浅谈斜井调入正洞的施工技术

刘斯坦　卢浩

中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1673-5811（2013）03-0069-01

摘要：结合工程实例，介绍斜井调入正洞的施工技术，并重点论述斜井调入正洞的施工技术与施工步骤。

关键词：斜井 调入 正洞 施工技术

1.工程概况

隧道洞身通过的地层主要为第四系地层洪积、坡积粗角（圆）砾土、碎石土、三叠系砂岩、板岩、灰岩及三者互层为主。该隧道所过地段未发育有断层。隧道地下水类型主要为松散层孔隙潜水、基岩裂隙水、灰岩岩溶水等。预测隧道正常涌水量为14799m3/d，最大总涌水量为44397m3/d。地下水无侵蚀性。

天池坪隧道邓桥沟斜井斜井长1204m，地层岩性主要为三叠系下统板岩、石灰岩互层，以板岩为主。构造节理、裂隙发育，为Ⅲ级～Ⅳ级围岩。邓桥沟斜井进入正洞后向重庆方向施工1760m，向兰州方向施工1379m，邓桥沟斜井（与正洞相交里程DK290+703，平面交角为74°）为天池坪隧道正洞由内向外开挖的临时辅助施工坑道之一。邓桥沟斜井进入正洞的开工日期为：2010年7月12日，竣工日期为：2010年7月22日。邓桥沟斜井调入正洞施工，是天池坪隧道三个斜井调入正洞中施工进度最快的，为天池坪隧道下一步的主动施工创造了良好的条件。

2.斜井调入正洞施工方案的确定

在邓桥沟斜井调入正洞施工之前，天池坪隧道的广平沟斜井，天池里沟斜井，以用此施工工艺调入正洞，在对以上两个斜井调入正洞的喇叭口相关监控量测数据进行分析得出，此施工工艺所产生的变形量最小，受力相对稳定。可见此项施工工艺是可行的。

3.斜井调入正洞施工工艺

3.1斜井与正洞交界过渡段

3.1.1斜井与正洞相交角度

斜井与正洞交角越大越有利于正洞与斜井喇叭口结构的稳定，施工的难度相应减小，但是不利于大型运输车辆的行驶。邓桥沟斜井与正洞交角为74°，所以需要进行角度改垂直的调整。在斜井与正洞边墙相交3m范围内改为垂直相交，如图1所示。这种处理即易于施工，同时能够保证正洞与斜井相交处A、B点结构不被破坏。

3.1.2斜井断面扩大

由于邓桥沟斜井开挖高度比正洞开挖高度低2.57m，为减小斜井调入正洞的施工高度，增大作业空间（一方面保障斜井调入正洞阶段大型设备的使用，另一方面为正洞施工的车辆设调车场），斜井至正洞15m段设为过渡段，该段开挖断面加宽、加高。原设计斜井断面净空尺寸为6.5m×6.46m（宽×高），在距斜井与正洞交点15m处开始对斜井断面加宽加高，在与正洞边墙相交处，其净空尺寸变为9.0m×8.0m（宽×高）。

3.2斜井调入正洞施工

3.2.1斜井调入正洞

当斜井开挖在接近与正洞相交里程的时候，逐渐抬高斜井拱顶高程，接长钢架长度。于正洞与斜井相交里程起，采用小导坑进入正洞洞身开挖，于正洞中线处达到正洞拱顶高程，施工中应预留变形沉降量和临时支护厚度。然后再逐步扩挖至正洞标准断面。

（1）根据斜井与正洞设计相交角度及拱顶高差，确定斜井扩挖起始里程斜HK0+L1，其拱顶抬高坡度控制在9.1%，同时并对该段斜井初期支护应进行加强，确保下步正洞跨越横洞提供支护保障。进入正洞范围后其开挖及初期支护需比正洞拱部相应设计标高加大（预留变形沉降量为29cm），以预留临时支护厚度。见图2所示。

图2

（2）考虑斜井到正洞上导拱架落脚位置的牢固性，横洞拱架必须提供一个牢固的落脚平台。在正洞右侧边墙与横洞交界里程HK0+L2处时，沿正洞方向设置拱顶纵向托梁门架，托梁门架采用HW175×175 H型钢（托梁门架见附图4），牢固焊接于斜井钢架拱顶，托梁与斜井钢架间空隙设置Ⅰ20b工字钢竖向立柱，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。

（3）横洞施工至正洞右侧边墙即L2时，继续向前开挖，按正洞支护形式进行支护，钢架改为Ⅰ20b工字钢钢架，间距0.8m，两侧采用临时棚架及时跟进。临时棚架的结构形式与托梁门架的结构形式一样，也采用HW175×175 H型钢制作。间距按1m设置，临时棚架的直腿部位采取打设锚杆和喷射混凝土的临时加固措施，保证临时棚架的稳定性。

原设计正洞全断面为曲墙断面，在斜井调入正洞喇叭口段分部施工时，由于分部工序多，施工难度大，作业时间长，开挖后正洞结构自身收敛变形大，且支护闭合时间长，造成喇叭口段正洞结构收敛变形、开裂破坏严重，安全隐患多。为保证施工安全，喇叭口段正洞开挖支护断面由原设计的下半断面曲墙改为直墙断面。其优点在于结构自身收敛变形易于控制，降低了施工控制难度，同时断面净空相比原设计断面加大，有利于喇叭口段的车辆行驶。

3.2.2正洞扩挖

当斜井调入正洞结束后，进行正洞的扩挖施工。扩挖时，横洞的临时棚架支护应每拆除2榀后扩挖该段洞身，不得将导洞拱架长距离拆除后，再进行扩挖施工，已防止发生不必要的安全事故。

对于正洞与斜井交叉口两侧10米采用比设计围岩等级加强一个等级的支护形式进行加强支护，采用I20b工字钢钢架加强支护，间距0.8m，预留沉降量为29cm。对于正洞初期支护锁脚锚杆加密设置，每榀钢架单侧不少于6根锁脚锚杆，锚杆长4.0m，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，防止拱架下沉。

3.2.3交叉口的监控量测

斜井与正洞形成的喇叭口，开挖断面大，作为施工通道放置时间长，围岩在应力重分布和应力释放的过程中，会引起支护结构产生位移、变形，直至支护结构破坏，危及隧道安全。因此，在施工中建立严密的监控量测是保证安全的主要手段，同时也是调整支护参数的信息来源。

以DK290+700处拱顶埋设点以及两侧上台阶收敛点的监控量测资料为例，来看看拱顶以及隧道净空的变化。

四、结束语

邓桥沟斜井已于2010年7月22日进入正洞施工。通过二个多月的观察，交叉口处喷砼无裂缝。上述斜井调入正洞的施工工艺，在实际的施工中简单而又易于操作，工程质量和进度、安全都得到了充分的保证。本文对斜井调入正洞的施工工艺进行了简要介绍，供参考，不妥之处望指正。

参考文献：

[1]付国宏.7号斜井进正洞挑顶施工技术[J].铁道标准设计，2005（9）.

[2]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京：人民交通出版社，2003.

[3]TB10204-2002.铁路隧道施工技术规范[S].

[4]TZ204-2008.铁路隧道施工技术指南[S].