浅谈双洞小净距隧道的开挖

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1、浅谈双洞小净距隧道的开挖技术发展处王冬恒［摘要］小净距隧道的中夹岩是开挖后应力集中最大的地方，开挖方法选择的合理与否将直接影响到中夹岩的稳定性，本文通过对京福高速公路小净距隧道群的开挖施工总结就双洞小净距隧道的开挖方法按照不同的围岩级别逐一进行了介绍，同时，提出了钻爆开挖过程中的测试、计算方法及降震措施。［关键词］施工顺序施工要点震动测试降震措施1前言《公路隧道设计规范》JTJD70-2004第4.3.2条对并行公路隧道的净距作出如下规定：高速公路、一级公路的隧道应设计为上、下行分离的独立双洞。分离式独立

2、双洞的最小净距，按对两洞结构彼此不产生有害影响的原则，结合隧道平面线形、围岩地质条件、断面形状和尺寸、施工方法等因素确定，一般情况可按下表取值。分离式独立隧道双洞间的最小净距表1围岩级别///IIIIV1/VI最小净距(m)1.0xB1.5xB2.0xB2.5xB3.5xB4.0xB注：B—隧道开挖断面的宽度隧道间的中间岩柱厚度小于表1建议值的隧道称之为小净距隧道。小净距隧道是介于普通分离式双洞隧道和连拱隧道之间的一种结构形式，工程应用中它有以下优点:(1)其造价和施工工艺同普通分离式双洞隧道相比差别很小

3、;(2)同连拱隧道相比，它的造价低得多，同时施工工艺也简单;(3)有利于公路整体线型规划和线型优化。基于上述因素，该结构形式在中、短隧道设计中被广泛采用。但由于小净距隧道的中夹岩的厚度远比普通双洞隧道要小(一般只有5m-8m),所以小净距隧道的围岩稳定与支护结构受力要比普通分离式隧道要复杂，同连拱隧道相比，它有其自身的特点。为了保证该结构形式成功地应用于公路建设中，需要采取一定措施以保证围岩稳定与支护结构的安全。小净距隧道的围岩力学特点表明，隧道在施工中必须慎重对待中夹岩的稳定性，应采取必要的设计、施工措

4、施，确保小净距隧道施工安全。本文通过对京福高速公路三明至福州段上多座小净距隧道施工资料的分析以及施工经验总结和对国内多座小净距隧道施工文献的调研，提出并行双洞小净距隧道开挖方法。2开挖顺序及施工要点小净距隧道施工的难点、重点是合理选取开挖顺序、控制爆破作业，确保隧道开挖过程围岩的稳定，减小两隧道之间由于净距较小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素。对于软弱、破碎围岩来说，重在确定合理的开挖顺序，减少对围岩的扰动；对于坚硬、完整围岩，重在控制爆破振动对围岩稳定性的影响。为确保开挖过程中围岩的稳定性，减少因隧道

5、间距小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素的影响，满足小净距隧道中夹岩特有的加固要求，需对小净距隧道不同围岩级别段的施工采用不同的施工方法。2.1LII、III级围岩段2.1.1施工顺序采用超前导坑预留光爆层的开挖方法，按左洞先开挖制定，若右洞先开挖，则左、右洞施作顺序对调(见图1)O左洞施工顺序为：(1)开挖超前导坑1；(2)开挖预留光爆层2；(3)初期支护；(4)隧道减底及水沟开挖；(5)防水层及二次衬砌施工。右洞施工顺序同左洞。图1I、II、III级围岩超前导坑开挖工序横断面图2.1.2施工要点(1)

6、超前导坑超前长度应根据施工能力确定，一般为5~10m;(2)右洞预留光爆层的开挖应在左洞初期支护完成并达到一定强度后进行，因此一般应滞后左洞预留光爆层开挖5~10m;(3)在选择采用超前导坑预留光爆层法进行开挖时，应注意炮孔间距和单孔装药量等参数的调整。(4)采用全断面爆破法进行开挖较有利于大型设备的施工，但应在爆破参数设计上严格执行《GB6722-86爆破安全规程》的规定，切实配合爆破震动测试资料及时调整有关参数，确保相邻隧道衬砌、支护的稳定性和工程安全；(5)由于隧底开挖工作的精度直接影响隧道底部平整

7、回填工作量，超前导洞一般高于隧道底面设计标高0.5-1m,将隧道减底工作留至精确抄平后与开挖同时进行；(1)考虑到减底及水沟开挖若滞后二次扩挖面太远不利于各工序的平行作业，此工序与二次扩挖掌子面的距离应＜15mo2.2IV级围岩段2.2.1施工顺序采用反向单侧壁导坑的开挖方法，施工工序按左洞先开挖制定，若右洞先开挖，则左、右洞施作顺序对调(见图2)o左洞按下列顺序施工：(1)上台阶1超前支护；(2)上台阶1开挖；(3)上台阶1初期支护(含侧壁临时支护)；(4)下台阶1超前支护；(5)下台阶1开挖；(6)下

8、台阶1初期支护(含侧壁临时支护及仰拱初期支护)；(7)上台阶2超前支护；(8)上台阶2开挖；(9)上台阶2初期支护(含侧壁临时支护)；(10)中夹岩上部水平贯通锚杆施工；(11)下台阶2超前支护；(12)下台阶2开挖；(13)下台阶2初期支护(含侧壁临时支护及仰拱初期支护)；(14)中夹层下部水平贯通锚杆施工；(15)防水层及二次衬砌施工。右洞施工工序同左洞，但水平贯通锚杆施工应为水平贯通锚杆连接施工。图2IV级围岩反向单侧壁