双线单洞隧道综合洞室开挖支护施工技术探讨

王海刚

摘要：双线单洞隧道施工断面小，空间有限，机械设备无法充分利用，严重制约了隧道的快速施工。而设计中有大量的综合洞室，施工过程中充分利用综合洞室的空间，尽早完成综合洞室的开挖支护，给机械设备提供调转空间，是加快施工进度，保证隧道工期的重要环节。本文以中条山隧道综合洞室的开挖支护为例，在正洞开挖支护过程中形成洞门，在掌子面后20-30m完成洞室的开挖支护，施工安全快捷，同时尽早为机械设备提供调转空间。通过现场实践验证，按照这种施工方法，能够保证现场施工安全，又加快了施工速度，节约了成本，对类似工程有较强的参考价值。

关键词：双线单洞隧道;综合洞室;大避车洞;开挖支护

引言

随着我国铁路等基础设施的不断发展，修建铁路技术的不断进步，长大隧道开始施工建设的也越来越多。特别是双线单洞隧道，线路设计长，断面尺寸小，施工过程中因狭小的施工空间制约，严重影响机械设备的运转。同时为保证四电设备的安装，隧道两侧设计了大量的综合洞室，很多长大隧道的综合洞室多达上百座。保证综合洞室开挖支护的快速施工和充分利用，及时为机械设备转向掉头提供空间，提高机械设备的使用效率，是保证隧道工期的重要环节，在施工中具有十分重要的意义。本文以中条山隧道为例对双线单洞隧道大避车洞的开挖支护施工为例进行技术探讨。

1 概况

中条山隧道设计为双洞单线隧道，穿越中条山脉，一般线间距35m，左线隧道起讫里程DK615+065～DK633+470，全长18405m，右线隧道起讫里程DK615+075～DK633+485，全长18410m，隧道最大埋深840m。正洞开挖断面尺寸约为6.83×9.98m（宽×高），隧道综合洞室167座，其中大避车洞和通信洞室为隧道两侧布置，与主隧道交角为90°;横通道为左右线之间布置，与主隧道交角为45°电力洞室为左右线之间布置，与主隧道交角为90°;综合洞室及设计里程见表1（以DK624+000-DK625+000为例）。

2.大避车洞设计参数

隧道内大避车洞单侧间距为420m，两侧避车洞交错设置。大避车洞与主隧道夹角为90°。设计衬砌断面尺寸为5.5m（宽）×4.8m（高）×7.0m（深）。大避车洞二次衬砌Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级采用C30混凝土;Ⅴ级采用C35钢筋混凝土。初期支护Ⅱ、Ⅲ级围岩采用素喷混凝土，Ⅳ级围岩采用网喷混凝土，Ⅴ级围岩立格栅钢架。

3 大避车洞开挖支护施工方法

3.1  全断面光爆段大避车洞开挖施工

正洞施工至距洞室轮廓线外2m处，在洞室轮廓线上20cm打设锚杆，保证洞室轮廓外围岩稳定。当洞室工作面形成后，正洞继续开挖20-30m后开始开挖洞室。洞室开挖前，在轮廓线上埋设量测点，进行监测。开挖班按照测量组标记位置进行开挖支护，形成工作面后按照正洞施工工序（超前地质预报→测量放线→布孔→钻孔→清孔、验孔→装药及爆破→找顶→出碴→锚杆、钢筋网安装→喷射混凝土→进行下一循环）继续施工至设计深度。

3.1  台阶法立拱施工段大避车洞开挖施工

1、正洞上台阶施工至距离大避车洞轮廓线2m处，开始上台阶避车洞横梁（或者环梁）施工。在开挖轮廓线顶部上30cm安装6根Ф22螺纹钢筋，从拱架中穿过，与主筋焊接牢固，每循环施工安装牢固，并预留搭接长度，下循环安装时进行搭接，形成横梁。（见图5）

2、每处拱架处打设4根锁脚锚管，打设在拱架两侧，并从横梁中穿过，使用L筋与钢架进行焊接。

3、拱架安装完成后，使用红油漆对开挖轮廓线放大10cm处进行标注，喷浆时进行预留，避免后期混凝土凿除对初支破坏扰动。

4、在每榀钢架横梁上部布置监控量测点，每6小时读取一次数据，保证施工的稳定性。

5、上台阶预留完成后，继续施工4榀钢架，然后进行大避车洞门施工。割除多余拱架，并将洞口拱架与正洞拱架采用钢筋焊接牢固.洞口拱架一端立在下台阶基面上，另一端立在上台阶基面，打设超前小导管，及时进行喷浆封闭。

6、正洞继续施工，施工至洞口拱架上台阶处，及时安装下台阶拱架和仰拱拱架，封闭成环，大避车洞洞口拱架施工完成。

7、正洞继续开挖20-30m，开始施工洞室，按照正洞施工工艺（超前地质预报→测量放线→布孔→钻孔→清孔、验孔→装药及爆破→初找顶→出碴→二次找顶→初喷混凝土→测量放样→拱脚浮渣清除→上、下台阶支护（钢筋网、钢架、超前小导管等作业）→仰拱开挖、拱架安装→喷射混凝土→进行下一循环）开挖至设计深度。

4  结论与建议

针对中条山隧道现场综合洞室的施工，现场严格管理，通过目前施工主要成果如下：

综合洞室在正洞开挖過程中对预留洞室顶部进行加固并及时形成洞室洞门，距离掌子面20-30m完成开挖支护。按照这种方法施工，减少了洞室洞门处初支喷射混凝土的凿除工序，节约较长施工时间，同时未对受力结构进行破坏，施工过程及后期使用中监控量测数据稳定，为机械设备和车辆尽早提供了掉头空间，减少机械设备的长距离空跑倒车时间，加快了施工进度，又节约了机械成本，为类似的双线单洞隧道施工提供了一个很好的借鉴方案。

参考文献：

[1]刘招伟，李建华.台阶法（带仰拱）一次开挖施工技术在软岩隧道中的应用[J].隧道建设（中英文），2018，38（02）：287-294