暗洞明做在歐家山隧道出口左洞的應(yīng)用

王學(xué)恒

摘要： 歐家山隧道左線采用單側(cè)壁法單端掘進(jìn)出洞施工對(duì)現(xiàn)行左線出洞施工不具備指導(dǎo)作用。歐家山隧道為本標(biāo)段控制性工程，左線導(dǎo)坑ZK36+400～ZK36+403段拱部發(fā)生局部垮塌，洞內(nèi)淺埋段圍巖滲水后會(huì)造成塌方擴(kuò)大化，對(duì)已開挖完成且為進(jìn)行二襯施工的段落（ZK36+367～ZK36+395）造成危害，存在極大的安全風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，對(duì)出口段左線ZK36+395至出口明暗分界線ZK36+427段進(jìn)行明挖施工，該部分土方可作為路基填料，有利于資源利用。通過(guò)本公司在山嶺隧道施工中積累的經(jīng)驗(yàn)，以及“暗洞明做”施工工藝較為成熟，出口段左線采取由ZK36+395至出口明暗分界線ZK36+427段進(jìn)行明挖法施工的“暗洞明做”施工工藝。

Abstract： The left-hand side of the Oujiashan Tunnel adopts single-sided wall excavation and single-ended tunneling to construct the tunnel and does not provide guidance for the current construction of the left-hand tunnel. The Oujiashan tunnel is the control project of this section. The local arch collapsing of ZK36 + 400 ～ ZK36 + 403 on the left-hand line lead to local collapse. After seepage of the surrounding rock in the shallow buried section of the tunnel will cause landslide enlargement. After excavation has been completed in the meantime， there is great safety risk to the paragraph （ZK36 +367 ～ ZK36 + 395） for the construction of the second liner. At the same time， the open excavation of the section ZK36 + 427 at the exit of the left line ZK36 + 395 to the exit light-dark boundary line shall be carried out. This part of earth can be used as subgrade filler， which is good for resource utilization. Through the experience accumulated by China Railway 14th Bureau Group No.2 Engineering Co.， Ltd. in the construction of mountain tunnels and the construction technology of "open dark cave"， the left-hand lane of the exit section adopts the method of " open dark cave " construction from ZK36 + 395 to the section ZK36 + 427 of the exit light-dark boundary line of the exit.

關(guān)鍵詞： 暗洞明做；隧道施工；施工工藝

Key words： open dark cave；tunnel construction；construction technology

中圖分類號(hào)：U453.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）02-0109-03

1 工程概況

歐家山隧道進(jìn)口位于大冶市金湖鎮(zhèn)角田村，出口位于大冶市金湖鎮(zhèn)平原村。隧道大致由東向西展布，走向近275°，隧道右幅起止樁號(hào)YK35+070～YK36+450，全長(zhǎng)1380m；左幅起止樁號(hào)ZK35+072～ZK36+457，全長(zhǎng)1385m，洞室凈空均為10.75*5.0m，隧道最大埋深約168m，洞門型式進(jìn)出口端擬采用削竹式，隧道為分離式長(zhǎng)隧道。

2 施工難點(diǎn)和特點(diǎn)

前階段施工中，出口段紅線用地由于被“金山采礦場(chǎng)”部分占用，征遷難度大，未能及時(shí)交付使用，出口段邊仰坡防護(hù)、導(dǎo)向墻及超前長(zhǎng)管棚支護(hù)不能施工，與前期施工組織設(shè)計(jì)及歐家山隧道專項(xiàng)施工方案內(nèi)隧道雙向掘進(jìn)貫通方案不一致，后修訂歐家山隧道出口段專項(xiàng)施工方案并經(jīng)評(píng)審，同意歐家山隧道單端掘進(jìn)出洞施工。按修訂后《歐家山隧道出口段專項(xiàng)方案》組織施工，由于隧道出口段為淺埋段（實(shí)測(cè)歐家山隧道左線出口段埋深為2.1～9m），且多為回填雜土碎石，土層透水性較好，加之施工時(shí)正值雨季，圍巖遇水自穩(wěn)性極差，在左線導(dǎo)坑ZK36+400～ZK36+403段拱部發(fā)生局部垮塌，導(dǎo)洞4榀中隔壁鋼架被垮塌土體砸脫落，左線掌子面掘進(jìn)被迫停止施工。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，按《歐家山隧道出口段專項(xiàng)施工方案》左線采用單側(cè)壁法單端掘進(jìn)出洞施工對(duì)現(xiàn)行左線出洞施工不具備指導(dǎo)作用。歐家山隧道為本標(biāo)段控制性工程，能否順利貫通，一方面對(duì)于資源利用、土方調(diào)配、施工便道、隊(duì)伍協(xié)調(diào)、起著至關(guān)重要的作用；另一方面，現(xiàn)已進(jìn)入雨季，左線導(dǎo)坑ZK36+400～ZK36+403段拱部發(fā)生局部垮塌，如不盡快采取措施組織施工，洞內(nèi)淺埋段圍巖滲水后會(huì)造成塌方擴(kuò)大化，對(duì)已開挖完成且為進(jìn)行二襯施工的段落（ZK36+367～ZK36+395）造成危害，存在極大的安全風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，對(duì)出口段左線ZK36+395至出口明暗分界線ZK36+427段進(jìn)行明挖施工，該部分土方可作為路基填料，有利于資源利用。通過(guò)本公司在山嶺隧道施工中積累的經(jīng)驗(yàn)，以及“暗洞明做”施工工藝較為成熟，故本項(xiàng)目部調(diào)整歐家山隧道出口段專項(xiàng)施工方案，出口段左線采取由ZK36+395至出口明暗分界線ZK36+427段進(jìn)行明挖法施工的“暗洞明做”施工工藝，出口段右線仍按原方案三臺(tái)階單端掘進(jìn)出洞施工方案進(jìn)行施工。endprint

