达康隧道出口三线隧道段施工技术要点

夏海鹏

（中铁十九局集团第三工程有限公司 辽宁沈阳 111000）

达康隧道出口三线隧道段施工技术要点

夏海鹏

（中铁十九局集团第三工程有限公司 辽宁沈阳 111000）

详细介绍达康隧道出口采用双侧壁导坑法施工必须坚持的施工原则，施工过程中必须关注的关键问题，以及三线隧道过渡到二线隧道变截面段的处理方法等。

三线隧道 双侧壁导坑 隧道施工

1 工程概况

云桂铁路广西段达康隧道地处百色～阳圩区间，进口里程DK262+347，出口里程DK269+585，隧道全长7 238 m。隧道除中段部分在R-7000的左转曲线上，其余段落均在直线段上。隧道纵坡分别为+7.4 ‰、+1 ‰的单面上坡，隧道最大埋深约445 m。

由于阳圩车站进站端伸入了达康隧道出口，隧道DK269+080～DK269+585长度为505m的段落为三线隧道，其余段落为双线隧道。出口洞门有10 m偏压明洞，出口三线段隧道处在+1 ‰反坡上。

隧道出口三线段地表为第四系全新统坡残积（Q4dl+el）粉质黏土夹砂砾土；下伏的基岩为三叠系中统百逢组第三段（T2b3）砂岩夹泥岩、百逢组第二段（T2b2）砂岩与泥岩互层、百逢组第一段（T2b1）泥岩夹砂岩。

达康隧道出口三线隧道围岩类别分别为长120 m的Ⅳ级围岩，长375 m的Ⅴ级围岩。均采用双侧壁导坑法施工。围岩类别和衬砌类型见表1。

表1 达康隧道出口三线隧道围岩类别和衬砌类型表

达康隧道出口三线隧道进洞以后，洞口段山体曾因土质不良、土体偏压、雨水浸泡等原因而导致出现滑塌，经采用综合措施，滑塌得到治理。详细情况见参考文献［3］。

2 总体施工方案

由于达康隧道出口三线隧道开挖断面大，围岩不稳定，施工周期长，工作面施工条件差，所以必须按照“短进尺，弱爆破，强支护、早成环、早封闭、勤量测”的原则组织施工。施工过程中要加强监控量测和超前地质预报工作，根据实际的地质状况，进行危险源风险评估，制定相应的技术处理措施和专项应急预案。

图1 双侧壁导坑法施工工艺流程图

具体的施工方法是，为处理洞口段的山体滑塌而设置的洞口加固桩和洞口边坡防护施工完毕后，DK269+585～DK269+575段的10 m偏压明洞采用明挖法施工，以最快的速度做好明洞，稳住洞口，接着施做大管棚超前支护，随后采用双侧壁导坑法向小里程方向开挖进洞，按照施工组织设计程序组织跟进施工。

由于双侧壁导坑法分部开挖的断面较小，出碴时采用人工配合小型挖掘机将弃碴扒到下断面，再用装载机装碴，自卸汽车运至洞外。

3 双侧壁导坑法施工

双侧壁导坑法是将隧道断面分成左、右两个侧壁导坑和中洞核心三部分分次开挖。侧壁导坑分两层开挖，中洞核心部分分三层开挖。

双侧壁导坑法施工工艺流程见图1。

采用双侧壁导坑法由出口向小里程方向开挖进洞，按照常规方法进行施工。施工过程中必须关注以下关键问题。

（1）“短进尺”

隧道开挖中每个循环进尺最大不得超过0.8m。

侧壁导坑采用微台阶法开挖，两个台阶前后错开距离不要超过 2～3m。另外一侧的侧壁导坑与先开挖的侧壁导坑落后5～7m的距离。中洞核心部分在后进洞的侧壁导坑推进长度超过10m以后分三层进行开挖，三层台阶前后错开距离都不要超过2～3m。

（2）“弱爆破”

各分部尽量采用人工配合小型机械开挖，必须爆破时一定要放小炮，使用毫秒雷管，严格控制分段起爆的药量，减少爆破对围岩的扰动。

（3）“强支护”

①超前支护

除了施做大管棚（拱部）和超前小导管注浆（外侧边墙）以外，还要按照设计要求施做侧壁导坑内侧的临时超前支护。超前支护的各项参数见表2。

表2 超前支护参数表

②初期支护

侧壁导坑台阶开挖以后，立即对掌子面和两侧围岩岩面初喷5cm厚混凝土进行封闭，然后架设拱、墙钢架和侧壁导坑内侧的临时初支钢架、焊接纵向连接钢筋、设置锁脚锚杆、安装工字钢横撑，打初期支护系统锚杆，挂网，复喷混凝土至设计厚度。Ⅴ级/Ⅳ级围岩段初期支护的各项参数见表3、表4。

表3 Ⅴ级/Ⅳ级围岩段初期支护系统锚杆参数表

表4 Ⅴ级/Ⅳ级围岩段初期支护钢筋网、喷射混凝土、钢架参数表

（4）“早成环”

中洞核心土分三层开挖。中洞核心土掘进之前，先施做拱部超前支护，然后开挖上层台阶。中洞拱部核心土开挖后，立即对掌子面和拱部开挖面初喷5 cm厚混凝土封闭围岩，然后架设拱部钢拱架和焊接纵向连接钢筋，安装上层台阶底部的工字钢横撑。拱部钢拱架要与两边侧壁导坑的钢拱架一一对接，焊接牢固，工字钢横撑也要与侧壁导坑中的工字钢横撑一一对接，然后打系统锚杆、挂网、复喷混凝土至设计厚度。

