导洞超前小导管注浆1、3 侧导洞上断面开挖侧导洞上断面初支2、4 侧导洞下断面开挖侧导洞下断面初支5 主洞上部开挖主洞上部初支6 主洞下部开挖主洞下部初支浇筑主洞仰拱模筑二次衬砌。 对于软弱围岩、浅埋偏压地段及断层破碎带地段，开挖前先作好长管棚、小导管注浆或钢插管措施，开挖过程中加强超前地质预报，提前掌握掌子面前方的地质、水文条件，便于及时采用应对的技术措施。 图 1 双侧壁导坑法施工方法示意图 3.1.2 洞口段级围岩开挖辅助措施 (1)控制爆破用药量，减少对洞身周围围岩的扰动。 (2)对暴露围岩及早封闭，洞身开挖后进行找顶清除洞顶危石，并用喷射混凝土进行
8、初喷，初喷厚度为 4cm。然后立拱架、施打锚杆、挂网后进行复喷。 (3)为了防止下部开挖时出现拱部崩塌，在上部支撑的拱脚处设置纵向槽钢托梁，并设锁脚锚杆锁定。 (4)仰拱及填充混凝土施工：在进行洞下部开挖完后，每 10m 浇筑一次仰拱混凝土。 3.2级围岩 级围岩段采用台阶法开挖，开挖前先作好 42 超前小导管，然后在小导管的掩护下开始洞身半断面开挖。利用半断面多功能作业台架，人工钻爆开挖，采用弱爆破，反铲配合装载机装渣，自卸汽车出渣。开挖后立即初喷混凝土，出完渣及时施作初期支护。 循环进尺控制在 0.751.0m，台阶长度 2540m，上半部高度为6m。开挖轮廓测量放样时按 812cm 预留
9、开挖沉降变形量，具体按实际围岩作适当调整。洞身开挖后立即进行找顶清除洞顶危石，并进行初喷，初喷混凝土厚度为 35cm。出碴完毕后进行打锚杆、挂网和复喷。 施工步骤：上半断面拱部开挖上半断面初支下半断面开挖下半断面初支浇筑仰拱二次衬砌。 3.3、级围岩 、级围岩洞身开挖采用全断面光面爆破施工，一次钻孔，一次爆破成型。采用全站仪导向，凿岩机钻孔，非电毫秒雷管引爆，乳胶炸药爆破，每循环炮眼深度为 3.5m，循环进尺为 3.0m。洞身开挖后立即进行凿顶清除洞顶危石，并进行初喷，初喷混凝土厚度为 35cm，出碴完毕后进行打锚杆、局部挂网和复喷至设计厚度。级围岩开挖轮廓测量放样时按 8cm 预留开挖沉降变
10、形量，级围岩因围岩完整性（RQD90%）及围岩基本质量指标（BQ450）不作预留。 4 隧道监控量测 因水涧山隧道具有明显的浅埋、偏压、小间距特点，施工难度及复杂性也比一般隧道要大，因此在施工监测中采用信息化技术。根据监测结果，及时修改施工方案，调整支护参数，采取补强加固措施，以保证整个隧道监测工作始终处于监控状态。 5 小净距隧道浅埋、偏压地段施工的几点看法 水涧山隧道因其净距小，先行洞室与后行洞室相互影响关系密切、如何保证后行施工洞室对先行洞室的施工影响以及维持围岩的稳定状态与结构安全构成水涧山隧道工程施工技术的核心部分，也是隧道施工的重点和难点。 （1）选用小净距隧道施工工法，保证单个隧
11、道的施工安全，后行隧道开挖、支护在先行隧道掌子面距离后行隧道暗洞口 35m 后组织施工。 （2）针对小间距隧道的围岩条件及净距变化情况，选取合适的进洞方案和施工方法，确定科学、切实可行的安全距离，发挥信息化技术的优势和作用，及时有效调整和修改施工方案和作业程序。特选取水涧山隧道左、右线三组典型断面施工影响及处理方法进行分析(见表 2)。 表 2 水涧山隧道左右线施工影响断面分析表 （3）隧道进洞施工前先完成洞口的地层作加固处理、临时支护及其他承载结构，提高围岩自身承载能力，增强岩体对结构的弹性抗力，改善结构的受力条件，为隧道掘进创造有利条件，保证隧道日后营运安全。（4）按短进尺、早封闭、强支护
12、、弱爆破的原则进行施工，做好隧道的初期支护工作，采取低预应力对穿式钢锚管、全断面注浆、双层超前短管棚和架设钢构支撑等加强支护措施，保证施工及结构安全。 （5）应依靠信息化技术支持平台，采用地质雷达、TPS 等超前地质预报先进设备，传统的监控量测手段与信息化技术结合应用，采用纵波传递测速仪、传感应变片等仪器设备和先进可靠的计算软件，及时、快速、准确地反馈信息，改善施工安全状态，指导施工。 6 结束语 水涧山隧道在参考借鉴既有相对成熟的小净距隧道施工经验的基础上，结合本隧道的自身特点及围岩实际，总结出适合本隧道施工的施工方法和工艺，采用了低预应力对穿式钢锚管加固岩柱，传统监测方法与信息化技术相结合，贯穿于小净距隧道施工的始终，解决了水涧山隧道净距小、不良地质地段、洞口段浅埋偏压较严重的复杂综合性的技术难题，保证隧道全线施工零事故，提前 1.5 个月实现隧道贯通，节省工程投资近 50 多万元，有效地修正和补充了现有的小净距隧道施工技术，为以后类型相仿的小净距隧道施工提供可借鉴经验。 作者简介 苏娜（1971）：女，重庆市渝北区人，2009 年毕业于中央党校经济管理专业，本科，助理工程师，现从事安全质量管理工作。
