上台阶双侧壁导坑法进洞施工技术在特大断面公路隧道浅埋偏压复杂地质条件下的应用.docx

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上台阶双侧壁导坑法进洞施工技术在特大断面公路隧道浅埋偏压复杂地质条件下的应用

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摘要：文章结合在建金钱龙隧道进口端工程实例详细的研究了特大断面公路隧道在浅埋偏压复杂地质条件下上台阶双侧壁导坑法进洞施工技术，根据实际的周边环境、地质构造及围岩情况，本工艺工法在优先保证安全和施工质量的前提下，减少了工序转换的次数，有效提高了施工效率，加快了施工进度，节约了施工成本。

关键词：特大断面；浅埋偏压；上台阶双侧壁导坑法；进洞；施工技术

1、前言

隧道洞口段施工一直是隧道施工的难点，特别是洞口地质条件比较复杂的隧道，洞口工程顺利完成确保安全进洞是隧道后续施工的基础。随着我国基建、交通工程的不断拓展，公路隧道中设计的多车道大断面隧道越来越多，隧道开挖断面的增大，一定程度上增加了洞口的施工难度，再加上多数隧道洞口存在软弱围岩、地质复杂、浅埋、偏压、周边环境干扰等种种不利因素，洞口施工更加困难。由于成洞条件差，围岩自稳能力差，极易产生坍塌、冒顶等事故，为保证施工安全，设计的进洞方案一般偏于安全保守，洞口段设计通常采用传统双侧壁、单侧壁导坑法（CD工法）、预留核心土法等施工工法进洞，以确保洞口段的顺利安全通过。

当隧道跨度较大，地表沉降要求较高，围岩条件极差，洞口上方周边环境复杂时，特别是洞口段围岩地质条件较差存在不均匀、不对称分布时，采用单侧壁导坑法进洞施工难以控制围岩变形时，可综合考虑采用双侧壁导坑法进行洞口软弱围岩段进洞施工。但是双侧壁导坑法同样存在工序转换频繁、结构受力变化较多、拱顶下沉大、周边收敛大、施工进度慢等问题。根据不同工程实际围岩情况，洞口地质条件，如何在现有众多成熟工艺工法中通过不断的技术革新、微改进、细节优化，更有效的解决隧道在不对称围岩地质情况、特大断面、浅埋偏压、自稳能力差、位于冲沟等一系列不利条件限制下的安全进洞施工这一难题，达到施工成本更经济、施工安全风险更低、施工进度更快的目标，另外根据本隧道的相关地质特性及周边环境有针对性的采取对应的工艺工法应该是后续施工中探讨和研究的对象。

2、工程概况

金钱龙隧道进口位于永嘉县黄田镇下白岩村，出口位于瓯北镇安丰村，采用上、下行分离的隧道形式。其中右洞起止桩号为YK6+456-YK10+088，长3632m，左洞起止桩号为ZK6+457-ZK10+082，长3625m。净宽/净高为14.0/5.0m，纵坡为人字形坡，左线坡率+2.4%，-0.64%，右线坡率+2.25%，-0.67%，进出口均采用端墙式洞门结构形式。本隧道是我项目的关键性节点工程，也是重点、难点控制性工程。

金钱龙隧道进口端右洞，原设计YK6+476-YK6+538段为中隔壁法施工，进口端由于洞顶正上方有一条改沟（宽4.5m×高2.5m）以及自身浅埋、偏压等地质特性，地质比较复杂，根据项目右洞管棚施工钻孔的地质情况看，山体围岩地质情况复杂，为土夹岩石松散结构，并且在一定位置存在比较大的孤石，为了洞口段施工过程安全，确保安全正常跨过破碎复杂地质构造段以减小施工安全险，确保施工及隧道贯通后后期的运营安全，根据实际的地质构造和围岩情况，我项目部最终跟设计院沟通变更为双侧壁导坑法进洞施工。在不断掘进的过程中，围岩也是在不断的由差变好，特别是下台阶围岩，一直为极坚硬的凝灰岩，自稳能力、承载能力极大，进过多方技术探讨后，我项目初步决定取消下台阶按照双侧壁工法掘进，下台阶开挖掘进则按照台阶法左右侧错开依次前进，不仅在取得安全、质量双保障的前提下，洞口段施工功效和进度也得到了极大的提升。

3、上台阶双侧壁导坑法进洞施工技术简述、流程

3.1工法简要概述

上台阶双侧壁导坑法是在双侧壁导坑法的基础上，根据施工现场的实际地质构造、围岩情况及监控量测信息，对下台阶的开挖支护掘进方式进行了优化调整。取消原有的侧壁临时支撑，下台阶直接按照原始的台阶法左右侧错开依次前进。

上台阶双侧壁导坑法其原理就是利用左右侧两个中隔壁把整个隧道断面分成左中右3个小断面、上下两半部分部掘进施工。其中左、右侧导坑先行，中部核心土紧跟其后；拆除两侧导洞临时支撑，下台阶两侧错开交替开挖掘进，完成初支，然后仰拱封闭成环，形成全断面，最后完成全断面衬砌混凝土的浇筑。两侧导洞皆为倒鹅蛋形，不仅可保护中部围岩的自稳，充分发挥围岩的自身受力变形，而且有利于控制拱顶下沉。

上台阶双侧壁导坑法一般将断面分成四大模块：其中具体分割为左、右侧壁导）（1部、3部）、上部核心土（5部、6部）、下台阶（2部、4部、7部）（模块具体见图1上台阶双侧壁导坑法开挖立断面示意图）。侧壁导坑开挖断面尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用，并考虑机械设备和施工条件具体根据施工现场条件而定。但宽度不宜超过断面最大跨度的1/3