中洞核心中层开挖滞后于上层2～3 m，开挖之后立即安装工字钢横撑。

中洞核心下层开挖滞后于中层2～3 m，开挖之后立即安装仰拱钢架，使全断面的支护钢架封闭成环，复喷混凝土至设计厚度。

（5）“早封闭”

中洞核心下层土开挖完成后，根据围岩监控量测给出的围岩稳定性评判，确定侧壁导坑内壁临时初支钢架的拆除时间和二衬施作时间。

仰拱与下层开挖作业面拉开的距离以10 m左右为宜。仰拱施作前按照设计要求的顺序切割、拆除内壁临时初支的下部钢架。拆除这部分钢架时，要进行支护变形观测，每次的拆除长度不能超过10m，拆除之后立即浇筑仰拱混凝土和隧底充填。仰拱安全步距不能大于35m 。仰拱施工够一板后，拆除全部的临时初支钢架，利用衬砌台车整体浇筑二次衬砌混凝土，尽早将二衬封闭成环。二次衬砌的安全步距为Ⅳ级围岩不大于90 m，Ⅴ级围岩不大于70 m。

（6）“勤量测”

双侧壁导坑法施工过程中必须不间断地进行监控量测工作，尤其是侧壁导坑内侧的临时钢架、横撑拆除之后，应该加密监控量测频率，防止塌方事故的发生。

三线隧道过渡到二线隧道变截面段的处理方法

三线隧道过渡到二线隧道变截面段仍然采用双侧壁导坑法施工。

达康隧道出口三线隧道由出口向小里程方向施工，由三线逐渐过渡到双线时隧道截面尺寸也相应发生变化。施工时必须考虑对变截面段的处理。

变截面段的衬砌类型见表1。 三线段Ⅴ级A、B、C型复合式衬砌截面尺寸及支护参数均一致，此区间段衬砌类型变化时开挖初支无需另外处理。在DK269+200处由三线段级Ⅴ级C型复合变为三线段Ⅳ级A型复合时，二衬内净空不变，二衬厚度由80cm变为60cm，开挖轮廓缩小23cm，此处的处理方法是左右侧壁、中核心上、中、下台阶开挖至DK269+200时将开挖轮廓线缩小至设计值，支护参数按设计办理，内壁临时初支钢架和横撑尺寸可据情况进行微调。

在DK269+130处由三线段Ⅳ级A型复合式衬砌变为三线段Ⅳ级B型复合式衬砌时，Ⅰ道中线、Ⅱ道中线位置不变，二衬水平净空由线路左侧向线路中心缩小200cm，其具体尺寸见设计图上的规定。此处的处理方法是左侧壁（线路左侧）开挖至DK269+130时分别按Ⅳ级A型复合式衬砌、三线段Ⅳ级B型复合式衬砌各立一榀钢架，两榀钢架间用钢筋网连接并喷砼，I18临时初支钢架位置往线路中线挪100cm设立。右侧壁开挖至DK269+130时拱部轮廓按设计三线段Ⅳ级B型复合式衬砌施做，边墙位置开挖轮廓基本不变， I18临时竖撑位置往线路外侧挪100cm设立。中核心上、中、下导坑开挖至此处时亦按设计三线段Ⅳ级B型复合式衬砌开挖轮廓线施做，其余临时支护钢架尺寸视现场施工情况确定。

在DK269+100处由三线段Ⅳ级B型复合式衬砌变为三线段Ⅳ级C型复合式衬砌时，Ⅰ道中线、Ⅱ道中线位置不变，二衬水平净空由线路左侧向线路中心缩小 150cm，其具体尺寸见设计图，此处的处理方法是左侧壁导坑（线路左侧）开挖至DK269+100时，分别按Ⅳ级B型复合式衬砌、三线段Ⅳ级C型复合式衬砌各立一榀钢架，两榀钢架间用钢筋网连接并喷砼，I18临时竖撑位置往线路中线挪75cm设立。右侧壁开挖至DK269+100时拱部轮廓按设计三线段Ⅳ级C型复合式衬砌施做，边墙位置开挖轮廓基本不变， I18临时初支钢架位置往线路外侧挪75cm设立。中核心上、中、下导坑开挖至此处时亦按设计三线段Ⅳ级C型复合式衬砌开挖轮廓线施做，其余临时初支钢架尺寸视现场施工情况确定。

4 结语

达康隧道出口在处理完洞口段的山体滑塌和做好洞口边坡防护之后， 迅速施做了10 m偏压明洞，处置了侵限的初支，采用双侧壁导坑法进行三线隧道以及由三线段逐渐过渡到双线段的隧道施工 。施工过程中坚持了“短进尺，弱爆破，强支护、早成环、早封闭、勤量测”的施工原则，加强了监控量测和超前地质预报工作，如期、顺利地完成了施工任务，保证了施工安全。些许经验可供同类工程参考。

［1］TZ204-2008. 铁路隧道工程施工技术指南［s］.北京：中国铁道出版社，2008

［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］由文和.达康三线隧道出口滑塌体的治理［J］.国防交通工程与技术，2013（11）

Technology Keynotes for the Construction of Three-line Tunnel Section in Dakang Tunnel Exit

XIA Hai-Peng
（No.3 Engineering Corporation Limited of China Railway 19th Bureau Group Co. Ltd Shenyang Liaoning 111000 China）

This paper introduces in details the construction principles for twin-side heading method in Dakang tunnel exit， key problems during the process of construction， and processing methods for change of cross section of three-line tunnel to that of two-line tunnel.

three-line tunnel twin-side heading method tunnel construction

中国分类号：U455A

1673-1816（2016）02-0017-05

2015-12-10

夏海鹏（1976-），男，工程师，研究方向隧道工程。