雙側壁導坑法施工技術在淺埋暗挖斷面軟巖隧道的應用

王鑫

摘 要：隧道的斷面比較復雜多變，應用雙側壁導坑法開挖可有效避免大面積松動，從而確保施工安全。本文結合工程實例對雙側壁導坑法施工技術在淺埋暗挖斷面軟巖隧道的應用進行了分析探討。

關鍵詞：淺埋暗挖法;大斷面軟巖;雙側壁導坑法

1 概況

大斷面-軟巖隧道斷面形式復雜：單線單洞加寬段、雙線單洞段、大跨度單洞段、三拱段。施工方法包括側洞法、雙側壁導坑法、叉中隔壁法、短臺階法等，由于截面不斷變化，由于每種方法的施工參數不同，所采用的施工工藝也會隨之變化。同時，為了使施工過程中的應力體系能夠順利轉換，增加了施工難度。為解決大斷面-軟巖隧道的開挖難題，通過方案比較，選擇了雙側壁導坑法開挖方案。

2 雙側壁導坑法施工特點

2.1 施工原理

雙側壁導坑法建筑是一種同時切割和支撐的方法。其原理是將整個大斷面隧道分成10個小部分。每個小斷面分別開挖形成一個大隧道。基于開挖過程中土層在短時間內的自穩性能變化，選擇格柵支護，在圍巖或土層表面形成薄壁支護結構，中墻和橫隔梁承受部分應力。

2.2 施工特點

雙側壁導坑法淺埋偏壓隧道能較好地解決雙線大斷面隧道開挖施工的安全問題，結構簡單，拆除方便，能夠較好地確保施工質量，經濟效益顯著。該方法是在新奧法的一些理論基礎上，在工程施工設計中提出的一套隧道施工理論和操作工藝。該工藝的順利進行，表明了該施工方法適用于松散土介質的圍巖，且隧道的埋深小于隧道直徑，可修建地表沉降很小的隧道。

2.3 方案比選

2.3.1 原設計方案

該工程有2個豎井，從豎井進入橫通道后，可按左右線東西方向開挖正線。三聯拱結構位于1井和2井之間，三拱設計采用中間隧道法，即先進行中間隧道的開挖和支護，然后在二次襯砌施工后在施工進行隧道兩側的施工。當然，中洞的施工也是施工完二襯后再進行施工。這樣就約束了三拱的施工時間，影響了整體工期。

2.3.2 調整實施方案

經過了用心的探討分析，因為三聯拱不在1、2井同時到達的位置，必須導致一方先到達，待另外一方施工到達目標時，再進行第三聯施工。為了更好地處理第三聯拱的工序不受其它因素影響，縮短該段總工期，從技術、安全、經濟等方面考慮，第三聯拱采取側洞法工藝。也就是從2號井向三聯拱的方向進行施工，直至完畢。接著開挖三聯拱左側，開挖完成后，進行二次襯砌施工，再向1號井方向開挖，1號井開挖至三聯拱時，便可以右側施工，二襯砼施工完成后，可向中洞施工，這樣不僅能夠節省工期及投資成本，還能提升工程質量。

2.4 側壁導坑施工方法

針對本標段結構復雜、周邊環境復雜的特點，專項施工方案需要通過科學合理的組織設計及高危施工方案編制，而且通過專家評審其可行性、可靠性、可操作性。

2.4.1 施工總體原則

完成橫通道施工后，再進行正線施工。先開挖正線標準段，提前15 m以上的距離，以免發生連鎖反應，造成影響。正線、橫通道兩方面的受力比較復雜，需要采取相應有效的加固措施，避免發生安全事故。如在一次襯砌后注漿加固、設置足夠的支護等。對危險源進行認真的調查研究，采取有效的預防措施。

2.4.2 施工步驟

（1）在1號導洞拱部和中墻上部修建超前小導管，并進行灌漿加固。1號導洞開挖按環向開挖、為減少開挖時間，保持掌子面穩定，應逐步貫徹預留心墻土的原則。搭設網格，埋設回填灌漿管，噴混凝土。下臺階開挖應盡快進行，使1號導洞封閉成環，并在拱腳處增設鎖腳螺栓。當1號導洞封閉成4 m環形時，可進行2號導洞的開挖和支護。必須保證上、下導洞間距緊跟，一般宜控制在4 m左右。1號、2號上、下導洞成環后，在初期支護有一定強度時進行回填灌漿。注漿材料可以用水泥漿回填，有時用砂漿回填。

