燕尾式小净 距隧道施工

燕尾式小净 距隧道施工

梁春军

中铁二十四局蒙华铁路 MHTJ-32标段五工区 江西省新余市 338000

摘 要:随着我国铁路建设的高速发展，在施工中遇到隧道燕尾段的情况会越来越多，其特点是左右洞净距小，中间岩柱加固困难，后行隧道开挖对先行隧道影响大，安全质量控制难度大。本文阐述了新建蒙西至华西铁路MHTJ-32标段毓秀山隧道出口燕尾式小净距段落施工技术方法，通过采用合理确定先行洞与后行洞的施工顺序和滞后距离，超前小导管注浆预支护，并在先行隧道初支内侧加设临时加固支护，设对拉锚杆对中岩墙进行加固，严格控制开挖进尺和爆破效果等措施，安全顺利通过小间距段。

关键词:燕尾式隧道；超前支护；临时加固支；对拉锚杆

引言

毓秀山隧道为双燕尾式隧道，进口位于江西省新余市李家坊村，出口位于江西省新余市宝山村。隧道Ⅰ线进出口分别为DK178+553、DK1790+280，全长3727m。预留Ⅱ线起于YDK1789+380，终于YDK1789+580。隧道I线DK1788+822.06～DK1789+742.91位于R=1000m的左偏曲线上，预留Ⅱ线YDK1789+250～YDK1789+705.36位于R=1000的右偏曲线上。

隧道开设进口、斜井以及出口三个作业面，出口由中铁二十四局集团蒙华MHTJ-32标段五工区承建。隧道在DK1789+580处由单洞双线大跨分岔成为燕尾双单线洞（蒙华正线及预留Ⅱ线）。分离段处为Ⅳ级围岩地段，地下水为基岩裂隙水，不发育。两小洞间的中间岩柱较薄，两洞最小距离只有45.5cm,最大距离786.8cm。

1 小净距隧道的概念

以前的研究者认为小净距隧道间距介于分离式隧道与连拱隧道之间，这是相对于原部JTJ026-90公路隧道设计规范而言。新颁发的JTG D070-2004公路隧道设计规范对其概念作了明确的的规定，即小净距隧道是指隧道间的中间岩柱厚度不小于规定建议值的特殊隧道布置形式（见表1-1）。

表1-1 分离式独立双洞间的最小间距（m）

注：B为隧道开挖断面的宽度（m）

而TB10003-2005铁路隧道设计规范指出：两相邻隧道的最小净距，应按围岩地质条件、隧道断面尺寸以及施工方法等因素确定。一般情况下，应大于表1-2中的数值，困难情况下可采用表1-2的数值。

表1-2 两相邻单线隧道间的最小间距（m）

综上所述毓秀山隧道出口燕尾段属于小净距隧道。

2 小净距隧道施工方法

考虑到毓秀山隧道出口为燕尾段，分离处两洞间的岩柱很薄，可以称得上是微净距隧道。我们进行了方案评定和比选，同时就施工方法和工艺重点、难点进行了梳理，总结如下：

先行洞与后行洞的开挖方法；

先行洞与后行洞爆破设计和爆破震动控制；

先行洞和后行洞工序错开距离控制；

中岩墙加固措施；

开展监控量测工作，了解和掌握隧道支护结构变形情况，保障施工安全；

后行洞进洞前，先行洞施作临时套拱加固。

2.1 先行洞与后行洞开挖方法

依据设计，先施工蒙华正线洞，作为先行洞。在两洞口端各打设28根Φ42超前小导管，L=4.5m，环向间距40cm，并进行预注浆。根据设计要求，先行洞采用两台阶法开挖，台阶长度控制在5m，下台阶左右侧及仰拱同时爆破开挖，一次成环。先行洞超前50m后，后行洞采用两台阶开挖，下台阶左右侧错开爆破，并与仰拱一次成环。