3 施工順序

截止目前歐家山隧道出口段左線掌子面已暫停施工，左線主洞掌子面里程為ZK36+395，左線導(dǎo)洞掌子面里程為ZK36+403，左線仰拱里程為ZK36+385，左線襯砌里程為ZK36+367，左線明暗分界線里程為ZK36+427，主洞掌子面距離明暗分界線長(zhǎng)度32m。方案調(diào)整后出口段左線采取由ZK36+395至出口明暗分界線ZK36+427段進(jìn)行明挖法施工，開挖時(shí)根據(jù)開挖高度分2級(jí)開挖，開挖后應(yīng)及時(shí)防護(hù)，防止雨水沖刷造成邊坡滑塌。明挖段開挖由小里程至大里程依次分級(jí)推進(jìn)施工，開挖后按原設(shè)計(jì)S5-1襯砌支護(hù)類型進(jìn)行施作，每完成一段開挖與支護(hù)后即進(jìn)行仰拱鋼筋綁扎及砼澆筑，仰拱及填充按S5-1襯砌支護(hù)類型施工完成后，及時(shí)施工二襯混凝土，待襯砌砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后，進(jìn)行明挖段（ZK36+395至出口明暗分界線ZK36+427段）回填土分層對(duì)稱填筑并壓實(shí)，恢復(fù)原地貌。

4 施工方案

4.1 洞身開挖及邊坡防護(hù)

4.1.1 明挖挖方施工工藝

測(cè)量放線→修筑臨時(shí)排水溝→邊仰坡開挖→邊坡防護(hù)

4.1.2 施工方法

洞口邊仰坡開挖前，項(xiàng)目部測(cè)量人員根據(jù)開挖輪廓線將洞頂截水溝位置放樣，為保證施工安全，洞頂位置截水溝采用人工開挖，其余位置截水溝可采區(qū)機(jī)械開挖，截水溝采用片石砌筑，溝底進(jìn)行硬化處理?？刂坪媒厮疁享斆娓叨龋_保坡面地表水流入水溝。截水溝應(yīng)與洞口臨時(shí)排水溝形成完整的排水體系。

截水溝施工完成后，方可開挖邊仰坡，K36+395～K36+427段邊坡按照1：1坡率、仰坡按照1：1進(jìn)行刷坡，刷坡前由項(xiàng)目部測(cè)量人員根據(jù)坡腳線反算開口線用竹樁做出標(biāo)志后進(jìn)行刷坡。每側(cè)邊坡分2級(jí)開挖，每級(jí)邊坡最大高度約8m，每側(cè)各設(shè)2m寬平臺(tái)一處。邊仰坡開挖到位后，要及時(shí)清理邊仰仰坡面松石及虛土，為了確保邊仰坡的穩(wěn)定，對(duì)邊仰坡進(jìn)行噴錨支護(hù)。邊坡支護(hù)參數(shù)為：Φ22砂漿錨桿，間距1.4m*1.4m，呈梅花形布置，錨桿長(zhǎng)度為3.0m；？準(zhǔn)6鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格尺寸為20cm*20cm；C25噴射砼，噴砼厚度8cm。仰坡支護(hù)參數(shù)為：Φ22砂漿錨桿，間距1.2m*1.2m，呈梅花形布置，錨桿長(zhǎng)度為4.0m；？準(zhǔn)6鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格尺寸為20cm*20cm；C25噴射砼，噴砼厚度10cm。

施工過(guò)程中，機(jī)械及人員嚴(yán)禁進(jìn)入ZK36+395小里程施工，邊仰坡開挖過(guò)程中，應(yīng)先將第一級(jí)邊仰坡開挖完成，待露出ZK36+395小里程拱架后，再分段開挖下一級(jí)邊坡。

4.2 初期支護(hù)

4.2.1 初期支護(hù)施工工藝

4.2.2 施工方法

① 立架：仰拱施工完成，并經(jīng)測(cè)量班放樣后，開始架立鋼架，鋼架應(yīng)與仰拱初支鋼架牢固連接；

② 打設(shè)鎖腳錨桿：鋼拱架安裝后，每拱腳處按斜向下傾角45°緊貼鋼拱架兩側(cè)邊打設(shè)4根，長(zhǎng)度L=4.0m的？準(zhǔn)25中空注漿鎖腳錨桿；

