青云山隧道长大纵坡斜井施工技术研究

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青云山隧道长大纵坡斜井施工技术研究

张 锐

（中铁十二局集团第一工程有限公司，陕西󰀃西安󰀃710038）

摘 要：长大隧道多属于高速公路基础设施建设当中的一种十分关键的工程。近年来，随着经济技术的发展，长大公路隧道逐年增多，多以设斜井的方式进行长大隧道的修建，以获得工作面的增加，使得施工进度加快，实现“长隧短打”，从而节省项目的成本投入，创收社会效益。基于此，文章就青云山隧道斜井施工技术作简单介绍，仅供类似工程参考。关键词：长大纵坡；斜井；施工中图分类号：U455󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃文献标志码：A󰀃作为华东区域之中一座最长的隧道，青云山隧道总长22km，在这个隧道的整个施工过程当中，长大纵坡斜井技术是一个重要的部分。在开挖的过程之中，需要经过诸多断层，并且涌水量也十分庞大。基于此，应重视斜井施工技术，并有效控制各施工环节的风险源，尤其是斜井的开挖控制，提供超前地质预报，通过先进的新型方法及手段，来明确前方地质概况，并强化施工技术管理，进而确保隧道工程可以顺利、安全地贯通。

1 工程概况

1.1 工程情况

位于广东省韶关市的青云山隧道，在河源市连平县和翁源县分水岭的青云山山脉，左线长5900m；右线长6010m，隧道最大埋深约808m，属特长深埋隧道。该隧道设斜井一座，位于广东省河源市连平县分水岭青云山山脉，起讫桩号AK0＋000～AK0＋860，长860m；呈103°方向展布；进洞口设计标高503.897m，最大埋深534m。斜井主洞和线路交于ZK349+000m处；斜井平均纵坡为11.53%。1.2 斜井区地质水文条件

据现场水文地质调查统计，斜井进口段对斜井涌水可能造成影响的地表溪沟水流量为1.3m3/s。为大气降水形成的地表面形成的地表水，拥有较好条件的表径流，位于斜坡中下部的隧道进口，有着高标高，大面积的汇水量；另外，斜井区基岩裂隙水沿坡脚渗出汇集于山间沟谷，水量情况需引起重视。该斜井施工中，地表水存在很大影响，在暴雨期间应特别注意地表面流冲刷破坏洞口的作用，要进行疏排、截流相关措施。

2 工程特点

（1）斜井与排烟通道交叉口处半径为20m，小半径圆曲线，测量放样困难。（2）斜井最大纵坡为12.293%，平均纵坡为11.53%（见图1），坡度大，施工困难。（3）地质情况复杂，地下水丰富，坡度大，反坡抽水难度大。（4）排烟通道与主洞及斜井同时施工，施工干扰较大。

3 施工方案

3.1 总体施工方案

针对斜井洞口拉槽在展开施工前，应先全面清除坡面上的所有不稳定的岩石，并针对稳定性不强的坡体，采取必要的加固措施。总体上，应根据“加强支护，超

作者简介：张锐（1979—），男，工程师，研究方向：隧道工程。

󰀃󰀃文章编号：2096-2789（2019）14-0111-02

图1 斜井纵断面图

前管理，较短开挖，勤加量测，严格注浆”的原则进行开挖施工操作。为交叉口段施工降低干扰的影响，在施工时要合理控制爆破，这是顺利通过交叉口的关键所在。必要时对中间岩体采取注浆加固处理后再进行施工开挖。3.2 开挖方法

斜井围岩主要为IV、V级围岩且较小断面，按上下断面光面进行开挖爆破施工，进行支护作业和钻孔时利用自制钻孔小台架操作。直线段根据围岩情况，施工进尺控制在1.0～2.0m，每循环由测量班进行精确放样，曲线段施工进尺控制在一榀拱架进尺，对曲线段开挖角度和施工坡度时，对测量班、开挖班由技术人员做出技术交底，进行现场跟踪监控。3.3 洞渣运输

排烟联络通道的断面尺寸为7.2m×7.8m，出渣车在斜井内无法掉头，出渣车必须从洞口倒着进去出渣。由于纵坡大，长度达860m，因此安全风险很大。为了减少出渣车辆的安全风险，每隔200m增设一处加宽带，加宽4.08m，长度18m，来保证车辆掉头，每隔100m增设一处防撞墩（见图2），防止车辆制动失灵而发生较大的安全事故。

