高铁隧道(辅助坑道)
长大隧道辅助坑道进正洞施工技术
长大隧道辅助坑道进正洞施工技术发表时间：2019-05-06T10:43:26.100Z 来源：《建筑模拟》2019年第6期作者：许志文[导读] 随着我国西部大开发号角的吹响，越来越多的铁路修进大山深处，涌现出大量的长大隧道和特长隧道，为了确保长大隧道的施工工期，必须增加很多工作面以满足隧道施工的工期要求。
许志文中铁六局集团路桥建设有限公司湖南省长沙市 410011摘要：随着我国西部大开发号角的吹响，越来越多的铁路修进大山深处，涌现出大量的长大隧道和特长隧道，为了确保长大隧道的施工工期，必须增加很多工作面以满足隧道施工的工期要求，因此，对于长大隧道设置很多辅助坑道，根据长隧短打的隧道施工理念来组织施工。
坚持安全教育和制度约束。
组织精干高效的隧道施工队伍，提高施工人员的自我保护和安全意识尤为重要，同时要加强日产的安全监管，以人为本加强管理，防止不安全的行为出现，认真开展日常班前安全教育和定期的技术培训，坚持标准化、规范化作业，建立良好的隧道施工环境，同时组织项目部技术人员学习施工规范、验标、施工图纸，掌握规范、设计标准，正确指导现场施工；严格要求每个作业人员遵守相关操作规程、工艺工法、技术标准，进行标准化施工，为安全生产创造有利的条件。
关键词：隧道；交叉口；正洞；开挖方法；一、工程案例1.工程概况。
和乐隧道穿越玉溪盆地至峨山盆地间分水岭地带，全长7922 m，为双线隧道，隧道净空为13.0 m(宽)×11.6 m(高)，开挖断面面积为123.0m 2。
为满足工期要求，设置两座斜井作为辅助坑道。
1号斜井全长880 m，设计最大坡度10．0%，交叉口处隧道埋深约440 m。
斜井开挖宽度7．5 m，高度6.2 m，开挖面积46.2㎡。
与正洞线路中线交点里程为D1K12+000，斜井中线与线路小里程方向平面夹角112º，交叉口处斜井拱顶低于正洞拱顶3.3 m。
2.斜井进正洞方案比选。
根据斜井与正洞的交角及坡度的不同，斜井进入正洞方式有两种：一种是坑道坡度逐渐降低，在距正洞一定距离时，斜井拱顶高程逐渐抬高至接近正洞拱顶高程，进入正洞后采用上下台阶法进行开挖;另一种为以正洞仰拱填充表面标高进行控制，斜井底板高程与仰拱填充表面高程相同，进入正洞后开始下台阶开挖，再以一定坡度在正洞进行爬坡导坑施工，开挖到一定高度后以标准上台阶掘进。
高铁隧道工程迎检技术质量明细
高铁隧道施工现场迎接质检总站检查责任分工表
高铁隧道施工现场迎接质检总站检查责任分工表
高铁隧道施工现场迎接质检总站检查责任分工表
高铁隧道施工现场迎接质检总站检查责任分工表
说明：以上内容具体有工区长总体安排，具体落实有责任人进行，以上内容存在不详之处或者分工不足之处请包涵，检查时，请责任人手持一份。
如检查中发现有为落实的现象，将追究责任人的责任。
以上内容在最后一板施工时负责人亲自盯控，确保检查时仰拱/初支、二衬、掌子面最后一拼支护 仰拱顶止水带等符合设计施工要求。
注意：。
隧道辅助坑道及附属洞室技术交底
开口交叉处引起围岩应力重分布及应力集中，是结构的薄弱环节，要妥善解决辅助洞室开口时的受力转换，确保施工安全。
隧道施工至专用洞室位置时，按专用洞室开挖轮廓打超前小导管预注浆支护，正洞一起施作，中心排水沟的总体坡度、段落坡度应协调一致，并符合设计要求。
洞内排水沟、电缆槽根据洞内主体工程项目施工情况适时安排施工，沟槽施工要准确这么样、精心立模、用心捣固控制好其线型和几何尺寸。
(2)专用洞室施工
施工时，根据主洞的开挖情况初期支护后即时安排，并根据洞内交通需要加强支护
