双连拱隧道施工方案

双连拱隧道施工方案

一、工程概况

（一）隧道概况

南安Ⅰ号隧道位于安徽省东至县马坑乡南安村，起讫桩号为K71+760.00～K71+956.00，全长196m，为整体式连拱隧道，曲线短隧道。单洞建筑限界净宽10.25m,净高5m，进出口设计标高分别为94.878m和98.404m，隧道最大埋深50.4m。

隧道平面线型为直线接圆曲线，曲线半径为R=2700m(左偏)，曲线处不设超高,路面横坡为2%。隧道线路纵坡为+1.78%，由安庆端向景德镇端上坡。隧道洞内结构概况详见表3-1《南安Ⅰ号隧道工程概况表》。

南安Ⅰ号隧道工程概况表

表3-1

隧道形式里程桩号长度（m）围岩级别及长度（m）明洞

Ⅴ IV III

整体式连

拱隧道 K71+760～

K71+956 196 20 29 121 26

所占比例（%） 10.2 14.8 61.7 13.3

衬砌内轮廓设计衬砌结构类型Ⅴ级加强Ⅳ级加强Ⅲ级明洞一般

内轮廓形式：单心圆

内轮廓半径：5.45m

净高：7.14m

净宽：10.61m 初期支护主洞：Ф50超前注浆小导管；Ф25中空注浆锚杆；Ф8钢筋网；I20工字钢拱架；喷C25早强砼25cm

中导坑：Ф50超前注浆小导管；Ф22早强砂浆锚杆；Ф8钢筋网；I16工字钢拱架；喷C25早强砼20cm

侧导坑：Ф22早强砂浆锚杆；Ф8钢筋网；I16工字钢拱架；喷C25早强砼20cm

主洞：Ф42超前注浆小导管；Ф25中空注浆锚杆；Ф8钢筋网；I16工字钢拱架；喷C25早强砼22cm

中导坑：Ф22超前砂浆锚杆；Ф22早强砂浆锚杆；Ф8钢筋网；I14工字钢拱架；喷C25早强砼16cm

主洞：Ф22早强砂浆锚杆；Ф6钢筋网；喷C25早强砼15cm

中导坑：Ф22早强砂浆锚杆；Ф6钢筋网；I喷C25早强砼10cm

二次衬砌

C25钢筋砼50cm厚

（设仰拱）

C25钢筋砼50cm厚（设仰拱）

C25钢筋砼50cm厚

C25钢筋砼70cm厚（设仰拱）

（二）地形、地貌

隧址区地貌单元属构造剥蚀低山丘陵，隧道穿越段地面标高在80~153m之

间，地形最大切割深度约70m，地形上表现为山顶坡度较缓，山坡较陡，地形坡度20~35°，山体植被发育，水土保持较好，多生长灌木、竹林。尧渡河在隧道北东侧流过，距隧道400~800m，安庆端洞口临近尧渡河。

（三）工程地质

隧道区总体围岩较好，无区域断裂通过，但隧址区浅部即洞口附近岩石节理裂隙较发育，呈碎裂结构，岩体完整性、稳定性较差，成洞条件差。

隧道进出口洞口浅埋段围岩类别为Ⅴ、Ⅳ级，洞身多为弱风化变质粉砂岩，围岩类别为III 级，占隧道全长的61.7％。

（四）水文地质

本隧道地下水主要为表层残坡积土中的空隙水及基岩风化带内的裂隙水，主要接受大气降水垂直入渗补给，水量大小受裂隙发育程度及季节变化影响，水位埋深及含水量动态变化明显。

二、工程特点及主要对策

1、本隧道为整体式连拱隧道，最大开挖宽度达二十余米，施工难度大，施工方法上采用三导坑先墙后拱法，中导坑先行，再分别进行右线隧道主洞和左线隧道主洞的开挖。

2、隧道进、出口施工场地狭窄，只能根据实际地形布置，且进口有桥梁构造物，施工干扰大。隧道进口施工场地较出口易布置，施工中拟以进口为主攻方向单向掘进，必要时在中隔墙完工后主洞双向掘进。

3、该隧道位于山区，地形起伏大，交通很不便利，便道需跨河建桥、切山挖土，转弯较急、纵坡较大。

三、总体施工方案

（一）、概述

根据该隧道开挖断面大小、地质情况、工程数量及工期要求，确定隧道总体施工方案为：安排我单位一个隧道专业队承担本隧道工程施工任务。以中导坑为主攻方向，确保中导坑先贯通，两侧导坑为辅助施工方向，中导坑贯通后，由中导坑中部向两洞口方向同时修筑中隔墙，待中隔墙砼达到设计强度及中隔墙顶部及侧边回填密实后，再进行隧道主洞施工。施工程序见《隧道施工顺序示意图》。

中隔墙砼采用液压模板台车整体模筑，

中导洞和侧导洞Ⅴ、Ⅳ级围岩段采用台阶法开挖，装载机出渣。Ⅲ级围岩段采用全断面法开挖，装载机装渣，5t自卸车拉运。Ⅴ、Ⅳ级围岩段采用喷、锚、网结合工字钢架支护；Ⅲ级围岩段采用喷、锚、网支护。中导洞Ⅴ级围岩段采用小导管超前支护，Ⅳ级围岩段采用砂浆锚杆超前支护。

