雙線單洞隧道綜合洞室開挖支護施工技術探討

王海剛

摘要：雙線單洞隧道施工斷面小，空間有限，機械設備無法充分利用，嚴重制約了隧道的快速施工。而設計中有大量的綜合洞室，施工過程中充分利用綜合洞室的空間，盡早完成綜合洞室的開挖支護，給機械設備提供調轉空間，是加快施工進度，保證隧道工期的重要環節。本文以中條山隧道綜合洞室的開挖支護為例，在正洞開挖支護過程中形成洞門，在掌子面后20-30m完成洞室的開挖支護，施工安全快捷，同時盡早為機械設備提供調轉空間。通過現場實踐驗證，按照這種施工方法，能夠保證現場施工安全，又加快了施工速度，節約了成本，對類似工程有較強的參考價值。

關鍵詞：雙線單洞隧道;綜合洞室;大避車洞;開挖支護

引言

隨著我國鐵路等基礎設施的不斷發展，修建鐵路技術的不斷進步，長大隧道開始施工建設的也越來越多。特別是雙線單洞隧道，線路設計長，斷面尺寸小，施工過程中因狹小的施工空間制約，嚴重影響機械設備的運轉。同時為保證四電設備的安裝，隧道兩側設計了大量的綜合洞室，很多長大隧道的綜合洞室多達上百座。保證綜合洞室開挖支護的快速施工和充分利用，及時為機械設備轉向掉頭提供空間，提高機械設備的使用效率，是保證隧道工期的重要環節，在施工中具有十分重要的意義。本文以中條山隧道為例對雙線單洞隧道大避車洞的開挖支護施工為例進行技術探討。

1 概況

中條山隧道設計為雙洞單線隧道，穿越中條山脈，一般線間距35m，左線隧道起訖里程DK615+065～DK633+470，全長18405m，右線隧道起訖里程DK615+075～DK633+485，全長18410m，隧道最大埋深840m。正洞開挖斷面尺寸約為6.83×9.98m（寬×高），隧道綜合洞室167座，其中大避車洞和通信洞室為隧道兩側布置，與主隧道交角為90°;橫通道為左右線之間布置，與主隧道交角為45°電力洞室為左右線之間布置，與主隧道交角為90°;綜合洞室及設計里程見表1（以DK624+000-DK625+000為例）。

2.大避車洞設計參數

隧道內大避車洞單側間距為420m，兩側避車洞交錯設置。大避車洞與主隧道夾角為90°。設計襯砌斷面尺寸為5.5m（寬）×4.8m（高）×7.0m（深）。大避車洞二次襯砌Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級采用C30混凝土;Ⅴ級采用C35鋼筋混凝土。初期支護Ⅱ、Ⅲ級圍巖采用素噴混凝土，Ⅳ級圍巖采用網噴混凝土，Ⅴ級圍巖立格柵鋼架。

3 大避車洞開挖支護施工方法

3.1 ?全斷面光爆段大避車洞開挖施工

正洞施工至距洞室輪廓線外2m處，在洞室輪廓線上20cm打設錨桿，保證洞室輪廓外圍巖穩定。當洞室工作面形成后，正洞繼續開挖20-30m后開始開挖洞室。洞室開挖前，在輪廓線上埋設量測點，進行監測。開挖班按照測量組標記位置進行開挖支護，形成工作面后按照正洞施工工序（超前地質預報→測量放線→布孔→鉆孔→清孔、驗孔→裝藥及爆破→找頂→出碴→錨桿、鋼筋網安裝→噴射混凝土→進行下一循環）繼續施工至設計深度。

3.1 ?臺階法立拱施工段大避車洞開挖施工

1、正洞上臺階施工至距離大避車洞輪廓線2m處，開始上臺階避車洞橫梁（或者環梁）施工。在開挖輪廓線頂部上30cm安裝6根Ф22螺紋鋼筋，從拱架中穿過，與主筋焊接牢固，每循環施工安裝牢固，并預留搭接長度，下循環安裝時進行搭接，形成橫梁。（見圖5）

2、每處拱架處打設4根鎖腳錨管，打設在拱架兩側，并從橫梁中穿過，使用L筋與鋼架進行焊接。

3、拱架安裝完成后，使用紅油漆對開挖輪廓線放大10cm處進行標注，噴漿時進行預留，避免后期混凝土鑿除對初支破壞擾動。

4、在每榀鋼架橫梁上部布置監控量測點，每6小時讀取一次數據，保證施工的穩定性。

5、上臺階預留完成后，繼續施工4榀鋼架，然后進行大避車洞門施工。割除多余拱架，并將洞口拱架與正洞拱架采用鋼筋焊接牢固.洞口拱架一端立在下臺階基面上，另一端立在上臺階基面，打設超前小導管，及時進行噴漿封閉。

6、正洞繼續施工，施工至洞口拱架上臺階處，及時安裝下臺階拱架和仰拱拱架，封閉成環，大避車洞洞口拱架施工完成。

7、正洞繼續開挖20-30m，開始施工洞室，按照正洞施工工藝（超前地質預報→測量放線→布孔→鉆孔→清孔、驗孔→裝藥及爆破→初找頂→出碴→二次找頂→初噴混凝土→測量放樣→拱腳浮渣清除→上、下臺階支護（鋼筋網、鋼架、超前小導管等作業）→仰拱開挖、拱架安裝→噴射混凝土→進行下一循環）開挖至設計深度。

4 ?結論與建議

針對中條山隧道現場綜合洞室的施工，現場嚴格管理，通過目前施工主要成果如下：

綜合洞室在正洞開挖過程中對預留洞室頂部進行加固并及時形成洞室洞門，距離掌子面20-30m完成開挖支護。按照這種方法施工，減少了洞室洞門處初支噴射混凝土的鑿除工序，節約較長施工時間，同時未對受力結構進行破壞，施工過程及后期使用中監控量測數據穩定，為機械設備和車輛盡早提供了掉頭空間，減少機械設備的長距離空跑倒車時間，加快了施工進度，又節約了機械成本，為類似的雙線單洞隧道施工提供了一個很好的借鑒方案。

參考文獻：

[1]劉招偉，李建華.臺階法（帶仰拱）一次開挖施工技術在軟巖隧道中的應用[J].隧道建設（中英文），2018，38（02）：287-294