淺談斜井調入正洞的施工技術

劉斯坦　盧浩

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A 文章編號：1673-5811（2013）03-0069-01

摘要：結合工程實例，介紹斜井調入正洞的施工技術，并重點論述斜井調入正洞的施工技術與施工步驟。

關鍵詞：斜井 調入 正洞 施工技術

1.工程概況

隧道洞身通過的地層主要為第四系地層洪積、坡積粗角（圓）礫土、碎石土、三疊系砂巖、板巖、灰巖及三者互層為主。該隧道所過地段未發育有斷層。隧道地下水類型主要為松散層孔隙潛水、基巖裂隙水、灰巖巖溶水等。預測隧道正常涌水量為14799m3/d，最大總涌水量為44397m3/d。地下水無侵蝕性。

天池坪隧道鄧橋溝斜井斜井長1204m，地層巖性主要為三疊系下統板巖、石灰巖互層，以板巖為主。構造節理、裂隙發育，為Ⅲ級～Ⅳ級圍巖。鄧橋溝斜井進入正洞后向重慶方向施工1760m，向蘭州方向施工1379m，鄧橋溝斜井（與正洞相交里程DK290+703，平面交角為74°）為天池坪隧道正洞由內向外開挖的臨時輔助施工坑道之一。鄧橋溝斜井進入正洞的開工日期為：2010年7月12日，竣工日期為：2010年7月22日。鄧橋溝斜井調入正洞施工，是天池坪隧道三個斜井調入正洞中施工進度最快的，為天池坪隧道下一步的主動施工創造了良好的條件。

2.斜井調入正洞施工方案的確定

在鄧橋溝斜井調入正洞施工之前，天池坪隧道的廣平溝斜井，天池里溝斜井，以用此施工工藝調入正洞，在對以上兩個斜井調入正洞的喇叭口相關監控量測數據進行分析得出，此施工工藝所產生的變形量最小，受力相對穩定。可見此項施工工藝是可行的。

3.斜井調入正洞施工工藝

3.1斜井與正洞交界過渡段

3.1.1斜井與正洞相交角度

斜井與正洞交角越大越有利于正洞與斜井喇叭口結構的穩定，施工的難度相應減小，但是不利于大型運輸車輛的行駛。鄧橋溝斜井與正洞交角為74°，所以需要進行角度改垂直的調整。在斜井與正洞邊墻相交3m范圍內改為垂直相交，如圖1所示。這種處理即易于施工，同時能夠保證正洞與斜井相交處A、B點結構不被破壞。

3.1.2斜井斷面擴大

由于鄧橋溝斜井開挖高度比正洞開挖高度低2.57m，為減小斜井調入正洞的施工高度，增大作業空間（一方面保障斜井調入正洞階段大型設備的使用，另一方面為正洞施工的車輛設調車場），斜井至正洞15m段設為過渡段，該段開挖斷面加寬、加高。原設計斜井斷面凈空尺寸為6.5m×6.46m（寬×高），在距斜井與正洞交點15m處開始對斜井斷面加寬加高，在與正洞邊墻相交處，其凈空尺寸變為9.0m×8.0m（寬×高）。

3.2斜井調入正洞施工

3.2.1斜井調入正洞

當斜井開挖在接近與正洞相交里程的時候，逐漸抬高斜井拱頂高程，接長鋼架長度。于正洞與斜井相交里程起，采用小導坑進入正洞洞身開挖，于正洞中線處達到正洞拱頂高程，施工中應預留變形沉降量和臨時支護厚度。然后再逐步擴挖至正洞標準斷面。

（1）根據斜井與正洞設計相交角度及拱頂高差，確定斜井擴挖起始里程斜HK0+L1，其拱頂抬高坡度控制在9.1%，同時并對該段斜井初期支護應進行加強，確保下步正洞跨越橫洞提供支護保障。進入正洞范圍后其開挖及初期支護需比正洞拱部相應設計標高加大（預留變形沉降量為29cm），以預留臨時支護厚度。見圖2所示。

圖2

（2）考慮斜井到正洞上導拱架落腳位置的牢固性，橫洞拱架必須提供一個牢固的落腳平臺。在正洞右側邊墻與橫洞交界里程HK0+L2處時，沿正洞方向設置拱頂縱向托梁門架，托梁門架采用HW175×175 H型鋼（托梁門架見附圖4），牢固焊接于斜井鋼架拱頂，托梁與斜井鋼架間空隙設置Ⅰ20b工字鋼豎向立柱，立柱與正洞拱架位置相對應，牢固焊接并噴射C25砼回填密實。

（3）橫洞施工至正洞右側邊墻即L2時，繼續向前開挖，按正洞支護形式進行支護，鋼架改為Ⅰ20b工字鋼鋼架，間距0.8m，兩側采用臨時棚架及時跟進。臨時棚架的結構形式與托梁門架的結構形式一樣，也采用HW175×175 H型鋼制作。間距按1m設置，臨時棚架的直腿部位采取打設錨桿和噴射混凝土的臨時加固措施，保證臨時棚架的穩定性。

原設計正洞全斷面為曲墻斷面，在斜井調入正洞喇叭口段分部施工時，由于分部工序多，施工難度大，作業時間長，開挖后正洞結構自身收斂變形大，且支護閉合時間長，造成喇叭口段正洞結構收斂變形、開裂破壞嚴重，安全隱患多。為保證施工安全，喇叭口段正洞開挖支護斷面由原設計的下半斷面曲墻改為直墻斷面。其優點在于結構自身收斂變形易于控制，降低了施工控制難度，同時斷面凈空相比原設計斷面加大，有利于喇叭口段的車輛行駛。

3.2.2正洞擴挖

當斜井調入正洞結束后，進行正洞的擴挖施工。擴挖時，橫洞的臨時棚架支護應每拆除2榀后擴挖該段洞身，不得將導洞拱架長距離拆除后，再進行擴挖施工，已防止發生不必要的安全事故。

對于正洞與斜井交叉口兩側10米采用比設計圍巖等級加強一個等級的支護形式進行加強支護，采用I20b工字鋼鋼架加強支護，間距0.8m，預留沉降量為29cm。對于正洞初期支護鎖腳錨桿加密設置，每榀鋼架單側不少于6根鎖腳錨桿，錨桿長4.0m，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，防止拱架下沉。

3.2.3交叉口的監控量測

斜井與正洞形成的喇叭口，開挖斷面大，作為施工通道放置時間長，圍巖在應力重分布和應力釋放的過程中，會引起支護結構產生位移、變形，直至支護結構破壞，危及隧道安全。因此，在施工中建立嚴密的監控量測是保證安全的主要手段，同時也是調整支護參數的信息來源。

以DK290+700處拱頂埋設點以及兩側上臺階收斂點的監控量測資料為例，來看看拱頂以及隧道凈空的變化。

四、結束語

鄧橋溝斜井已于2010年7月22日進入正洞施工。通過二個多月的觀察，交叉口處噴砼無裂縫。上述斜井調入正洞的施工工藝，在實際的施工中簡單而又易于操作，工程質量和進度、安全都得到了充分的保證。本文對斜井調入正洞的施工工藝進行了簡要介紹，供參考，不妥之處望指正。

參考文獻：

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