论公路隧道辅助坑道的设计及施工

一
利 于排 水 。
提 升机 械 一 般 用 卷 扬 机 牵 引 斗车 ，斜 一 井 内的轨 道数视 出渣量 而定 。坑道 大小在单 线 行车道 时，一般底 宽为２ ６ ；三轨 双线行 ．ｍ 车 道 时 ，底 宽 为３ ４ ． ｍ；双 线 行车 道 时 ，底 宽 为 ４ ｍ （以 上 均 包 括 单 侧 设 宽 ７ Ｃｎ 人 ．１ ０ｉ 的 行 道 ） ， 高 度 通 常 为 ２ ６ａ 其 中 ， 以 单 线 ．ｒ ： 或 三 轨 双 线较 为 常 用 ， 并在 斜 井 中 部 设有 ２ ｍ ０ 的四轨双线 做错车 ，这样 可减小断 Ｏ ～３ ｍ 面 及节约运 输器 材。在 斜井需作 为永 久通风 道 时 ，则 其 断 面 大 小 应 满 足 通 风 要 求 。 井 口 段 应修筑 衬砌 ，其他部 分视地质 条件 及是否 作 为永久通 风道 等条件 决定是 否修筑 永久衬
标 高应 低于隧道 底面标 高０ ２ ～Ｏ ６ ，有利 ．ｍ ． ｍ 正洞的排水和运输。 每隔１Ｏ ｍ～ ｌ ０ 设 一 横 通 道 ， 横 通 道 ２ ８ｍ 连 接 正 洞 与 平 行 导 坑 。 如 每 隔 ３ ４ 横 通 道 ～ 个 设 一 个 反 向 的 横 通 道 可 便 于 调 车 。 横 通 道 与 隧道 中线的交 角一般 以４ 。～５ 。为宜 ，夹 Ｏ Ｏ 角过小 则夹角 中围岩 易坍落 ，并且 增加 了横 通 道 长 度 ， 夹 角 过 大 则 运 输 线 路 的运 行 条 件 差 。横 通 道 坡 度 则 由 正 洞 与 平 行 导 坑 的 高 差 而 定 为更 好地发 挥平行 导坑增辟 工作 面 的作 用 ， 就 得 用 平 导 坑 超 前 预 测 正 洞 经 过 带 的地 质情况 ，平行 导坑应超前 正洞 导坑两 个横通 道 间 距 以 上 ， 也 不 宜 过 长 ， 以减 少 平 行 导 坑 施 工 通 风 等 的 困难 。 平 行 导 坑 衬 砌 与 否 ，视 地 质 情 况 而 定 ， 一 般 可 不 修 筑 。 当 考 虑 作 为 永 久 通 风 道 或 泄 水 洞 时 ， 则应 作 衬 砌 。 平行 导坑 与 隧 道 施 工 中 的作 用 有 ：增 辟 工 作 面 ，超 前 可起 地 质 勘 察 作 用 ，有 利 于 施 工 通 风 、排 水 、 降 水 、测 量 ，避 免 运 输 干 扰 ，加快施工进度 。 三 、斜 井 斜井 是在 隧道侧 面上方 开挖 的与之 相连 的 倾 斜 坑 道 。 当 隧 道 埋 深 不 大 ，地 质 条 件 较 好 ， 隧 道 侧 面 有 沟 谷 等 低 洼 地 形 时 ， 可 采 用 余 斜 井 作 为 辅助 坑 道 。 斜 井 长不 大 于 ２ Ｏ ０ ｍ，否 则工 程 造 价较 高 ，且 运输效 能下 降，因此 ，在选 用较长斜 井 方案 时，应作 经济 技术 比较 。斜 井井 口位 置不应 设在洪 水淹没 处 。洞 口场地 最小 宽度 般 不大 于２ ｍ 以利井 口场 地布 置及 卸料 ０， 出 碴 ， 井 身 避 免 穿 越 含 水 量 大 及 不 良地 质 区 段 。设置位置应 能使 增辟 的工作面 充分发挥 作 用 。斜 井仰角 的大 小，主要 考虑斜 井长度 及 施 工 方 便 ， 一 般 以 不 大 于 ２ 。为 宜 ，且 井 ５ 身不宜 设变坡 。斜井 与隧道 中线 的夹角不 小 于４ 。，并在 与隧道连 接处宜用 １ ｍ ５ 的 Ｏ ５ ～２ ｍ 水 平道相 连 ，以便于运 输作业 和保 证运输 安 全 。 井 口场 地 通 常 设 有 向 洞 外 的 ３ ％下 坡 ， 以
