高速公路高瓦斯隧道施工方案

（对高速公路XXX隧道的设计和施工进行了总结，根据公路隧道新奥法设计原理及新奥法施工程序和摘要：本原则，针对昱岭关隧道设计与施工特点，并根据开挖围岩稳定情况及监控量测结果进行分析，及时调整设计支护参数和施工方案，保证了隧道施工质量和施工安全，而且加快了施工进度，节约工程投资，取得了良好的效果。

关键词：隧道；设计；施工方案；优化 + + 杭州）（岭关）（昱高速公路昱岭关隧道位于浙江省、安徽省交界的昱岭关。

隧道全长 !%"-，其中暗洞 !$.-，明洞 !’-，整个隧道位于 / 0 (""- 曲线上，最大埋深 !#1 $-，最小埋深’1 .-，设计为双连拱曲墙单心圆隧道。

!" 施工条件及周边环境隧道位于垭口、山麓、浅埋及偏压地段，隧道开挖围岩主要为并在的土层分界面穿过，属极不良地质 !类、 "类，“半硬半软”地段，隧道地表覆盖层透水性较强且右洞上方地势平缓，雨季容易积水；隧道下穿黄山市级重点文物昱岭关古城墙，隧道北侧紧邻为交通繁忙的 "’省道。

隧道地表沉降控制要求高，施工条件极差，技术含量高、施工难度大，是杭昱高速公路重点、难点工程之一。

# 隧道结构设计 #$ ! 洞门设计根据隧道进、出口地形和工程地质条件，结合开挖边、仰坡的稳定性及洞口防排水需要，“早进晚出”本着的原则确定隧道洞门位置，中心挖深控制在 !"- 左右，洞门型式采用端墙式。

#$ # ’1 ’1 ! 隧道衬砌隧道横断面设计隧道横断面组成（"1 %$ 2 "1 ’$ 2 )1 %$ 3 ’ 2 ’1 ( 2 "1 ’$ 2 "1 $ 2 )1 %$ 3 ’ 2 "1 $ 2 "1 ’$ 2 "1 %$）净空限界高度 $1 "-。

隧道净，空、横断组成除满足行车净空要求外，根据照明、消防及其它运营管理设施所需空间，内轮廓考虑对结构受力有利及便于施工，采用单心圆方案。

’1 ’1 ’隧道衬砌结构隧道衬砌结构的设计必须重点研究隧道穿越地段的工程地 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!进行回归分析，反馈信息和提出相应对策。

超前地质预测是大变形研究中的最重要内容，超前地质预报系统为主的综合地质预报技术，提前探测地质条件的变化，以采取合适的预防措施指导工程施工。

施工中坚持以人为本、“预防为主”的原则。

通过对掌子面及其附近的岩层结构面性质、组合关系、软弱层和涌水特点进行观察，以及据钻进过程中排出的岩粉、出水量等情况进行分析、推断前方的不良地质问题以及岩体稳定性状，依此提出施工建议和防坍工程措施。

每个开挖循环进行一次预报，做好应急措施，保证施工顺利进行。

% 施工进度根据堡镇隧道目前的实际进度，在石质较好地段，采用全断面开挖，月均 !$"-；在软岩大变形地段，采用正台阶法施工，月均开挖 !""-。

& 施工中特别注意事项（!）对于软岩变形地段施工，预支护技术非常重要，并且在施工中不断摸索，不断改进。

（’）支护必须及时、到位。

网喷混凝土应一次喷够，分多次进行的效果不好；锁脚锚杆的施作非常关键，它与型钢的联接，能参考文献：［!］徐则民， + 黄润秋 1 深埋特长隧道及施工地质灾害 8］西南交通大学［ 1 出版社，’"""， $1 ［’］铁道部第二工程局1 铁路工程施工技术手册 0 隧道 8］中国铁道 + ［ 1 !(($1 出版社，起到支承、箍抱钢拱架的作用，对防止初期支护变形有很好的效果。

锚杆施作应与设立型钢拱架、网喷同时进行，不能滞后。

钢拱架间距、锚杆数量等应按设计施工，不可减弱，有的位置还应适当加强，这样才能确保初期支护的稳定性。

（)）在施工中一定要考虑长锚杆，最好能达到 & 7 (- 以上。

（#）搞好防排水措施，避免围岩遇水软化，施工中及时挖积水坑抽水，严禁基底长期受水浸泡。

（$）工程工期必须服从于质量，特别是在这种变形围岩段，应该稳扎稳打，施工到位，宁慢勿快。

（&）弱爆破、“短进尺、强支护、勤量测、早封闭”施工原则是整个防变形的精髓。

少扰动围岩、及时进行强有力的支护、依靠量测信息科学指导施工，是进行软岩大变形地段施工成功的关键所在。

万方数据*.,西2 部2 探2 矿2 工2 程2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2341( ’,,. 56( *2""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""质和水文地质条件。

昱岭关隧道穿越的岩石地层地质构造复杂，且以强风化—中等风化炭质灰岩为主，隧道位于垭口、山麓、浅埋及偏压地段，“半硬半软”并在的土层分界面穿过，隧道围岩属! 类和"类，透水性较强。