（2）為了避免導洞之間形成群洞效應，1導洞開挖進尺15 m時方可開挖3號導洞。而且兩個導洞前后相差不能小于15 m，以保證3號導洞施工前1導洞的相對穩定性。4號導洞的施工相似于2號隧道。

（3）3號導洞的開挖進尺超過10 m時，可以進行5號隧道的開挖和支護。控制的關鍵是保證頂板網架與兩側隧道網架的可靠連接。6號導洞也需要遵循數字，并且嚴格禁止一次挖掘多個桁架。

（4）待初支護變形趨于穩定后，方可進行混凝土施工。二次襯砌施工必須保證一次支護體系的安全穩定，需要嚴格按照專項施工方案進行實施。臺車也用于本標段大斷面的二次襯砌施工。因此，小車已經確定了施工順序，但為了保證施工安全，初次支護系統的破壞時間應盡可能短。因此，仰拱施工前，應盡量少拆除下部臨時中隔壁，如有車進來，應控制車輛長度，只夠一輛小車，但破斷也要按順序進行，先破中隔墻，再破中隔墻，破斷過程中要先破少量連接件，向順洞方向，以條形進行，并保留網格鋼筋。經監測數據顯示，破碎過程中無異常情況，其余臺車混凝土均可破碎。

5）在臨時中間隔墻損壞之前，應對每個洞室的基礎表面進行處理，以滿足建筑防水的要求。同時，要加強各工序之間的銜接，盡可能地降低危險源暴露時間，盡快完成施工，保證結構安全。

2.4.3 特殊部位施工

渡線處的橫截面有很多變化，有許多小截面過渡到大斷面。當過渡尺寸相同時，可以直接進行過渡。截面尺寸如果不一樣時，需要采取相應措施進行過渡，在變斷面前的5 m處抬高，并按比例開挖到大斷面寬度。必要時，可在過渡輪廓周圍搭設大型管棚，開挖時輔以超前小導管灌漿，確保安全。

相對而言，斷面從大到小并不困難。傳統的方法是待施工完畢后，將端頭調至設計位置，然后通過斷點進入到小斷面進行施工。大斷面開挖至設計位置時，應緊密布置兩個格柵。同時，最后一個豎立好后，端蓋格柵與之牢固連接。

同時，加固小截面的第一個，并將其嵌入端部封閉格柵中。小斷面可噴8 cm厚混凝土，減少鑿毛麻煩。同時要注意的是，除了密封端面的錨桿外，還應在小截面外設置大管棚，以加強受力較差的情況。當端墻后為砂層時，也可設置雙層小導管，并進行有效灌漿，在開孔小斷面時非常安全有效。

3 結語

（1）在實施眼鏡法的過程中，一定要注意控制每個導洞的前后臺階之間的距離，平行孔之間的距離不宜太近，容易造成群洞效應。拱頂覆土干撓度較大，對初期襯砌結構體系與圍巖的平衡影響較大，不利于結構的安全。同時，為了避免后續施工影響已建成的導洞，應合理安排各導洞的施工順序，既能安全順利地完成施工，又能節約資源，具有十分重要的意義。比如，回灌應該有所反映，但有時回灌已經完成，但導洞建成后對其有一定影響，因此有必要進行二次回灌回填，這有利于控制沉降，特別是在重要部門。

（2）在實施玻璃法的過程中，5號隧道頂網的架設存在一定的困難。1、3號導洞連接設計，網架為楔形，頂大底小，這樣施工必然達不到恰到好處的效果。另外，操作空間小也會導致連接速度過慢，從而形成超挖現象，質量無法得到保證。因此，經過各種試驗后，在中心線偏差1 m處加設連接板。兩端固定后焊接連接板，效果顯著。

（3）施工時會有部分殘留水或頂部有少量泄漏現象，這部分水的處理非常重要，不僅影響初期襯砌的質量，而且后期的防水施工也會受到影響，止水的施工方法主要是普遍注水泥漿，如若注漿堵不住時選用埋管引排處理。

參考文獻：

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