浅谈小净距隧道开挖施工

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1、浅谈小净距隧道开挖施工胡文华欧阳景峰（江西省高等级公路管理局南昌330046）摘要：本文以泰井高速公路的石狮隧道为例，介绍小净距隧道在开挖施工时应注意的相关事项及技术要点。关键词：隧道工程；小净距；开挖；中夹岩柱；注浆；610前言小净距隧道是指双洞间中夹岩柱的宽度介于连拱隧道和普通双线分离隧道之间、一般小于1.5倍隧道开挖断面宽度的一种特殊结构形式隧道。位于泰井高速公路江西井冈山市境内的石狮隧道，其双洞中轴线间距为20.16m，隧道开挖断面宽为10.676m，中夹岩柱净宽为9.63m，属于典型的双洞小净距隧道。石狮隧道是江西省山区高速公路第一座小净距隧道，该隧道全长690m

2、，地质钻探资料揭示该隧道洞口段岩性主要为Ⅱ类围岩，以薄层状泥岩、炭质板岩为主，风化程度高，洞身主要为Ⅲ-Ⅳ类围岩，以石英砂岩、碳质板岩为主，岩性较硬，但裂隙较发育，构造裂隙、风化裂隙中夹泥较多，且存在软弱夹层。围岩分类情况为：Ⅱ类围岩48m,Ⅲ类围岩680m，Ⅳ类以上围岩652m。小净距隧道与普通双线分离隧道最大的区别是中夹岩柱的宽度,由于小净距隧道中夹岩柱的宽度较小,而所受围岩压力大,因此,可以看出,小净距隧道施工的关键是加固中夹岩柱。如何确保中夹岩柱的稳定，事关隧道施工的成败。为确保开挖过程中围岩的稳定性，减少因隧道间距小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素，石狮隧道在开

3、挖施工时,针对不同的围岩采用了不同的开挖方法,Ⅱ类围岩段开挖时,采用了正向单侧壁导坑施工方法，Ⅲ类围岩段开挖时,采用了上下短台阶施工方法，Ⅳ类围岩段开挖时,采用了超前导坑预留光爆层施工方法。1洞口施工为减少对洞口仰坡的扰动，隧道洞口石方段开挖采用弱爆破及预裂爆破的施工方法。洞口刷坡时，为保证中夹岩柱的稳定，两隧道中夹岩柱坡口处原地面土体暂时予以保留，以支挡坡面。洞口仰坡采取锚杆、挂网、喷混凝土加固。同时为防止洞口开挖时坍塌,隧道洞口处加设锁口导管进行超前支护。导管采用φ89mm、壁厚6mm、长16m的热轧无缝钢管。施工时，导管沿隧道开挖轮廓线（导管间距50cm）并设1°的收

4、稿日期：2005-03-30仰角，方向与路线中线平行，打入围岩，锁口导管注浆时初压为0.5MPa,终压为2MPa，注浆过程应根据地质情况控制注浆压力，浆液扩散半径≮0.5m，注浆结束至掘进开挖前的时间间隔按不短于6h进行控制。2洞身施工2.1Ⅱ类围岩段开挖及施工顺序根据现场施工条件和施工工期要求，石狮隧道双向对打，右洞先于左洞施工。右洞开挖断面超前左洞开挖断面按不小于40m进行控制。右洞开挖采取上、下台阶法施工，上台阶开挖采用环行开挖留核心土法。上台阶开挖后，拱部支护及时跟上，Ⅱ类围岩超前支护方式采取超前小导管注浆加固，导管采用直径Ф42mm、壁厚3.5mm、长3.5m的无

5、缝钢管，管壁每隔15cm交错钻眼，眼孔直径Ф8mm，但尾部1m不设压浆孔。施工时，小导管与衬砌中线平行，以14°仰角打入拱部围岩，导管环向间距40cm，前后排导管打入点间距为2.4m，小导管保持1.0以上搭接长度。开挖时，每循环进尺为0.8m，与U形钢拱架间距相同，开挖后及时施作初期支护。下台阶开挖落后于上台阶8m-10m，初期支护跟上，对中夹岩柱进行注浆，打入对拉锚杆。①—右洞上台阶开挖（环形开挖留核心土法）；②—右洞拱部支护（锚喷、U形钢拱架、超前小导管）③—右洞下台阶开挖（落后上台阶8m-10m）④—右洞边墙及仰拱初期支护（锚喷、U形拱架）；⑤—中夹岩柱注浆加固；⑥—

6、左洞侧壁导洞开挖（落后右洞开挖面40m）；⑦—左洞侧壁导洞支护（锚喷、U形拱架）；⑧—中夹岩柱锚杆施加预应力⑨—左洞上台阶开挖（落后侧壁导坑开挖面5m）；10—左洞拱部支护（锚喷、U形钢架、超前）；⑾—左洞下台阶开挖（落后上台阶8m-10m）；⑿—左洞边墙及仰拱初期支护（锚喷、U形拱架）；⒀—右洞全断面衬砌（落后左洞开挖面15m-20m）；⒁—左洞全断面衬砌。图1Ⅱ类围岩段施工工序61为确保开挖过程中中夹岩柱的稳定性，左洞采用了正向单侧壁导坑的开挖方法，在左洞上台阶开挖之前先开挖侧导洞，超前加固中夹岩柱。左洞的侧导洞必须在右洞开挖进尺大于40m且中夹岩柱注浆固结后才能进行，

7、采取短进尺、全断面一次开挖到位，初期支护跟上并进行中夹岩柱对拉锚杆施加预应力加固。之后，再进行左洞上、下台阶开挖和支护，其余工序与右洞相同。具体施工顺序见图1所示。2.2Ⅲ类围岩段开挖及施工顺序Ⅲ类围岩段采取上下短台阶法开挖，上台阶开挖每循环进尺按1m控制，开挖过程中采用超前锚杆进行加固，锚杆采用Ф22的钢筋，施工时锚杆仰角控制在5°-15°左右，并根据开挖时岩体节理面层状现场调整以确定其最佳方向，锚杆环向间距50cm，前后排锚杆间距2m。下台阶落后于上台阶8m-10m，上、下台阶的初期支护施作必须紧跟开挖。右洞开