上下双层隧道施工技术研究

□文/杨毅辉 王殿永

1 工程概况

重庆市江津区粉房湾长江大桥接至打雷嘴隧道，打雷嘴隧道进口端上层为公路隧道，下层为轻轨隧道。公路隧道左洞起讫桩号 ZK3+756～ZK4+844.43，长1 088.43 m；右洞起讫桩号 K3+756～K4+841.5，长1 085.5 m；属长隧道，隧道净距1.00～45.98 m，为连拱+小净距+分离式的组合式隧道。公路隧道等级为双向6车道一级公路；隧道限界净宽14 m，限界净高5 m。轻轨隧道分左右洞，起讫里程为K3+756～K4+181，全长425 m，轻轨隧道预留段与公路隧道同期施工。

轻轨隧道左右中隔墙厚度为1.02～6.2 m；公路隧道进口段隧底至下面轻轨隧道洞顶中隔岩厚度为1.012～7.08 m。两层隧道关系见图1。

图1 公路隧道和轻轨隧道位置关系

2 上下双层隧道施工顺序

2.1 总体施工顺序

先施工下面轻轨隧道，待轻轨隧道施工完成且二次衬砌达到设计强度要求后再施工上面公路隧道。

2.2 轻轨隧道施工顺序

轻轨隧道分先行洞和后续洞施工，先施工左洞（先行洞），待左洞开挖支护超前50 m后，再施工右洞（后续洞），待开挖施工完成100 m后再开始施工二衬。

2.3 公路隧道施工顺序

公路隧道施工，先开挖支护中导洞，然后浇筑中隔墙。接下来开挖支护先行洞（右洞），最后开挖支护后续洞（左洞）。

3 关键施工技术

轻轨隧道进口段为极小径距隧道，经过研究综合对比，对后续洞采用偏心爆破+周边爆破+中隔墙加固注浆的施工技术。

公路隧道和轻轨隧道上下重叠段靠近下面轻轨隧道近接段开挖采用静态爆破技术。

3.1 极小径距隧道后行洞开挖

1）减震孔钻设。采用地质钻机在搭设的钻孔平台上钻打纵向减震孔。孔径为φ150mm，孔深应当不小于一个循环爆破进尺。纵向减震孔在靠近中隔岩的一侧有2排，沿后行洞高度方向成排设置，靠近中隔岩的纵向减震孔距离开挖边线1 m，远离中隔岩的纵向减震孔距离开挖边线2 m，布孔高度从底部开挖边线开始至后行洞拱腰部分。在布孔高度方向上相邻减震孔的孔距为 300～400mm，见图 2。

图2 极小径距隧道后行洞施工

2）偏心爆破。向远离中隔岩的一侧偏离1～2 m，对后行洞进行掏心爆破、清渣，形成偏移掏心爆破洞，见图3。

3）中隔墙注浆加固。沿后行洞环向相邻注浆导管的间距为0.5 m，沿后行洞纵向相邻注浆导管的间距为1 m，每根注浆导管向先行洞洞顶仰2～5°。注浆导管分布从底部开挖边线开始至后行洞拱腰部分。注浆导管为钢花管，直径为42mm。

在初期支护强度达到设计要求后，即可对中隔墙进行注浆加固。中隔墙注浆范围见图2。

3.2 上下双层隧道近接段开挖施工

1）中间切槽。在上面隧道下半断面的中间沿隧道的纵深方向切槽，槽宽≮50 cm，为实施静态爆破创造临空面，见图3。

图3 上面隧道下半断面施工断面

2）静态爆破。在上面隧道的下半断面沿竖直方向向下钻多个装药孔，孔间距的大小与岩石硬度有直接关系，硬度越大孔间距越小，一般情况下孔间距以30 cm×30 cm（IV级围岩）～40 cm×40 cm（V级围岩）为宜，在同一层面上，装药孔呈梅花形布置，孔深0.5～1.0 m，孔径42mm；然后用清水浸泡药卷，塞入孔中。在整个过程中，严格控制周围环境与药卷发生作用需要的环境相适应，这样才能使得静态爆破效果最佳。

4 实施效果

4.1 极小径距隧道后行洞开挖施工

本项技术针对极小径距隧道后行洞开挖施工，减少常规先做中导洞和中隔墙，而后再开挖施工主洞的多种施工工艺。这样节约了工期，同时人工费、材料费和机械费可节约40%左右；工序安排方面更加便于衔接。

4.2 上下双层隧道近接段开挖施工

打雷嘴上下双层隧道近接段开挖施工技术，上面公路隧道下半断面采用中间切槽0.5 m宽形成临空面，然后采用静态爆破分层开挖的方法，最大限度保证上下双层隧道之间围岩的稳定性。和传统的切割或者破碎油锤破碎的施工方法相比较既保证工程质量又提高工程进度，综合考虑经济效益在25%以上。

5 结语

针对上下双层隧道施工，合理组织施工顺序，优化施工方案最为重要，这样可以最大限度发挥现场资源有效利用率并节约成本。