简述导洞法在软弱围岩斜井进主洞交叉段的运用

校伟

重庆两江新区人力资源开发服务中心 重庆 400020

针对挑顶施工中存在的问题，通过优化施工参数，加强挑顶段和正洞的支护参数，采用辅助导洞施工方法，选择合理的施工工艺，可成功解决挑顶施工中各种困难，大大缩短了挑顶施工时间；采取对交叉段范围进行径向注浆，对小角度中夹围岩进行中空锚杆注浆加固的方法，保证了施工的安全。

1 工程概况

南广铁路飞鹰隧道全长7141m，是全线控制性工程，其中芒坑斜井洞身长426m，斜长427.8m，综合坡率为11%，中线与正洞线路小里程方向平面夹角为36°，斜井与正洞中线交叉里程为IDK376+425，交叉口处斜井拱顶与正洞拱顶高差为3.9m，交叉口处隧道埋深45m。该段主洞为泥盆系石英砂岩与奥陶系泥质砂岩接触带，为强风化石英砂岩，岩体破碎，稳定性较差，设计为Ⅳ级围岩。正线里程为IDK375+750处与地表冲沟斜交，常年有水，雨季水量加大，安全风险高[1]。

2 施工方案

斜井进正洞挑顶采用中导洞进入正洞顶部，形成正台阶施工断面后反向挑顶扩大形成正洞断面的施工方案。

斜井施工至距正洞交界5m处时，应适当抬高斜井拱部和上台阶标高，以降低由斜井拱顶至正洞拱顶的上挑高度；因斜井与正洞夹角为36°，中夹岩体厚度很小，为提高中夹岩体的整体性以及正洞开挖时中夹围岩承受爆破震动的能力，在斜井洞身靠近中夹围岩一侧拱墙采用Φ25中空注浆锚杆对围岩进行加固，确保中夹岩体的整体性和稳定性。

爬坡导洞以圆曲线形式转体进入正洞，当斜井上台阶开挖支护至与正洞开挖轮廓线5m距离处时，在斜井上台阶开挖支护至与正洞开挖轮廓线交界处后，首先在斜井口施做门式钢架，为正洞钢架安装创造条件，然后扩挖至正洞断面并向南宁方向继续施工5m，创造出正洞断面施工空间后，在按照正洞的设计断面反向向广州方向开挖支护，边开挖支护边拆除爬坡导坑临时支护，直至跨过交叉口范围，完成斜井向正洞的过渡[2]。

3 施工方法

3.1 交叉口段斜井衬砌

交叉口段斜井衬砌要在爬坡导洞开挖前施工完成，采用模板台车施工C30钢筋混凝土，根据围岩情况施工1～3组，最后一组混凝土堵头板沿正洞线路方向安设。

3.2 施工步步骤

（1）根据斜井与正洞相交角度，以间距1.0m间距安装异型钢架，完成由垂直于斜井中线到平行于正洞中线的过渡。

（2）斜井与正洞交叉口段以0.6m间距架立I25a异型钢钢架，保证相交地段三维受力状态围岩的稳定。在此型钢钢架上焊接I25a型钢横梁，并在横梁两端螺栓连接I25a型钢立柱，为正洞钢架提供落脚平台。以后在此处安装正洞钢架时，用I25a型钢斜梁代替正洞的N2钢架，用I25a型钢立柱代替正洞的N2、N3钢架。仰拱钢架连接在斜井仰拱的预埋I25a型钢上。

3.3 爬坡导洞施工

（1）导洞设计净宽9m，详细结构尺寸见图4。支护参数为：HW125型钢架，间距1榀/m，Φ22锚杆，长度3.0m，间距1.0×1.0m，梅花形布置；φ6钢筋网，网格间距0.2×0.2m；喷射C20砼，厚度18cm。 支护施工中要严格按施工指南操作，保证锁脚锚杆和纵向连接筋的施工质量。

（2）爬坡道的坡度设计，应根据土质情况及机械施工需要进行调整，以加快爬坡导坑施工进度，减少不安全因素为原则。

（3）完成爬坡后，按照线路设计坡度向广州方向按Ⅳ级围岩开挖方法、支护参数继续进行弧形导坑掘进，施工10米后，喷砼封闭广州方向掌子面，反向向南宁方向开挖正洞，每循环先开挖上部，立上部钢架后，再拆除导洞钢架。

3.4 反向开挖支护

反向开挖按正洞Ⅳ级围岩上部弧形导坑的高度进行，先开挖顶部，再开挖两侧，开挖时仅对有影响的导洞钢架进行拆除，按正洞设计要求间距进行钢架施工，相应完善其他支护。

3.5 正洞仰拱施工

正洞落底后要及时进行正洞仰拱施工，以便初期支护与仰拱尽早成环，确保施工安全。

4 施工要点

（1）正洞与斜井相交地段处于复杂的三维受力状态，为保证正洞安全挑顶施工的完成，正洞初期支护必须坐落于一个牢固的落脚平台，同时应加强该段正洞初期支护的锁脚锚杆施工，防止拱架下沉。

（2）在正洞与斜井拱顶交界里程处，沿正洞方向设置拱顶纵向托梁，托梁采用3榀I20b型钢拼装、焊接而成，托梁牢固焊接于斜井门口门架拱顶，托梁与斜井门口门架间空隙设置I20b型钢竖向立柱，立柱应与正洞拱架位置相对应，牢固焊接并喷射C30砼回填密实。

（3）加密设置正洞初期支护锁脚锚杆，每榀钢架单侧不少于4根锁脚锚管，锚管长4.0m，注水泥浆，锁脚锚管与钢架牢固焊接，防止拱架下沉。

5 监控量测

飞鹰隧道具有技术标准高、开挖断面大、施工方法多等特点，围岩自稳能力差、含水量变化大、交叉口应力集中点多、结构受力复杂。为了更好地掌握围岩变形情况，施工监控量测方案和现场实施尤为重要。在斜井向正洞转换施工过程中，尤其应重视监控量测工作。该段施工过程中，拱顶沉降量测采用贴反射膜片配合全站仪无尺量测工艺，水平收敛采用JSS30A型数显收敛计进行量测。该段施工量测结果为：隧道拱顶沉降累计最大值为12cm，水平收敛累计最大值为9cm，整个施工过程处于稳定状态。

6 结束语

通过上述各种措施的综合应用，在飞鹰隧道斜井施工工期紧迫，围岩破碎、正洞断面大的挑顶条件下，采用爬坡导洞的施工方法，挑顶工作得以安全快速的推进，并得到了业主、监理及兄弟单位的一致好评，对于大断面小角度破碎围岩隧道挑顶施工有很好的推广应用价值。