维普资讯 http://www.cqvip.com ■地基基础 福建建设科技２００７．Ｎｏ．６ ７ 大跨度、浅埋及软弱围岩隧道进洞施工技术 赵荣生（厦门路桥建设集团有限公司 厦门３６１０２６） ［提要］ 对厦门市机场快速路（仙岳路一演武大桥）ＪＣ６合同段钟鼓山隧道改建并线段大跨度、浅埋及软弱围岩隧道洞口 大跨度浅埋软弱围岩进洞施工 段施工工艺、施工方法的控制要点进行了重点阐述，其施工工艺和方法能为同类隧道进洞施工提供借鉴。 ［关键词］ 隧道Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｅｎｔｒａｎｃｅ ｏｆ ｌａｒｇｅ—ｓｐａｎ，ｓｈａｌｌｏｗ ｃｏｖｅｒ ａｎｄ ｓｏｆｔ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｔｕｎｎｅｌ ｉｎ ｒｅｂｕｉｌｄｉｎｇ ａｎｄ ｕｎｉｏｎ ｗｉｎｇ ｏｆ Ｚｈｏｎｇｇｕ—Ｍｏｕｎｔ Ｔｕｎｎｅｌ ｏｆ ＪＣ６ ｂａｒｇａｉｎ ｐａｒｔ ｏｆ Ｘｉａｎｍｅｎ ａｉｒｐｏｒｔ ｈｉｇｈｗａｙ（Ｘｉａｎｙｕｅ ｒｏｄｅ ｔｏ Ｙａｎｗｕ Ｂｒｉｄｇｅ）．Ｉｔ ｉｓ ｈｏｐｅｄ ｔｏ ｂｅ ｈｅｌｐｆｕｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｎｔｒａｎｃｅ ｃｏｎｓｔｕｃｒｔｉｏｎ ｏｆ ｓａｍｅ ｔｕｎｎｅｌｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｔｕｎｎｅｌ；ｌａｒｇｅ ｓｐａｎ，ｓｈａｌｌｏｗ ｃｏｖｅｒ；ｓｏｆｔ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ；ｅｎｔｒａｎｃｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ １前言 面稳定，植被茂密，但该隧道在１９８４年改造过程中，Ｂ洞 ＤＫ２＿２大断面上出现过两处大塌方，原地质破坏、结构力变 化，给施工留下了严重的安全隐患。 在并线段大跨度、浅埋、软弱围岩进洞施工中，易出现大 面积塌方，从而造成风景区植被等环境破坏、人身伤害、财产 损失及工期延误；也就是如果采用不恰当的施工方法和施工 技术，那么将造成施工中大量的人、机、物、料的浪费。由此， 在厦门市机场路ＪＣ６合同段钟鼓山隧道改建南端并线段隧道 进洞施工中，采用超前大管栅、短进尺、强支护、勤量测、早封 闭等得当的施工方法和施工技术，保证了施工安全、质量、工 期目标的实现。 ２施工方法 厦门市机场路是贯穿于厦门岛南北向，与东西向快速 路一仙岳路形成的“十字”型城市快速干道。为满足厦门市 政治、经济、旅游文化的发展需要，完善城市路网系统具有十 分重要的意义。机场路ＪＣ６合同段是由万石山隧道左、右线、 钟鼓山隧道Ａ、Ｂ洞及Ａ、Ｂ、ｃ三条匝道等７条隧道组成的地 下立交隧道群，是目前国内最完整的一座地下立交工程，本标 段隧道总长度５９０８．９ｍ，共设六个分岔部，一个并线段，四个 下穿段，十五种隧道净空断面，最大开挖宽度２６．６９ｍ，最大开 挖高度１１．９９ｍ…。 钟鼓山隧道分Ａ、Ｂ洞，Ａ、Ｂ洞分别为的单洞，该隧 道原为人防洞，于１９８４年改建成为市内道路隧道，通行能力 和隧道净空无法满足城市的发展须要，现按原隧道线行进行 改建。