③ 噴射砼支護(hù)采用掛設(shè)？準(zhǔn)8雙層鋼筋網(wǎng)片噴錨支護(hù)，噴砼施工時(shí)采用在鋼拱架外側(cè)掛模法施工并養(yǎng)護(hù)，噴錨過(guò)程中注意拱腳處噴填密實(shí)。

4.2.3 施工注意事項(xiàng)

①由于ZK36+395～ZK36+427段采用“暗洞明做”施工，施工過(guò)程中取消導(dǎo)向墻及超前支護(hù)、系統(tǒng)錨桿等；

②施工過(guò)程中邊仰坡較高，且處于雨季，施工時(shí)開挖后應(yīng)及時(shí)防護(hù)，加強(qiáng)邊仰坡觀測(cè)；

③施工過(guò)程中，初期支護(hù)外側(cè)采用安裝竹膠板后噴射混凝土施工，安裝模板時(shí)應(yīng)保證初期支護(hù)砼厚度（S5-1襯砌支護(hù)類型）；

④ 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工鎖腳錨桿，加強(qiáng)鎖腳錨桿施工質(zhì)量。

4.3 仰拱及二襯施工

仰拱施工應(yīng)及時(shí)跟進(jìn)，以確保歐家山隧道出口段左線淺埋段施工安全。仰拱施工采用棧橋法施工，每完成一模仰拱初支后即進(jìn)行仰拱鋼筋綁及砼澆筑。

目前左線襯砌里程為ZK36+367，仰拱施工完成后及時(shí)施作初期支護(hù)，待初期支護(hù)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)后施工二次襯砌混凝土。襯砌在洞內(nèi)ZK36+367處由小里程至大里程順向施工，襯砌采用12m全斷面整體液壓襯砌臺(tái)車模筑法施工，砼由自動(dòng)計(jì)量拌合站拌合，砼運(yùn)輸罐車運(yùn)輸，地泵輸送入模澆筑，二次襯砌全斷面一次施工。

4.4 明挖回填

明洞回填分兩次回填，即完成初期支護(hù)后進(jìn)行兩側(cè)側(cè)墻回填，二次襯砌澆筑完成后混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行拱部回填并分層壓實(shí)。

側(cè)墻回填應(yīng)兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行，拱部回填應(yīng)兩側(cè)對(duì)稱分層夯實(shí)，每層填筑厚度不超過(guò)30cm，兩側(cè)回填土面的高差不得大于0.5m。回填至與拱頂齊平后，在分層滿鋪填筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高。采用機(jī)械回填時(shí)，應(yīng)在人工夯填超過(guò)拱頂1.0m后進(jìn)行。表層回填土采用50cm粘土層和50cm種植土回填。拱背回填粘土隔水層時(shí)，隔水層應(yīng)與地表搭接良好，封閉緊密，防止地表水下滲透影響回填體的穩(wěn)定。

5 總結(jié)與建議

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，按歐家山隧道出口段專項(xiàng)施工方案左線采用單側(cè)壁法單端掘進(jìn)出洞施工，即由洞內(nèi)小里程往大里程單向掘進(jìn)，先導(dǎo)洞出洞后，施作導(dǎo)向墻及長(zhǎng)管棚，反向掘進(jìn)主洞洞內(nèi)貫通的施工方案對(duì)現(xiàn)行左線出洞施工不具備指導(dǎo)意義，故提出改變施工工藝，采取由ZK36+395至出口明暗分界線ZK36+427段進(jìn)行明挖施工，即“暗洞明做”的施工工藝。

通過(guò)本公司在山嶺隧道施工中積累的經(jīng)驗(yàn)，以及“暗洞明做”施工工藝較為成熟，故本項(xiàng)目部調(diào)整《歐家山隧道出口段專項(xiàng)施工方案》，出口段左線ZK36+395至出口明暗分界線ZK36+427段采取明挖法施工的“暗洞明做”施工工藝，出口段右線仍按原方案三臺(tái)階單端掘進(jìn)出洞施工方案進(jìn)行施工，特制定本方案。

6 結(jié)語(yǔ)

采用“雙側(cè)壁導(dǎo)坑法”施工采用機(jī)械與人工配合開挖，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圍巖的零擾動(dòng)，對(duì)圍巖的相對(duì)穩(wěn)定起到了積極的作用。強(qiáng)支護(hù)，仰拱緊跟，早封閉成環(huán)，有效的控制變形確保圍巖的整體性和施工安全。及時(shí)排除圍巖積水，各個(gè)工序銜接緊湊，避免圍巖長(zhǎng)時(shí)間暴漏浸泡，而產(chǎn)生的圍巖及支護(hù)體失穩(wěn)變形，及時(shí)施工二次襯砌。

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