初期支护完成后，专用洞室开口破除正洞初期支护前，贴焊预制的加强格栅钢架环框，满喷混凝土后在专用洞室入口开挖面上方形成一个拱部钢筋混凝土加强环，以利专用洞室入口开挖。
附属洞室处铺设防水卷材时，先按照附属洞室的大小和形状加工防水卷材，铺挂工艺同正洞施工并与边墙防水卷材焊接成一个整体。洞室混凝土衬砌采用钢拱架配组合钢模板立模，混凝土输送泵泵送入模，插入式和附着式振动器振捣。
（3）对所有施工机械定期检查保养，发现问题及时解决，对驾驶人员违章、无证、酒后、疲劳驾驶等制定相应得处罚措施。
（4）采取新工艺、新技术减少机械嘈音、尾气排放，，同时施工车辆在扬尘较大的地段尽量减速慢行，所有土方运输车辆都要用蓬布覆盖，对所有弃土要用车辆运至指定的弃土。
（5）施工过程中，要杜绝对周围环境的破坏，杜绝对周围水体的污染。
③.在钢筋绑扎、浇筑混凝土过程中要注意保护预埋接地钢筋使其定位准确，尤其注意不得使其断开。在混凝土施工前要进行测试接地电阻，满足设计要求后方可开盘。
安全措施
2.1安全措施
（1）组织相关人员学习国家、地方有关安全环保的法律法规，学习相关机械的操作规程。
铁路隧道工程主要施工工序及方法
铁路隧道工程主要施工工序及方法（1）洞口边仰坡及洞门施工洞口边仰坡施工首先做好洞顶和边坡顶的截水天沟，以利截排水，同时应避开雨季开挖。
检查边仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石、处理危石，施工期间不间断监测和防护，坡面防护及时施作。
土方采用挖掘机开挖，石方采用弱爆破，挖掘机装碴、自卸式汽车运输。
按先上后下的顺序逐层开挖、逐层支护。
埋深较浅的隧道，优先考虑明洞及洞门施工，斜切式洞门采用整体一次性浇注。
混凝土施作完成拆摸养护后，施作洞门附属工程。
（2）明洞施工明洞坡面防护开挖后及时施工。
明洞衬砌由洞内向洞外施作，先施工仰拱及墙脚部钢筋混凝土（包括仰拱回填），然后施工边墙及拱部钢筋混凝土。
仰拱及墙脚部混凝土采用组合钢模板人工立模浇注，边墙及拱部混凝土采用全断面液压模板台车，两侧对称灌注。
明洞衬砌与洞门连接处应预留与端墙的连接钢筋，以加强衬砌与洞门的整体性。
防水层施工严格按有关规范，止水带安装固定牢固，应注意做好明暗洞交界处的防水层的搭接，拱背回填严格按规范执行，回填每层厚度、压实度符合规范要求。
（3）辅助导坑施工方法辅助导坑施工采用液压凿岩台车或手持式风钻钻孔施工，光面爆破或减震控制爆破，挖掘机装碴，自卸式汽车运输，需衬砌地段的二次衬砌采用组合钢模板衬砌，斜井排水尽可能采用一级排水，以降低机械故障率。
土质围岩地段采用短台阶法开挖，台阶长度3～5m，人工配合机械开挖，喷锚支护，必要时模注衬砌紧跟；石质围岩地段宜采用钻爆法施工，若围岩较差改用短台阶法施工。
（4）洞身开挖洞身开挖方式根据洞内围岩级别合理选定钻爆参数，并在施工中不断优化爆破设计，严格控制超欠挖，保证开挖成型质量，减少对周边围岩的扰动。
根据隧道不同的围岩级别，采取不同的开挖方法。
（5）洞身初期支护及辅助施工措施1）喷射混凝土全部采用湿喷法，隧道初期支护喷射混凝土必须采用湿喷工艺，喷混凝土的性能（强度、密实度、粘接力）、回弹率、粉尘浓度应符合《锚杆喷混凝土支护技术规范》(GB 50086-2001）的规定。
高铁隧道(隧道结构构造)
环境保护
隧道结构设计应考虑环境保护 ，尽量减少对周边环境和生态
的影响。
02
隧道衬砌结构
衬砌的类型和材料
衬砌类型
根据隧道的使用功能和围岩条件，衬砌类型可分为整体式衬砌、复合式衬砌和分离式衬 砌。整体式衬砌适用于围岩条件较好、对防水要求不高的隧道；复合式衬砌适用于围岩 条件较差、对防水要求较高的隧道；分离式衬砌适用于围岩条件特别差、有特殊要求的