图2 防撞墩示意图

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| 工程技术与应用 | Engineering Technology and Application2019年第14期

3.4 超前支护

斜井和正洞交叉的地方具有相对良好的围岩，能以超前小导管为巷道挑顶的超前支护，且所采用的小导管直径长42mm、壁有4mm厚的无缝钢管，控制环向间距在30cm以下，保持纵向搭接环与环的长度在100cm以上，最后控制外插角位于5°～10°。当打入小导管岩体后，将水泥净浆注入，控制单孔注浆终止压力在3MPa以上。3.5 反坡排水

根据调查的地质水文情况，在斜井进洞开挖前做好了排水方案。在正洞的地方，沿大里程方向，专门设置固定泵站，占用正线车道，加深正洞仰拱。泵站包括水仓与泵房，且水仓上面是泵房。为了防止水仓淤积，按三级沉淀池规范来对水仓展开施工，并通过挖掘机来清理沉淀池清淤等。同时，根据方案准备好排水设备，每次开挖后，在下台阶离拱脚处1.0m的位置挖设一个积水坑，采用11.0kW污水泵抽出洞外沉淀池经过沉淀排出。随着洞身的开挖深入，每间隔100m设置一个2m×4m的积水坑，每隔50m在回填面上设置一道拦水缘将回填面上的水引入集水坑内，减轻掌子面的排水压力，根据掌子面的水量情况设置污水泵的数量，确保能及时将掌子面的水排出，保证掌子面开挖的顺利进行。3.6 注浆堵水

由于斜井施工过程中地下水发育，出现多处地下水集中排出的现象，水量大，对隧道内正常排水影响较大，影响后期正洞内的排水。经过研究决定，为了减轻排水压力，对集中出水点（线状水且持续）进行注浆堵水处治，注浆采用Φ42×4mm注浆小导管，浆液采用双液浆，注浆管长度、间距和注浆压力等参数根据现场试验确定，确保注浆效果。3.7 二衬施工

由于斜井作为正洞施工的通道，二衬需待斜井正洞和出口贯通完成后方可进行二次衬砌施工，因此斜井初期支护必须保持进行监控量测，沉降收敛稳定后也必须定期进行监测。为了保证台车能顺利通过小半径圆曲线段，衬砌采用全断面液压3+6m台车进行。二衬砼一次成型浇筑边顶拱，直线段采用9m台车进行衬砌。为保证曲线段线性，圆曲线段采用3m台车进行。3.8 斜井与主洞交叉口施工

掘进到交叉口临近部分时，采用3排I16型钢并联支护开挖采用预留核心土法，便于机械的调动，在向主洞开挖前，先沿开挖轮廓线拱部以上打一环Φ50超前注浆小导管。进入主洞后，沿主洞衬砌外轮廓扩挖安装I25工字钢支撑和托梁，并由锚杆固定，钢架必须和锚杆尾部焊接在一起，将主洞拱架焊接固定在托梁上，打设锁脚锚杆固定。交叉口处应力复杂，施工过程中必须加强监控量测，并及时根据围岩监控量测结果，及时调整开挖方式和修正支护参数（见图3、图4）。

4 体会

（1）斜井与排烟道、正洞交叉，施工过程中相互干扰大，并且交叉口处结构受力复杂，必须做好衬砌施工质量。（2）曲线半径为R=20m的斜井转正洞交叉口处，因半径小，所在施工前需加强导线复测工作，并做好技术交底，加强施工中的测量工作，严格控制曲线段的开

挖进尺，杜绝超欠挖。（3）施工前必须对作业人员进行安全教育培训，提高其安全意识，减小安全风险。（4）对各个交叉口处，必须加强监控量测的频率，并根据量测结果及时修改开挖方式及支护参数，确保安全。（5）必须配置专职人员进行排水工作，确保斜井的施工安全。（6）在添加斜井之后，通过缩短隧道施工工期，在提前贯通隧道的基础上，可以创造巨大的潜在收益。

图3 斜井和主洞交叉示意图

4斜井和主洞交叉口结构布置图

5 结束语

在长大隧道施工中，应用纵坡斜井能在方便施工的同时，有效降低工程成本。具体来讲，指的是长大隧道施工想要在满足工期需要的前提下，获得理想的高水平经济效益，选取围岩地质相对较好的地段，来专门开设一处具有简单施工和较短距离的通道，以增大隧道正洞的施工作业面，从而成功地缩短不良地质段对应的施工工期，最终加快隧道的整体施工进度等。

参考文献：

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