隧道施 工技术和 方法 的选 择主 要依据 工 程地 质和水 文地质 条件 ，并结合隧 道断面 尺 寸、长度 。衬砌类 型、隧道 的使用 功能和施 工技 术水平 等因素综 合考虑研 究确 定。隧道 施工仅有２ 个工 作面，隧道较长时 ，每个工作 面担 负的任 务较重 ，并且坑道 长 ，施 工条件 恶化 ，进度 不能加快 。因此 ，在具 备一定条 件 的情 况下 ，可设置 一些辅助 坑道 ，用 以增 加施 工工作面 ，加快施 工速度 ，改善 施工条 件 。设置辅助 坑道将使 隧道工 程造价 提高 ， 辅 助 坑 道 选 择 得 恰 当与 否 ，会 影 响 其 作 用 的 发挥 因此 ，在选设辅 助坑道 时应根据 隧道 长度 、是否利用 作为永 久通风通 道 、工 期要 求 、地 形条件 、地质及 水文地 质情况 、弃渣 场 地 、 具 备 的施 工 机 具 、 经 济 等 各 个 方 面 综 合 考 虑 ，其 断 面 尺 寸 由地 质 及 施 工 需 要 、 机 具情 况 而 定 ，一 般 不 宜 过 大 。
砌。
施工 中 ，在井 口、井底需有 必要 的安全 措 施 ， 以 防 施 工 时 发 生 事 故 ； 井 口要 注 意 防 洪 ，加 强排 水防 洪设施 ；井 口与井底 应设置 联系用通信信号设备 。 结 语 隧 道 横 断 面 、 纵 断 面 、 接 头 、 竖 井 、 施 工 等均 为世 界难题 ，希 望本文对 其研 究能提 高 隧 道 工 程 设 计 与 施 工 的 科 学 性 ，确 保 工 程 质 量 ，取 得较好 的经济 效益和 社会效 益， 同 时对推动我 国隧道 建设 与技术 进步有 一定的 促 进 的作 用 。
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论 公 路 隧 道 辅 助坑 道 的 设计 及施 工
文◎ 罗强 （ 阳市平桥区公路管理局 信
摘要 ：隧道是 路线在 山岭 区克服 高程 障 碍 ，改善线形 ，提 高车速 ，保 护生 态环境减 少对植被破 坏和 因开挖 过多造 成危 害程度 的 有效手段 ，随 着经济 的发 展 ，公 路等 级的提 高，公路 隧道 的修 建也越 来越 多。本 文就论 述 了公 路 隧 道 辅 助 坑 道 一 一横 洞 、 斜 井 、 竖 井、平行导坑等的设 置及设 计要 求 关键词 ：隧道施 工；辅 助坑道 ；斜井 ；
ｍ￣ ４ ｍ。 ０
隧 道 的 一 侧 ， 以利 导 坑 排 水 ， 使 正 洞 干 燥 ， 同 时结 合地 质 情 况 及 弃渣 场 地 条 件 综 合确 定 。 平 行 导坑 距 正 洞 约 为 ｌ ｍ ２ ｍ 当 平 行 ５￣ ０， 导坑 作 为 第 二 条 隧 道 的 导 坑 时 ， 则 间 距 应 按 两 相 邻 隧 道 的 最 小 净 距 决 定 。信 阳）
防洪 水 淹 没 。卷 扬 机 牵 引斗 车 需 防止 钢 丝 绳 中断或 脱钩等 事故 ，为此应 严格 限制牵 引 速度 ，设 置安全 闸，在 斗车通过 后 即安好安 全 闸 以防 溜 车 ， 并 设 安 全 防 脱 钩 ，装 在 斗 车 上 并挂在钢 丝绳 上， 以防万一 斗车脱钩 或钢 丝绳 断开 时，防 脱钩 可落 下钩住 轨枕而 防止 斗车 下滑 。在井底 坡道弱 点或坡 道 中间适当 位置 设置安 全缆绳 ， 由专人 负责看 守 ，在 斗 车经 过后 ，即在坑道 两 帮帮间揽 以钢丝绳 ， 如 斗 车 下 溜 ， 可 不 致 冲 入 井 底 车 场 而 发 生 严 重 事 故 。 此 外 ， 在 井 底 调 车 场 及 井 身 每 隔 ３ｍ ０ 宜设避 险洞 以保证作业人员安全 。 ０ ￣５ｍ 为保证 施工 安全 ，还应注 意井底 车场 需 加强支撑 ，或修 筑衬砌 。为提 高运 输效率 ， 可在 井 底 调 车 场 加 设 储 渣 仓 。 四 、 竖 井 竖井是 在隧道 上方或 一侧 上方开挖 的与 隧道 相 连 的 竖 向坑 道 。 覆盖层 较薄 的长隧道 或在 中间适 当位置 覆盖 层不厚 、具 备提升 设备 、施 工 中又 需增 加 工作面 的情况 下，则 可用竖 井增加工 作面 的方 案 。