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地下水压力
隧道开挖后，地下水对支护结构产生一定的 压力。
地震力
地震发生时，地层运动对支护结构产生作用 力。
温度应力
隧道内温度变化引起支护结构的热胀冷缩， 对结构产生作用力。
04
隧道排水系统
排水系统的组成和功能
排水系统的组成
主要由排水沟、集水坑、排水管道等组成。
排水系统的功能
主要负责将隧道内的积水排出，保持隧道干燥，防止水患对隧道结构和列车运行造成影响。
隧道。
衬砌材料
常用的衬砌材料有混凝土、钢筋混凝土和喷射混凝土等。混凝土衬砌具有抗压强度高、 耐久性好、成本低等优点，适用于一般隧道；钢筋混凝土衬砌具有更高的抗压和抗剪强 度，适用于有较大压力和剪力的隧道；喷射混凝土衬砌具有快速、简便、耐久性较好等
优点，适用于围岩条件较差、开挖后需要快速支护的隧道。
衬砌的厚度和构造
排水系统的设计原则
01
安全可靠
经济合理
02
03
便于维护
排水系统应具备足够的排水能力， 保证在任何情况下都能及时排除 积水。
在满足功能要求的前提下，应尽 量降低工程成本，选择合适的材 料和施工方法。
公路隧道施工—隧道辅助坑道施工
五、平行导坑
3．平行导坑设计与施工要点
（3）平行导坑洞口约500m左右可不设横向通道。 再往里掘进，每隔120～180m设一个横通道，以便 于出渣进料运输。亦可在适当位置设反向横通道， 以利便调车。横通道与隧道中线交角，一般以 400～ 450为宜，若夹角过小则夹角为锐角处的围岩 容易坍落，并增加横通道长度；若夹角过大则运输 线路的运行条件较差、运输车转输较为困难。横通 道的坡度则可由正洞与平行导坑的高差而定，一般 此坡度不会大；
（3）平行导坑可以构成洞内施工测量导线网，可以提 高施工测精度等。
五、平行导坑
3．平行导坑设计与施工要点
（1）平行导坑平面布置时，一般设于有地下水流向的 一侧，但宜与隧道正洞尽量平行，以利于使平行导坑工 程量减少及利用其排水，可使正洞施工较干燥，但同时 应结合地质条件及弃渣场地等条件综合考虑确定。平行 导坑基本应与隧道正洞纵坡一致，或出洞0.3%的下坡；
（7）平行导坑一般采用有轨运输，应及时铺好道岔， 接通轨道。正洞的各项作业应分区分段进，以减少互相 干扰。分区分段的长度应根据横通道及运输组织管理来 划分。大断面开挖的隧道，采用大型机具施工，干扰小， 通风排水运输施工条件好，因此一般可不需用平行导坑。
一、概述
当隧道较长时，为了增加施工工作面，加快施工进度， 改善施工条件（出渣、进料运输、通风、排水等），往 往需要选择设置一些适宜的、辅助性的坑道，如横洞、 斜井、竖井、或平行导坑等。
五、平行导坑
3．平行导坑设计与施工要点
（6）当洞内施工运输量大时，可以每隔5～6个横通道 设置一个反向横通道，便于增加运输回路，利于运输车 辆调度。连接平行导坑和正洞的横通交叉口处的开挖， 应在平行导坑和正洞开挖至其位置时，应将该处一次挖 好，以有利于通风、出渣，不影响平行导坑和正洞的掘 进速度；
铁路隧道施工方案
铁路隧道施工方案1 工程概况隧道内纵坡依次为23‰下坡、13‰下坡。
隧道进口位于宁陕县新场街乡马家坪板房沟内，出口位于麻河左岸陡壁上。
本标段承担出口3552m施工任务。
洞身出口端2403.578m位于R-10004.6m的曲线上，其余在直线上。
隧道主要岩性为第四系全新统冲、洪积漂石土和坡积块石土，泥盆系中统片岩夹大理岩等变质岩类、燕山期花岗岩、闪长岩等岩浆岩类以及分布在断层破碎带的碎裂岩。
地表水以河水、沟水为主，河水常年流水，雨季水量增建显著。
隧道区水系较为发育，呈树枝状分布，沟谷中地表水发育，流量大，基本为常年流水，均属于汉江二级支流。