隧道衬砌结构支护方案不仅考虑了施工过程中洞体开挖稳定问题以及考虑控制地表沉降问题，同时还考虑了运营后隧道整体稳定问题。

隧道除洞口段结合地形、地质条件设置进口设置 !"、出口设置 #" 明洞外，其余均按新奥法设计原理，采用柔性支护体系结构的复合式衬砌，即以锚杆、喷射混凝土、钢架等为初期支护，模筑钢筋混凝土为二次支护，并在两次衬砌之间敷设土工布加 $%& 防水卷材。

对洞口及浅埋、偏压衬砌段，采用地表注浆加固洞周围岩来改善隧道成洞条件并采用钢筋混凝土二次衬砌提高其安全性。

衬砌结构设计，以工程类比法为主，结合构造要求，根据围岩类别和洞室埋深条件拟定相应支护类型，并通过必要的理论分析计算进行校核，确定支护的衬砌模式。

’( ’( ) 临时支护根据隧道主体结构的特点及围岩情况，中导洞临时支护及主洞侧导洞均采用柔性支护体系结构的锚喷衬砌，即以锚杆、喷射混凝土、钢架等联合构筑支护。

! !" # )( *( * 施工方案原设计施工方案及存在的问题原设计施工方案先进行地表注浆且当其达到设计强度时再进行明洞仰坡开挖及暗洞施工，明洞根据地形、地质情况采用明挖法施工，有条件时，采用明洞暗作，暗洞采用三导洞先墙后拱法施工，导洞均采用正台阶法施工，台阶长度 # + !"，隧道主洞采用侧导洞法开挖并施做初期支护和仰拱和墙基，最后模筑拱墙二次衬砌；原设计施工方案见图 *。

主要施工步序及施工要点：（*）隧道进出口地表及工作面注浆加固；（’）导洞开挖与支护超前左侧导洞开挖与支护 ! + 中（ *,"）；（)）主洞左侧导洞开挖与支护超前左侧拱部导洞开挖与支（护 ! + *,"）；（-）主洞左侧拱部环形导坑开挖、拱部初期支护及上断面开挖；（#）主洞左洞下半断面开挖；（.）主洞仰拱及墙基浇筑洞口!类围岩仰拱地基采用注浆（加固）；（!）主洞拱部二次衬砌距开挖面距离不大于 *#"）（；（/）右洞施工滞后左洞 *’ + *#"）（。

)( *( ’原设计施工方案存在的问题（*）中导洞开挖与支护在没有贯通前施做中墙，出碴运输通道被堵死，不能保证中导洞的开挖支护正常施工，严重制约施工工期。

（’）隧址区地质复杂，且存在一定偏压，隧道左主洞靠山体一侧所受偏压力比埋深较浅的右洞大，先对偏压力较大的左主洞进行开挖支护不利于隧道的受力和稳定。

（)）隧道除洞口段其余都是在半硬半软”“的土层分界面穿图 #$ 原设计施工方案过，且土层分界处围岩完整性和强度差异明显，隧道主洞采用侧导洞法开挖，主洞侧导坑围岩较硬，采用爆破施工临空面少且夹制作用大，爆破振动将对上部土体松散造成破坏，甚至出现冒顶，不利于施工安全和对隧道上方古城墙的保护。

（-）隧道地表覆盖层透水性较强且右洞上方地势平缓，雨季容易积水，如不对隧道上方地表进行防排水处理，地表渗水软化开挖围岩后，影响岩层稳定，对施工安全不利。

（#）侧导坑最大开挖宽度不足 -( #"，作业面狭窄，而系统锚杆长度为 )( # + -( ,"，加大了锚杆施工难度，无法按设计要求和施工规范进行施工。

且部分部位锚杆长度较长因侧导洞空间狭小根本无法在开挖后施做，必须在侧导洞临时支护拆除有足够空间后才能施做，从而失去了系统锚杆在围岩开挖后加固围岩的及时性。

（.）隧道主洞采用侧导坑开挖，为了保证施工安全和侧导坑成型后受力的稳定和均衡性，侧导坑临时支护侧设计采用了超前注浆小导管、钢拱架、锚杆、网喷 0’, 混凝土进行支护，与主洞初期支护形成稳定的支护体系，但却增加了临时支护的工程量，工程造价较高。

（!）根据开挖围岩地质情况上来看，隧道基底围岩基本上是中等风化或微分化岩石，地基承载力能满足设计要求，如再进行小导管注浆加固处理，无疑增加了工程投资。

为了保证施工质量和施工安全，确保施工工期，节约工程投资，对原施工方案优化是必要的。

!" % )( ’( * 施工方案优化施工方案优化隧道上方地势平缓易积水区段采用厚 *,1"0’, 喷射混凝土封闭地表，并增设两道排水沟进行引排地表水；采用##, 注浆导管对地表注浆加固，且当其达到设计强度时再进行明洞仰坡开挖及暗洞施工，明洞根据地形、地质情况采用明洞暗作，设置护拱，保证施工安全。

暗洞施工方案：中导洞开挖支护先行贯通后再施做中墙钢筋混凝土及支顶，导洞均采用正台阶法施工，台阶长度 # + !"；隧道主洞取消侧导洞施工方案，优化为拱部采用环状开挖留核心土法，循环进尺为一榀拱架间距；下部采用中间拉槽侧墙预留光爆层分部开挖，取消洞口!类围岩仰拱地基注浆加固措万方数据"!((- 年第# 期"余建恩：杭昱高速公路昱岭关隧道设计与施工方案优化#-#""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""施，及时施做初期支护和仰拱和墙基，最后施工模筑拱墙二次衬砌；优化设计及施工方案见图 !。