由于隧道南端是千年古刹一南普陀寺，受南普陀寺院 征地拆迁影响，隧道南端采用Ａ、Ｂ洞并线方式两洞口合二为 一浅埋、软弱围岩承载力低、稳定性差、易发生塌方，再加之 处于大跨度上；因此，施工工艺及方法的选择原则是确保隧道 不塌方，经过论证和比较而选择了超前大管栅、短进尺、强支 护，勤量测、早封闭、早成环、早受力的施工工艺与方法。 ２．１工艺流程 ，统一从原Ｂ洞出洞，出洞段变成双向四车道。并线段由 四种断面组成，其中ＤＫ２＿２和ＤＫ３在暗洞段，ＤＫ型和 ＤＫ２一ｌ在明洞段，其它参数如表１所示。 表１并线段四种断面形式 洞口边坡由上而下分层开挖，及时进行喷锚支护，同时对 洞口范围内的山体做截排水沟。当洞口边坡开挖完成后，进 断面形式 开挖长度（ｍ） 开挖高度（ｍ） 开挖宽度（ｍ） 备注 ＤＫ型明洞 ＤＫ２一ｌ明洞 ＤＫ２—２暗洞 ＤＫ３暗洞 ｌｌ０．２２ｌ １７．２８７ ４３ ２０ ９．２ｌ ｌ１．４８ ｌ１．７６ ｌ２．１６ ２０．３ ２２．９ ２３，４６ ２４．９６ 行套拱和超前大管栅施工。 ２．２套拱工艺流程 ． 套拱工艺流程见图１。 安 装 型 钢 钢 架 ｊ 单 设 大钟鼓山隧道进出口位置处于国家四Ａ级植物园、南普陀 寺风景区，四周住家户密集，为减少爆破作业对市民的影响， Ｊｆ： 挖 边 坡 立 内 模 绑 ，扎 钢 筋 巷 栅 —定 ——— ＿＿ －向 斋 定 定 位｛ｆ 管 外 导 管位 测 量在施工组织方案上选定从洞内向洞外扩挖，根据并线段暗洞 ＤＫ３地质Ⅱ级，节理发育，围岩自稳较好等特点，先施工ＤＫ３ 暗洞，待ＤＫ３暗洞开挖、支护、衬砌完成后，再施工ＤＫ２＿２暗 洞。 混 火 凝 Ｊ一 浇 筑 养 生 篙 模 管 施 』二 二—＿ ． ——— ＤＫ２—２暗洞地质为Ｖ级，埋深浅，强风化花岗岩，自然坡 图１套拱施工工艺流程 收稿日期：２ＯＯ７—０７—１７ 维普资讯 http://www.cqvip.com ８ 福建建设科技２００７．Ｎｏ．６ ■地基基础 ２．３超前大管栅施作 （１）待套拱超前混凝土强度达到设计强度后进行超前大 管栅施作，钻机选用宣化旭宏钻采机械有限公司制造的ＱＬ— ＧＮ一１２Ｏ高压风内燃潜孔钻机，钻孔直径ｄｐ７０ ｍｍ－－ｄｐ１６５ ｎｌｌｎ，该机钻钻速快、成孔好、对中、水平调节快，操作方便。 （２）超前大管棚采用外径ｄＰ１２７ｍｍ，内径１１５ｍｍ，壁厚 ６ｍｍ热轧无缝钢管，节长分别设为６ｍ和９ｍ两种，每节连接 处采用１０８ｍｍ钢管套焊，每孔第一节钢管前端呈尖锥形，超 前大管栅有效长度３０．０ｍ，管上错位钻注浆孔孔径ｄＰｌ６ｍｍ， 间距为２０ｅｍ注浆孔，超前大管棚按“一”型沿套拱周边环向 中对中４５ｃｍ布置，以１度的外插角打入围岩，成栅后，管内安 放钢筋笼，预埋排气管，注入水泥浆，注浆压力０．５～１．０ＭＰａ， 水灰比为了１：１，水泥标号４２．５Ｐ，每孔注浆量达到设计注浆 量时，结束注浆。 （３）当大管栅注浆强度达到８５％后，方可进行开挖。采 用预留核心土开挖法施工，即先沿隧道轮廓线开挖，每循环进 尺在０．５ｍ～１．０ｍ，待喷锚支护达到设计强度后，再开挖核心 土。开挖外轮廓时，采用预裂爆破和光面爆破相结合方法，并 设置了减震孔等控制爆破措施，减少对围岩的扰动。 ２．４监控量测 根据新奥法施工原理，监控量测是隧道施工的重要环节， 对围岩的监控的目的：（１）掌握围岩动态，对围岩稳定性作出 评价；（２）确定支护形式、支护参数和支护时间；（３）了解支护 结构、受力状态的应力分布；（４）评价和修改支护结构。