隧道群聯(lián)絡(luò)斜井方案確定與施工設(shè)計(jì)

鮑方園

（寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)交通科，黑龍江寶泉嶺 154211）

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隧道群聯(lián)絡(luò)斜井方案確定與施工設(shè)計(jì)

鮑方園

（寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)交通科，黑龍江寶泉嶺 154211）

隧道工程為整個(gè)公路、鐵路建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接的影響到公路、建設(shè)的質(zhì)量與周期。其中隧道群施工時(shí)現(xiàn)階段隧道施工中常見(jiàn)情況之一。文中以某隧道群施工工程為根據(jù)，分析了隧道群聯(lián)絡(luò)斜井方案的確定與施工設(shè)計(jì)。

隧道群；聯(lián)絡(luò)斜井；方案確定；施工設(shè)計(jì)

1　隧道群聯(lián)絡(luò)斜井方案設(shè)計(jì)

1.1斜井設(shè)計(jì)概況

隧道群聯(lián)絡(luò)采用斜井的方式能夠該隧道運(yùn)營(yíng)時(shí)期的通風(fēng)道，同時(shí)也能夠有效的提升隧道正向施工作業(yè)面的面積。斜井也為隧道施工進(jìn)原料和出渣的咽喉，能夠在很大程度上提升隧道施工的進(jìn)度。

1.2斜井平端面設(shè)計(jì)

在進(jìn)行斜井平端面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先盡量縮短斜井設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度，更好的降低工程的總體造價(jià)，同時(shí)設(shè)計(jì)的斜井出口應(yīng)位于淺埋的地層當(dāng)中，防止水給斜井的運(yùn)行帶來(lái)威脅。此外，應(yīng)盡量避開(kāi)松軟的巖層。

經(jīng)過(guò)全面的結(jié)合該隧道建成后所承載的運(yùn)輸任務(wù)與現(xiàn)有的地質(zhì)資料，經(jīng)過(guò)全面的設(shè)計(jì)分析，最終確定出該斜井的設(shè)計(jì)總長(zhǎng)為500 m。

1.3斜井襯砌設(shè)計(jì)

該斜井為永久性的構(gòu)造物，采用新奧法原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，其初期的支護(hù)形式為鋼骨架、錨網(wǎng)索為主，整個(gè)支護(hù)過(guò)程中應(yīng)充分的調(diào)用圍巖自承能力。在進(jìn)行二次襯砌施工時(shí)，主要采用鋼筋混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)。

1.4斜井的排水設(shè)計(jì)

在進(jìn)行斜井的排水設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)的理念為以排水為主、防止水積聚為輔，采用因地制宜的綜合治理措施。具體的設(shè)計(jì)為，在斜井的兩側(cè)各設(shè)置一排U型水溝進(jìn)行排水，在整個(gè)斜井的風(fēng)道與斜井的集水井之間也設(shè)計(jì)由水溝進(jìn)行連接。整個(gè)斜井的兩側(cè)均設(shè)置有盲溝，在施工的縫隙處均安置有膨脹性止水條帶，更好的進(jìn)行排水。

1.5斜井的施工設(shè)計(jì)

結(jié)合一號(hào)到四號(hào)隧道階段的地質(zhì)條件，采用鉆爆法盡心施工，運(yùn)輸?shù)姆绞綖槠?chē)平坡運(yùn)輸。爆破工作應(yīng)以光面爆破為主。在進(jìn)行一次混凝土噴射時(shí)，主要采用噴濕法。當(dāng)一次施工結(jié)束之后，二次襯砌施工應(yīng)緊跟其后，主要設(shè)計(jì)的襯砌方式為鋼模板整體性澆筑方式。施工階段采用的通風(fēng)方式為壓入式通風(fēng)；施工階段采用的排水方式為分級(jí)集中排水方式。

2　隧道群聯(lián)絡(luò)豎井方案設(shè)計(jì)

根據(jù)先前的一號(hào)到四號(hào)隧道的勘察結(jié)果，同時(shí)結(jié)合一號(hào)到四號(hào)的施工安全風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)過(guò)全面的分析，提出了在一號(hào)到四號(hào)隧道中設(shè)計(jì)四個(gè)豎井，施工的長(zhǎng)度為40 m。

2.1豎井襯砌設(shè)計(jì)

豎井設(shè)計(jì)方案的井壁的支護(hù)方式主要為雙層襯砌的方式，具體的支護(hù)形式為錨網(wǎng)噴加鋼骨架的支護(hù)方式。

2.2豎井排水設(shè)計(jì)