竖 井 深度 一 般 不 大 于 １０ 。 ５ ｍ 竖 井 的 位 置 可 设 在 隧 道 一 侧 ， 与 隧 道 的距 离 一 般 情 况 下 为 １ ｍ ２ ｍ 间 或 设 置 在 ５～ ５之 正 上 方 。竖 井 设 隧道 一 侧 时 ， 施工 安 全 ， 干扰 少，但通 风效 果差 ；竖 井设在 隧道 正上 方 时 ， 通 风 效 果 好 ， 造 价 低 些 ，提 升 方 便 且 快，但施工干扰大 ，施 工中不太安全 。 竖 井 的 位 置 、 断 面 形 状 ， 应 根 据 施 工 要求 、通风 、是否 作为永久通 风道 、造价 等 因 素 综 合 考 虑 而 定 。 当 隧 道 设 两 个 以 上 竖 井 时，竖井 间距离 不宜小 于３ ０ ０ ｍ，以使工程造 价不致过高。 竖 井 断 面尺 寸根 据 提 升 能 力 、 机 具设 备、通 风排水 等铺 设的管道 、安全 梯等设 备 的 布 置 以 及 安 全 间 隙等 因 素 确 定 。 竖 井 构 造 包 括 井 口 圈 子 、 井 筒 、 壁 座 、 井 筒 与 隧 道 间 的连 接 段 、井 下集 水 坑 等 部 分 。 井 口段 常 处 于松 软 土 壤 中 ， 从 地面 往 下 １ ～ ２ 应 设 置 钢 筋 混 凝 土 锁 口 圈 ， 以承 受 ｍ ｍ 土压和 经土壤传 来 的井 口建筑 物 、机 具设 备 所 产 生 的 荷 重 ， 并 承 受 施 工 时 挂 钩 所 悬 吊 的 荷重 。竖井一般 均需修 筑永久 衬砌 ，并应及 时衬砌 ，开挖而 与衬砌 之间 的距离 不宜超过 ３ ｍ。衬 砌 厚 度 由 设 计 计 算 确 定 并 不 小 于 ２ ０ Ｏ ｃ ｍ，壁 座 是 为 防 止 井 壁 下 滑 而 设 置 的 ， 视 地 质 情况及 衬砌结 构确定壁 座间距 ，一般 为３ Ｏ
横 洞 根 据 我 单 位 多 年 的 施 工 经 验 及 机 械 设 备
一
、
状 况，采用 新奥法 原理指 导施工 ，坚持 “ 少 扰 动、早喷 锚 、勤 量测 、早封 闭”的隧道 施 工 原 则 。横 洞 以全 断 面 开 挖 先 达 到 主 洞 上 导 致 开挖界 限，紧跟 开挖及 时支护 。横 洞是在 隧道侧面修 筑 的与 之相交 的坑道 。傍 山沿 河 隧道 、侧 向覆盖层较 薄或在 适 当位 置处侧 向 覆盖层较薄的隧道，具备设置横洞 的条件。 横 洞 位 置 应 由地 形 及 施 工 要 求 而 定 ，若 需增辟２ 工作面 ，则应选在隧道 中部 。一般 个 情 况 下 ，横 洞 不 长 ， 故 较 经 济 ， 因 此 在 地 形 条件 允许时 ，宜优先 考虑采用 横洞 来增辟工 作面 。 在 考虑把 横洞作 为运营 时的通风 口的情 况 下，横洞 断面大 小应按通 风要 求及施工 需 要一并考虑，并宜修筑永久衬砌 。 有 时在隧道 洞 口处桥隧相 连影 响施工 ， 或地 质条件 差、地形 条件不利 、路 堑开挖量 大 尚未 完 工 而 需 进 洞 等 情 况 Ｆ， 在 洞 口近 处 设 置 横 洞 ，则 可 利 用 横 洞 进 入 正 洞 以 避 免 施 工干扰 和提前进洞加快进度 。 二 、平行导坑 平 行 导 坑 是 与隧 道 平 行 修筑 的坑 道 。 对于长 大越岭 隧道 ，由于地形 限制 ，或因机 具设备 条件 、运 输道 路等条件 的 限制 ，无法 选用横 洞、竖 井、斜井 等辅助坑 道增辟 工作 面 时 ， 为 加 快 隧 道 施 工 ， 可 采 用 平 行 导 坑 方 案 。但 由于多 开挖 一个 导坑会使 工程造 价提 高 ，在大于３ ０ ｍ ０ ０ 的隧道 、若不能设辅助导坑 时才考虑 设平行 导坑 。大断面 开挖 的隧道 ， 采 用大 型 机 具施 工 ，干 扰 小 ， 施 工条 件 也 好 ，可 不 设 平 行 导 坑 。 一 般 调 于 地 下 水 流 向