谈公路特长隧道施工方案

罗 雪 峰

(山西省交通规划勘察设计院，山西 太原 030012)

1 项目概况

该特长隧道右洞长11 180 m，最大埋深686 m；左洞长11 150 m，最大埋深677 m。

根据JTG B01—2014公路工程技术标准、JTG D70—2004公路隧道设计规范及JTJ 026.1—1999公路隧道通风照明设计规范的有关要求，隧道建筑限界及通风照明参数,主要设计标准如下：

1)设计速度80 km/h。2)隧道主洞内轮廓采用三心圆曲墙断面，其净宽10.25 m，净高5.0 m；人行横通道内轮廓采用直墙拱形断面，其净宽2.0 m，净高2.5 m；车行横通道内轮廓采用直墙拱形断面，其净宽4.5 m，净高5.0 m；紧急停车带横断面内轮廓采用三心圆曲墙断面，其净宽13.0 m，净高5.0 m。3)隧道纵坡：1.75%。4)路面照明基本亮度：4.5 cd/m2。5)CO允许浓度：200 ppm(特长隧道)，隧道内烟雾允许浓度：0.007 m-1。6)左右线隧道横向间距35 m。7)洞内路面设计荷载：设计计算路面荷载：公路—Ⅰ级。

2 斜竖井设置方案

两斜井加三竖井方案(2个缓坡斜井、3个竖井)，设3处地下风机房见图1；隧道斜、竖井一览表见表1。

情况说明：两个斜井是为了施工时出渣土用，三个竖井是为了隧道里面通风用。两个斜井的平均纵坡分别为10.50%和10.72%，长度分别为1 689 m和1 470 m，都使用没有轨道的运输运渣方式。施工斜井完成后，不再用来做隧道通风以及竣工以后的隧道救援工作等。

表1 隧道斜、竖井一览表

该隧道按照公路工程技术标规定为特长隧道(长度大于3 km为特长隧道)，隧道通风的方法是用段落竖向通风，就通风的区域上来说，左侧主洞(向上爬坡的方向)将竖井分为3个段落，基本为隧道的3个等分段，分段的长度都小于4 500 m；右侧主洞(向下坡度的方向)将竖井分成2段，两段长度相等。

通风计算结果及费用计算结果见表2。

表2 通风计算结果

两斜井加三竖井方案左侧右侧主洞互不干扰进行各自的送风及排风功能，通风可以单独完成工作，对抗洞内发生的火灾及其他自然灾害等等不正常情况的能力比较强，降低了自然火灾等排烟的长度，安全的等级性比较高。并且，3个竖井的通风效果都比较明显的高，运营的成本比较低，2个斜井只是用来施工，横断面面积相对较小，建筑施工费用相对于竖井低，施工的工期短，项目完工以后一般都用来当作隧道日常的救援通道等，大大提高了隧道的救援效果。由于斜井不承担通风任务，整个隧道需增加两竖井用于通风，竖井施工成本加大。

3 施工组织计划

结合以往的隧道施工经验以及省内外正处于施工阶段项目的施工组织计划，结合本项目的特点，初步确定了本隧道主洞及斜井施工的进度表如表3所示。

表3 主洞、斜井施工进度表 m/月

主洞与斜井同时掘进，施工进度如图2所示。

本项目隧道施工的进度安排如表4所示。

表4 隧道施工工期安排表 d

4 突发事件应急、便道的布置以及弃渣的方案

4.1 突发事件应急

4.1.1预防措施

当隧道部分地段围岩自稳性较差，易出现坍塌或冒顶现象时。施工中必须高度重视隧道施工安全，确保施工顺利进行。为最大程度减少突发事故危害程度，应以预防为主，主要措施为：

1)施工单位应成立应急预案领导小组，对施工过程中可能出现的各种情况提前预研，如隧道洞口段Ⅴ级浅埋段施工控制；对塌方、涌水等的预防及处理等，确保施工时遇到紧急情况有章可循。2)施工现场始终保证有足够的应急物资储备，以确保在隧道出现险情时可及时组织抢救，根据本项目隧道不同地质情况应储备高压注浆设备、抽水机、通风软管、焊接钢管、水泥、轻质填充材料、方木、钢材、防水、防渗材料、编织袋、备用工字钢、方木及成品钢拱架等，数量必须满足二排扇形排架支撑和掌子面支撑所需材料，在任何情况下不得随意挪作它用。3)严格执行地面、洞内的监控量测，发现异常情况立即施作加强支护措施，如采用注浆加固、挂双层钢筋网、复喷混凝土等措施，增加初期支护刚度，防止围岩局部突变引起塌方。4)制定严格的防坍塌措施，在施工过程中，切实保证各部位初期支护、临时支撑结构工程质量，强化钢拱架锁脚锚杆打设，保证开挖面平整度，防止初支背后出现空洞。5)隧道内必须在施工掌子面设置逃生通道。通道可采用长度大于50 m，至于大于600 mm的钢管，壁厚不小于10 mm，也可将靠近掌子面的通风管作为救生管，该段风管采用钢管，长度应不小于80 m。6)洞内设置无线电话，施工照明采用UPS供电照明。7)掌子面附近准备食品、紧急医用药物及相关设备。

4.1.2应急预案

一旦出现坍塌事故，应采取以下技术措施：1)隧道内掌子面立即停止作业，所有人员立即撤离，等待命令。2)立即对掌子面挂网、喷射混凝土，当出水较大时应集中排水，及时架设钢架，对坍体进行封堵和反压。3)从封堵墙位置打设超前管棚，并压注水泥—水玻璃双液浆加固周围土体。4)如果隧道冒顶到地面，则采用C15片石混凝土或碎石土分层夯实，从地面将塌陷处进行回填，回填至地面处平整顺畅，在其上铺设一层彩条布，并做好地面排水。5)破除封堵墙上台阶，开挖掘进隧道上台阶部分，架设钢架，形成初期支护，如果仍有塌方、涌水、涌泥现象，紧跟打设超前注浆小导管，开挖后，支护紧跟。

隧道施工场地设于隧道两侧洞口附近，与路基结合起来设置，并采取排水防护措施。

4.2 便道布置

隧道进出口均有小路、县道及村村通公路与国道、省道相通，可将隧道进出口小路扩建后作为隧道进出口便道，并将其作为弃渣场便道，方便弃渣。该隧道共设8条便道，均利用原有小路进行改建，便道总长25.285 km，路面宽度4.5 m，采用碎石路面。

4.3 隧道弃渣

特长隧道弃渣量大，弃渣场的选择，主要是受周边地形控制，设在隧道洞口附近冲沟，或斜竖井口附近的冲沟，隧道弃渣应按相关规定堆放整齐，并适当压实，完善排水、防护和绿化措施，弃渣场顶面要培土绿化，栽种适宜当地的根系发达的树种。隧道的弃渣弃到弃渣场，或就近作为路基填料，或经加工作为路面底基层骨料、机制砂，或从中挑选片石、块石作为干砌和浆砌工程使用。因隧道弃渣为石方，参照JTG D30—2004公路路基设计规范第3.8条填石路堤执行，质量控制标准可适当降低。

5 结语

本文从斜竖井设置、施工安排、突发事件应急、便道布置和弃渣方案等方面，对特长隧道实施方案进行了论述，隧道斜竖井设置应从施工、救援、通风、安全、造价等方面综合考虑，选择最优方案，便道布置、弃渣方案与环境保护息息相关，在制定实施方案时应充分重视自然生态问题。