在進(jìn)行豎井排水設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)的原則為：在進(jìn)行斜井的排水設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)的理念為以排水為主、防止水積聚為輔，采用因地制宜的綜合治理措施。結(jié)合本隧道的實(shí)際特點(diǎn)，在進(jìn)行本隧道豎井排水設(shè)計(jì)時(shí)，采用從上到下的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，主隧道為排水的終點(diǎn)。具體的排水設(shè)計(jì)為：

豎井的井身采用全斷面的防水板施工，在縱向的方向上，每隔6 m左右設(shè)置一個(gè)透水管，PVC管道與透水管在其相交處形成三通的裝置。

在豎井的四周半徑為15 m的范圍內(nèi)設(shè)計(jì)環(huán)狀的截水溝，從而將雨水或者地表面攔截進(jìn)入到附近的水溝中。

2.3豎井施工方案的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行豎井施工方案的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分的考慮一下幾個(gè)方面的因素。

首先應(yīng)考慮施工隧道段的巖石的自穩(wěn)性能；其次為開(kāi)挖斷面的尺寸；施工工藝等。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外對(duì)于不同地質(zhì)情況、不同豎井尺寸其施工方法的選擇表如表1所示：

表1　豎井施工方法的選擇表

根據(jù)本施工段的地質(zhì)情況，采用自上而下的鉆爆法進(jìn)行施工，同時(shí)采用邊支護(hù)邊施工的方式進(jìn)行，運(yùn)輸?shù)姆绞綖槿斯け蒲b渣方式進(jìn)行。

3　斜井和豎井設(shè)計(jì)方案的選擇比較分析

3.1斜井與豎井設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)因素對(duì)比

在對(duì)經(jīng)濟(jì)因素進(jìn)行對(duì)比時(shí)，主要考慮了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用與工程施工的造價(jià)。全面的結(jié)合地質(zhì)資料及必要的經(jīng)濟(jì)資料，得出斜井與豎井的經(jīng)濟(jì)因素對(duì)比表如表2所示：

表2　斜井與豎井的經(jīng)濟(jì)因素對(duì)比表

從表3中可以得出斜井方案比豎井方案造價(jià)要低。

3.2斜井與豎井設(shè)計(jì)方法環(huán)境保護(hù)分析

隨著現(xiàn)階段工程建設(shè)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，國(guó)家對(duì)于隧道施工時(shí)環(huán)境保護(hù)的要求也越來(lái)越高，要求在進(jìn)行豎井井口的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將斜豎井進(jìn)口必須設(shè)在保護(hù)區(qū)以?xún)?nèi)，則斜井方案比豎井方案有較大的優(yōu)勢(shì)，豎井在施工時(shí)容易對(duì)環(huán)境造成很大的破壞。在進(jìn)行斜井施工時(shí)，可以采用反井的方式進(jìn)行施工，如果將井口選擇在合適的位置，能夠更好的降低隧道運(yùn)行給環(huán)境帶來(lái)的影響。

3.3斜井與豎井設(shè)計(jì)方案施工因素分析

在進(jìn)行豎井的施工時(shí)，隨著豎井所需直徑的增加，其施工所需的進(jìn)口與井架尺寸往往增加，并隨著施工長(zhǎng)度的增加，施工的難度將會(huì)更加增多。但是在進(jìn)行斜井的施工時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)從整個(gè)隧道的洞口直接的自下而上向地表施工或者沿斜井設(shè)計(jì)軸線(xiàn)從地表往隧道自上而下進(jìn)行開(kāi)挖，從而降低了對(duì)井口地表?xiàng)l件的要求，在運(yùn)用斜井方案時(shí)，斜井的傾角也具有很大的選擇余地。

3.4設(shè)計(jì)方案的確定

通過(guò)上述的綜合分析，采用斜井設(shè)計(jì)方案在經(jīng)濟(jì)、施工及環(huán)境保護(hù)方面均有著較大的優(yōu)勢(shì)，因此，為更好的保證一號(hào)到四號(hào)隧道建設(shè)工期與施工安全性，應(yīng)采用斜井設(shè)計(jì)方案。

［1］ 李顯偉.渭河隧道水文地質(zhì)條件分析對(duì)“V”形坡設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化與施工建議［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2013，（12）：90-94，99.

［2］ 何川，李祖?zhèn)?，王明年，?公路隧道群及毗鄰隧道智能通風(fēng)照明與災(zāi)害救援聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)研究［J］.公路隧道，2008，（3）：53-56.

［3］ 易富君，韓直，鄧衛(wèi).遺傳算法優(yōu)化的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在公路隧道群交通事故微觀預(yù)測(cè)中的應(yīng)用［J］.交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào)，2012，（1）：64-72.

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