隧道擴洞施工技術

摘 要：本文以十漫高速公路連接線改擴建工程大嶺左隧道施工為例，介紹既有裸洞擴洞的施工方法及施工工藝，以供類似工程施工借鑒。

關鍵詞：擴洞 圍巖 支護 有限注漿

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（a）-0044-01

1 工程概況

1.1 工程概述

大嶺隧道位于十漫高速公路連接線合同段內，穿越四方山與巖洞溝相連的山凹，在武當地塊區域地質構造上，十堰北側。設計為雙洞分離式隧道，單洞隧道凈寬12.5 m，車行道凈高為5 m，隧道內輪廓采用坦頂三心圓形式，兩隧道間凈距36 m。左隧道樁號k2+645～k2+900長為255 m。

左線位置原有一條七、八十年代兩邊農民為解決通行難開鑿的長約250 m，寬5 m毛洞隧道，洞口2 m已用塊石砌筑支護，洞身未采取任何支護形式。現設計隧道凈寬12.5 m，相當于新隧道在原有毛洞基礎上擴挖2.5倍。

2 施工特點

在既有裸洞基礎上進行擴洞施工有有利的地方和不利的地方，施工中可以充分利用和采取措施避免。

有利方面：對隧道的地質情況，圍巖情況，滲水情況和有無坍塌情況等可直接目睹。同時不需要通風，利于排水和增加上下臺階開挖的臨空面，提高爆破效果等有利條件。

不利方面：裸洞開挖長達20年之久，又未支護，周邊圍巖風化松弛較嚴重，對擴洞開挖成型，控制超欠挖方面，帶來嚴重影響。

3 施工難點

（1）洞口地處山凹處，覆蓋層淺，圍巖破碎，怎樣做到安全順利進洞是施工難點之一。

（2）由于隧道為既有裸洞，且年限在20年以上，圍巖長期在空氣、水分的作用下，風化松弛嚴重，在爆破開挖過程中，怎樣保證開挖輪廓線成型和控制超欠挖在設計允許范圍以內是施工難點之二。

4 Ⅲ類圍巖洞身擴挖

4.1 超前支護

在拱頂1200 mm范圍內，設超前小導管，進行超前支護。小導管采用外徑Φ42 mm，壁厚5 mm的熱軋無縫鋼管，長450 cm，前端加工成錐形，尾部焊接鋼筋加固箍，管壁四周每10～15cm交錯鉆眼，眼孔直徑為Φ8 mm（梅花形布置）。

鋼管沿隧道開挖輪廓線布置，外插角5～7度打入圍巖，環向間距0.4 m，縱向前后兩排小鋼管搭接長度不小于1 m。（見圖1）

4.2 分部施工

Ⅲ類圍巖開挖時采用4部開挖（見圖2）。開挖在超前小導管的保護下進行。上半斷面采用1部開挖。下半斷面分3部分開挖，第3、第4部前后錯開5～8 m，最后開挖核心土，各部分開挖后均及時做好初期支護，防止圍巖變形坍塌。

4.3 初期支護

本段圍巖初期支護采用I16鋼架、Φ8×15×15 cm網片，Φ22 mm×3.5 m系統砂漿錨桿聯合支護型式。

每部爆破完成后，及時素噴厚3～5 cmC25砼，封閉圍巖。然后打系統錨桿，間距為1 m×1 m。錨桿孔保持順直，并與其所在部位巖面垂直。

鋼筋網在洞外加工成網片后直接在洞內掛設，橫、縱向搭接布設成網后進行綁扎或焊接。鋪設時，鋼筋網隨巖面起伏，并保證保護層厚度，與錨桿焊接牢固。

鋼架按設計要求根據分部情況預先在洞外分段加工成型，然后根據分部情況分段安裝，為增強鋼架的整體穩定性，將鋼架與錨桿焊接在一起。沿鋼架設直徑為Φ22 mm的縱向連接鋼筋，并按環向間距1 m設置。各部的鋼架架設好后均及時施作鎖腳錨桿，將鋼架固定。

鋼架架立后盡快進行第二次砼噴射作業，并將鋼架全部覆蓋，使初期支護盡快形成。

4.4 體會和認識

（1）在確定不良地質洞口的進洞超前支護方法時，依據實際地形地質條件，經過論證后，采用小導管支護，可以保證安全順利進洞時，則可不采用長管棚支護，以降低經濟成本和加快施工速度。

（2）地質條件差的隧道施工，應盡量減少對巖體的擾動，使支護體系盡快封閉成環，最大程度發揮圍巖的自穩能力。

（3）短隧道一般地質較差，不受工期控制。而發生問題的隧道，往往又是短隧道。因此，短隧道的施工，不要一味追求速度，做好施工安排，慎重選定開挖方法，保證施工安全質量。一般不宜選用全斷面開挖。