主洞Ⅴ级围岩段采用台阶法开挖，在上台阶留核心土，每循环开挖进尺1m，先施做超前φ50注浆小导管，然后锚、网、喷及工字钢架初期支护，掘进至Ⅳ级围岩起始桩号再进行下台阶开挖及初期支护施工。Ⅳ级围岩段采用上下二台阶开挖方案，每循环开挖进尺1.2m，先施做超前φ42注浆小导管，然后锚、网、喷及工字钢架加强支护，，掘进至Ⅲ级围岩起始桩号再进行下台阶开挖及初期支护施工。Ⅲ级围岩段采用全断面法开挖，锚、网、喷支护，每循环开挖进尺2.5m。

Ⅴ级围岩段以人工风镐开挖为主、微振爆破开挖为辅，Ⅳ、Ⅲ级围岩段采用自制钻孔台车配

YT-28风动凿岩机钻眼、人工装药爆破。隧道钻爆开挖采用微振爆破技术，周边采用光面爆破技术，坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭”的施工原则。

隧道出碴主洞采用反铲挖掘机扒碴，ZLC50侧卸式装载机装碴、15t自卸车运输。

初期支护采用人工钻眼、锚网及钢架施作，湿喷机喷砼。

防水板采用无射钉铺设工艺，采用自制的防水板台车悬吊法铺设防水板。

仰拱及填充采用自制仰拱防干扰平台浇筑。

主洞当隧道衬砌位置距掌子面的距离及监控量测数据符合要求时，及早进行二次衬砌施工，采用液压模板台车整体模筑。两侧洞室的衬砌大致对称进行，以防止隧道洞室偏压造成隧道二次衬砌拱脚开裂。砼由洞外拌和站拌和，砼输送泵泵送浇筑。隧道内侧壁导坑支撑在铺设防水层、绑扎钢筋时，拆一段施工一段，以策安全。

施工通风由于隧道短，采用自然通风。

（二）不同部位、不同围岩类别段施工

1、洞口及明洞工程

洞口土石方及明洞路堑开挖前，先清除边、仰坡上的浮土、危石，做好边、仰坡的截排水天沟，将地表水、边仰坡积水引离洞口，以防冲刷造成边、仰坡失稳，确保施工安全。土石方先外后内自上而下开挖，土方和强风化岩采用反铲挖掘机挖装，石方采用浅孔台阶钻爆法开挖。边仰坡开挖后及时进行锚喷防护。

明洞在隧道主洞进洞后施工，浇筑仰拱、边墙基础及中隔墙砼后，采用液压模板台车整体浇筑。明洞基底承载力达不到设计要求时需进行处理。当明洞衬砌砼强度达到设计强度后，按图纸要求做好外贴式防水层及排水设施，然后进行回填。明洞回填土分层夯实，每层厚度20cm，两侧对称回填至设计标高，并做好洞顶粘土隔水层及截排水设施。

2.中导洞(中隔墙)施工

Ⅴ、Ⅳ级围岩段采用台阶法开挖，上断面超前3～5m，作为钻孔喷锚作业平台；开挖前先施作小导管或砂浆锚杆超前支护；Ⅴ级围岩以人工风镐开挖为主，Ⅳ级围岩以松动爆破开挖为主，视围岩稳定情况，每循环进尺Ⅴ级围岩1m、Ⅳ级围岩1.2m；初期支护采用锚、网、喷及钢拱架联合支护，紧跟开挖面及时施作。Ⅲ级围岩段采用全断面爆破开挖，采用锚、网、喷初期支护，初期支护视围岩稳定情况适时施作，每循环进尺2.5m。

中导洞Ⅴ级围岩段每天施工两循环，循环作业时间见下表：

Ⅴ级围岩中导洞掘进作业循环时间表(循环进尺1m)

项目测量放样超前支护开挖出碴架立钢架锚网喷砼合计

时间(h) 0.5 平均3.5 3.0 1.5 3.5 12

考虑施工干扰，每天平均进尺1.5m

中导洞Ⅳ级围岩段每天施工两循环，循环作业时间见下表：

Ⅳ级围岩中导洞掘进作业循环时间表(循环进尺1.5m)

项目测量放样超前支护钻眼爆破通风出渣架立钢架锚网喷砼合计

时间(h) 0.5 平均2.0 2.0 0.5 3.0 1.5 2.5 12

考虑施工干扰，每天平均进尺2.5m

中导洞Ⅲ级围岩每天施工两循环，月掘进安排90m，循环作业时间见下表：

Ⅲ级围岩中导洞掘进作业循环时间表(循环进尺2.5m)

项目测量放样钻眼爆破通风出渣锚网喷砼合计

时间(h) 0.5 4.0 0.5 4.0 3.0 12

每天平均进尺5.0m，考虑施工干扰，月进尺90m。

中隔墙在中导洞贯通后自中部向进出口方向交错浇筑砼。中隔墙钢筋采用现场绑扎，液压模