在并 线段实施上半断面开挖支护完成后，立即埋设监控量测点，监 控量测人员每４小时至８小时进行监控测量一次，及时掌握 水平收敛值，指导施工生产。在施工过程中，我们通过对围岩 周边收敛量测、拱顶下沉量测数据的采集、分析，绘制了收敛 位移曲线图，通过及时对悬空拱架采用双排系统锚杆进行加 固和支护参数修正，有效避免了隧道塌方的发生。 ２．５初期支护 初期支护钢架采用２０ｂ工字钢，型钢钢架纵向间距０．８ｍ 一榀，采用ｄＰ２２钢筋联接，联接钢筋环向间距ｌｍ，型钢支撑 与架立钢板采用焊接，联接板之间采用螺栓联接。设 ．５ 钢筋网、间距２０ｅｍ×２０ｅｍ，Ｃ２０喷射混凝土厚２６ｅｍ，在ｄＰ１２７ 大管棚支护范围以外的Ｖ级围岩及塌方段，采用似２超前小 导管５．０ｍ，壁厚４ｍｍ的热轧无缝钢管加工制成，钢管前端加 工成锥形，尾部焊接 ．５钢筋加劲箍，管壁四周钻四排 ｍｍ压浆孔，施工时小导管沿隧道周边以１５度外插角打入 围岩，超前小导管预留不小于１ｍ的搭接长度，每环４６根，小 导管注入水泥、水玻璃双液浆，水灰比１１，并加入防水剂；注 浆顺序由下至上逐孔压浆，要求注浆压力为１．５～３．０ＭＰａ Ｊ， 增强支护效果。 ３下半断面施工 在并线段Ｄｌ（２＿２上部进洞施工完成后，从洞内向洞外 开挖下半断面，先中槽、后马口，在整个开挖过程中严格遵循 了“短进尺，弱爆破，强支护”的原则，稳步前进，确保施工安 全。 ３，１中槽开挖 采用拖中槽式开挖，先缩小开挖断面，缩小的断面能保证 装载机、运输车辆通行，预留两侧稳定基岩支撑上半部，中槽 开挖每循环进尺控制在１．２ｍ内。 ３．２马口开挖 马口采用对角开挖，第一次开挖１＃和２＃马口，第二次开 挖３＃和４＃马口，第三次５＃和６＃马口，适当加大马口长度和马 口工作面，每个马口开挖完成后，先将２０ｂ工字钢接到边墙底 部，施作径向锚杆，绑扎钢筋并浇筑混凝土。马口开挖顺序见 图２。 １＃ 群 群 ■＿■■■■■■＿■■■■ 二＿ 二＿＿■＿ｌｌ■二二［三＝二三二 ｛蕾 口 ／ ＼ ＼ ：二：二 二 一＿＿ｌ ＿＿＿ ■ｌ＿ｌ ＿ｌ＿＿＿二 ： 二 二：二 二二二二二工＝ 二 图２马口开挖顺序图 ４其它施工 ４．１防排水 （１）排水：沿隧道纵向每１０ｍ环向设置一道ｄＰ５０ｍｍ软式 透水管，在透水管外铺设排水板；边墙底部以上１．２ｍ处设置 ｄＰｌ００ｍｍ软式透水管，连接三通管引入中心水沟排出洞外 （２）防水板：复合式防水板必须紧贴岩面铺设；每道工作缝均 设置止水带。 ４．２衬砌 Ｄｌ（２—１，Ｄｌ（２＿２，Ｄｌ（２—３采用整体行走式全液压衬砌 台车，拱部、边墙及仰拱均设双层钢筋，混凝土为（２５泵送混 凝土。 ５结语 对于大跨度、浅埋、软弱围岩进洞施工，应注意以下几点： （１）施工前应制定详细可行性施工方案，同时应组织员 工进行详细的安全技术交底。 （２）开挖施工必须遵循“短进尺、弱爆破、强支护、勤量 测，早衬砌”的原则。 （３）施工中，应将超前大管栅与喷锚支护及超前小导管 紧密结合起来，让它们连接成整体，才能发挥更好的支护作 用。 （４）本工程所在区域为国家４Ａ级风景区，隧道洞口植被 茂密，最大限度减少洞口处理对环境的影响，应尽可能减少洞 口明挖。回填坡面尽可能与原自然坡面顺接。 参考文献 ［１］朱家稳，地下互通分岔部、小净距及边拱隧道施工技术［Ｊ］，贵州 铁道，２００７，Ｎｏ．１ ［２］余玉华，竹坑山隧道出口洞口在变形处理和控制［Ｊ］，贵州铁道， ２００７。Ｎｏ．１