2.2先行洞与后行洞爆破设计和爆破震动控制

开挖是隧道施工的一项关键工序。根据“新奥法”施工原理，开挖面应线形圆润，这样才能充分减少对围岩的扰动，利用围岩的自稳能力。毓秀山隧道出口燕尾分离段主要为Ⅳ级围岩，采用台阶法开挖，控制要点如下：

上下台阶开挖，先上台阶预留核心土，然后开挖下台阶，并施作初期支护。主要采用光面爆破，多设缓冲孔，严格控制周边眼的间距及深度，尽量使其孔底在设想开挖断面上。光面爆破采用不耦合装药，缓冲炮孔可采用耦合装药和间隔装药。

采用爆破技术及机械进行隧道开挖。开挖前测量人员首先根据衬砌类型放出开挖轮廓线。技术人员要对放样结果进行检验。钻孔前将钻孔位置用红色喷漆标志出来，施工人员按标记位置钻孔。钻孔过程中要严格控制周边眼的角度和深度。开挖前，技术人员根据掌子面以及超前地质预报，判断前方开挖断面的埋深、节理、断层、水文情况，精心做好爆破设计。对于大面积超欠挖，采用“多打假眼”补炮的方法；小面积欠挖处采用挖机配合风镐清除。对于毓秀山隧道出口燕尾分离段，施工当中应尽量控制最大临界震动速度ｖ≤15cm/s。

2.3先行洞与后行洞工序错开距离控制

先行洞和后行洞错开距离包括：先行洞和后行洞开挖及先行洞衬砌和后行洞开挖错开距离。

本隧道为小净距隧道，参考施工规范及其他相关施工经验，先行洞超前50m后施工后行洞。施工过程中，必须保证其单洞安全距离。先行洞衬砌和后行洞开挖错开距离控制在200m以内。

2.4中岩墙击加固措施

考虑到分部施工，中间岩柱多次受到扰动。结合前人的施工经验，我们总结了以下几点：

精心进行钻爆设计，严格控制爆破质量，尽量做到开挖面平顺，减少对中岩墙的影响；

爆破施工时，不管采用何种爆破方法，临近对中间岩柱爆破施工时，多打假眼，严格控制超欠挖；

在开挖后行洞时，打设水平对拉锚杆对中岩墙进行加固。当地质条件较差处，适量减少对拉锚杆间距，增打对拉锚杆；

对于锁脚锚管，及时检查注浆效果。注浆未饱满的，重新注浆；

施工过程中严格遵循“新奥法”，台阶法循环进尺不大于两榀钢架间距，两台阶长度按1倍洞径控制，仰拱与下台阶同步开挖支护，一次到位；二衬及时跟进，以此减少边墙处水平推力及其他因素对中间岩柱的影响。

2.5临时套拱加固

在后行洞开挖前，应在已初支好的先行洞洞口处，安装20榀I22钢架，0.6m/榀，作为临时套拱，保障后行洞安全进洞。待后行洞安全进洞50m，先行洞洞口处施作二衬前拆除套拱。

结语

毓秀山隧道出口燕尾分离段施工过程中，坚持施工原则，从细节入手，在全线评比取得了可喜的成绩。在分享成功经验的同时，我们施工过程中遇到了比较棘手的问题：如光面爆破设计参数选择，中间岩柱加固技术等，期间得到了广大丰富经验的技术人员的帮助才得以解决。希望从设计到施工、从技术到经济，大家为小净距隧道设计及施工的发展一起努力。

参 考 文 献

【1】《公路隧道设计规范》 JTG D70-2004；

【2】《公路隧道施工技术规范》 JTG F60-2009；

【3】《铁路隧道设计规范》 TB10003-2005；

【4】《铁路隧道监控量测技术规范》 TB10121-2007/ J721-2007；

【5】《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》 TZ231-2007；

【6】《铁路隧道工程施工技术指南》 TZ204-2008；