隧道斜井加宽段与行车横洞之优劣

周建波

中铁二十局集团第三工程有限公司，重庆 401121

1 工程概况

大梁隧道位于青海省门源县，地处祁连山中高山区，平均海拔3600m～4200m，最高海拔为4430m。隧道起讫里程DK328+820～DK335+370，全长6550m，为双线隧道。设置辅助坑道1处（大梁隧道斜井），斜井长度1070m，进入正洞里程DK331+900处，平面角度67°11′4″，坡度12%。洞身经过砂岩、板岩及F5断层破碎带等，地下水发育，涌水量达800m3/t，工程地质条件差，结构采用曲墙式衬砌结构。

2 施工条件

大梁隧道斜井长1070m，斜井断面采用宽7m×高6m的形式，斜井采用无轨运输，因斜井较长，且坡度较大，为了便于出渣车、装载机、挖机等一系列施工设备掉头、错车，现根据施工现场采用每300m增设一处掉头、错车位，分别采用了加宽、设置横洞这2种形式，现同为Ⅴ级围岩，同为进尺15m，就2种形式的优劣性做以比较。

3 施工技术

3.1 加宽段施工

大梁斜井在X8+00～X7+85段处设置了1处加宽段，在隧道右侧加宽，原有7m宽度的基础上，增加了5m，成型后斜井宽12m（如图1）。

3.1.1 测量放线

原斜井为1心圆结构，加宽后，斜井由2个圆控制其位置，同时该段15m采用平坡形式，确保施工车辆安全性。

3.1.2 洞身开挖

开挖前，先放样出开挖轮廓线，控制好超欠挖。每循环进尺控制在1m，杜绝长进尺。如采用爆破形式，控制好周边眼的间距，一般控制在50cm以内，周边眼药量控制在0.5kg内。

3.1.3 初期支护

开挖轮廓线完成以后，先排险后素喷，对欠挖部分用小型风镐进行处理，钢架间距采用I18工字钢50cm，同时超前支护必须每循环施作。

3.2 停车横洞施工

大梁隧道斜井X3+50处设置行车横通道，X3+57.5～X3+42.5为变截面加宽段，X3+52.5～X3+47.5设置横通道（图2附后），与斜井成90°角进洞，采用深5m×高4.8m×宽5m的断面形式。

3.2.1 定线

X3+57.5～X3+42.5不设纵坡，横坡设置为向左侧2%，前后衔接段的纵坡提前设置缓和段，由测量班测出炮孔位置、钢架位置、路面标高等，确保线型的顺畅和路面的平整。

3.2.2 加宽段施工

X3+57.5～X3+42.5设置变截面加宽段，最大加宽2m，具体步骤如下：

图1 加宽段断面示意图

图2 横洞断面示意图

1）每次开挖前，测量班定出开挖断面位置；开挖班开挖至设计断面，注意避免超欠挖情况；开挖完成后，素喷混凝土；

2）立架班开始立架，采用I18工字钢，钢架间距50cm，注意控制连接筋、钢筋网焊接及钢架的垂直度；

3）超前支护及布置锁脚，超前间距40cm，拱部140°设置，长4.5mφ42小导管，锁脚长3m，外插脚45°，注单液浆，施工时加强锁脚和钢架的连接，以便控制沉降；

4）喷射混凝土，采用C30混凝土，厚度23cm。

3.2.3 洞口段施工

在X3+52.5～X3+47.5段与斜井呈90°开口，采用台阶法，具体步骤如下：

1）先转化后开口，先完成 X3+42.5～X3+47.5、X3+52.5～X3+57.5为2段变截面加宽段及两段底板的施工；

2）测量班定出开口位置；开口处先做临时锁口支护再开口，即门拱单独设置，在门拱立柱处设置双立柱形成独立的门拱，（见大样图）。施工时，严格控制爆力，尽力保护临时支护。加大开口位置处的锁脚锚杆，每根钢架处设置4根，长3m；

3）凿出开口位置；立钢架并及时闭环，并用锁脚锚杆锁紧，加设纵向连接筋，待稳定后再开挖前进下一榀。

3.2.4 横洞施工

洞口段处理完成后，施工横洞，具体步骤如下：

1）每次开挖前，测量班定出开挖断面位置；

2）开挖完成后，素喷混凝土；

3）立架班开始立架，采用I16工字钢，钢架间距50cm，横洞口不少于2m长度的钢架通过φ22钢筋环向加密后双股满焊，以加强纵向连接与对应加宽段钢架形成整体，注意控制连接筋、钢筋网焊接及钢架的垂直度；

深度学习是机器学习的延伸和突破,融合图像和语义理解的深度学习目标检测算法也在众多领域得到了广泛应用。本文提出一种基于DSSD(Deconvolutional Single Shot Detector)算法的室外障碍物检测方法。通过无人车上搭载的单目视觉传感器对周围环境中的障碍物进行记录,利用深度学习方法,检测视频信息中的障碍物体,为无人车的可靠自主行驶提供保障。

4）超前支护及布置锁脚，超前小导管间距40cm，拱部140°设置，长4.5mφ42小导管，锁脚长3m，外插脚45°，注单液浆，施工时加强锁脚和钢架的连接，以便控制沉降；

5）喷射混凝土，采用C30混凝土，厚度23cm。

3.3 施工注意事项

1）注意该段监控量测点布置按照5m/组布置，量测数据采集1次/天，及时分析，指导施工；

2）不能有超欠挖或空洞；

3）根据围岩情况，及时增强支护参数。

4 方案的对比

4.1 安全质量方面

加宽段施工完成后，在原有基础上增加二次支护，增加其安全质量效果；横洞在开口时，存在极大的安全隐患。

综上所述，安全质量方面，加宽段由于横洞施工。

4.2 进度方面

加宽段施工，每循环进尺1m，每天2循环，共计15m，花费8天；

横洞施工，每循环进尺1m，每天2循环，共计15m，花费8天，其次还有横洞施工5m，花费3天时间，同为进尺15m，花费时间11天。

综上所述，进度方面，加宽段优于横洞施工。

4.3 效益方面

根据现场施工用量情况，加宽段15m，人工费： 8天×7000元/天=5.6万元，材料费：开挖15m×60m3×50元+立架15m×0.395kg×4900元（钢材价格）×2+喷混凝土15m×6.8m3×550元（喷浆料价格）+超前支护15m×0.18t×5200（小导管价格）=17.3万元；人工费+材料费共计22.9万元。横洞15m，人工费： 11天×7000元/天=7.7万元，材料费：（开挖15m+横洞5m）×55m3×50元+立架20m×0.365kg×4900元（钢材价格）×2+喷混凝土20m×4.3m3×550元（喷浆料价格）+超前支护20m×0.18t×5200（小导管价格）=19.3万元；人工费+材料费共计27万元。加宽段较横洞节约4.1万元。

综上所述，效益，加宽段优于横洞施工。

4.4 用途方面

因横洞提供了较宽的间距，用途方面，横洞优于加宽段。

5 结论

通过比较，除了在用途方面，设置横洞优于加宽段以外，其他方面，设置横洞均处于劣势，但加宽段在用途方面，现场实际上也能很好的起到掉头、错车等作用。所以，在斜井施工辅助错车道时，优选加宽段进行错车。

[1]高速铁路隧道工程施工技术指南.铁建设[2010]241号.

[2]高速铁路隧道工程施工质量验收标准.TB10753-2010.