隧道区域书岭南温暖带山地气候区，降水充沛，气候湿润，冬冷夏凉，7~10月份为集中降雨期。
年平均气温14.4℃，极端最高气温34℃，极端最低气温-29.8℃，年平均降水量852.6mm，年平均蒸发量1122.3mm。
为满足工期要求，隧道出口段共设置了两座横洞，一座施工横洞、一座疏散横洞。
施工横洞设于隧道右侧，与正洞相交里程DgK124+745，出口横洞长度为160.62m，单车道无轨运输，为永久紧急出口通道；疏散横洞设于隧道左侧，与正洞相交里程DgK124+790，疏散横洞长度为100.71m，单车道无轨运输，为疏散横洞，辅助坑道采用喷锚衬砌及模筑衬砌两种形式。
隧道Ⅱ级围岩长度2407m，占隧道长度的68.05%，Ⅲ级围岩长度为550m，占隧道长度的15.55%；Ⅳ围岩长度为470m，占隧道长度的13.29%；Ⅴ围岩长度为110m，占隧道长度的3.11%。
隧道正洞围岩级别情况见表6.1.3.1。
隧道辅助坑道设置见表6.1.3.2。
表6.1.3.1 天华山隧道出口（1/4）围岩级别情况6.1.3.2 临时工程与施工现场布置2.1 临时工程与施工现场的总体规划⑴布置及规划原则合理安排、节约用地，各种临时工程与设施符合环保要求。
⑵施工总平面布置施工现场规划原则：节省投资，节约用地，节省劳力，因地制宜，就地取材，方便施工。
论公路隧道辅助坑道的设计及施工
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
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(1) 隧道在进行方案设计和定线时，应结合工期综 合考虑辅助坑道的设置条件；重点辅助坑道应设 置在工程地质条件良好、地质资料明确的地段。 (2) 辅助坑道方案设计时，结合预留二线、防灾等， 在硬岩地段应优先选用平行导坑；在软岩地段考 虑设置平行导坑初期支护工作量大、后期拆除重 建困难等因素，宜一次建成；横洞的施工能力很 强，也应优先考虑。
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， 则可用竖井增加工作面的方案。 竖井的位置可设在隧道一侧，与隧道的距离一 般情况下为 15~25m之间，或设置在正上方。断面 形式一般为矩形或圆形。
竖井的位置可设在隧道一侧，与隧道的距离一般情 况下为15~25m之间(图)，或设置在正上方。
•构成洞内测量导线网，提高测量精度。
(二)平行导坑设计及施工要点 1.平行导坑的布置 •一般设于地下水流向隧道的一侧。 •与正洞之间的最小净距离，应视地质条件、施 工方法、导坑跨度等因素确定。 •底面标高应低于隧道底面标高0.2~0.6m，以有利 于正洞的排水和运输。 •纵坡原则上与隧道纵坡一致，或出洞3‰的下坡。
横洞
R 正洞 横洞 横洞 α R 正洞 正洞 R L 横洞 R 正洞
横洞开挖应根据围岩级别、断面大小合理选用 开挖方法，当横洞开挖工作面与正洞的距离小于 10m时，应采取近距离控制爆破技术，降低爆破振 速。 横洞与正洞交叉口的洞室跨度大，受力复杂， 施工中应根据具体情况进行加固并加强变形监测。
2
当斜井井身倾角小于12%时，可采用自卸汽车、 装载机或挖掘机配合的无轨运输方式。 当斜井井身倾角为12%~28%时，可选用轨道 矿车或皮带运输方式。 当斜井井身倾角为28%~47%时，应采用矿车 提升。 当斜井井身倾角为47%~70%时，可采用大型 箕斗提升。
4
竖井
竖井是在隧道上方开挖的与隧道相连的竖向坑道。
1
横洞
横洞是在隧道侧面修筑的与之相交的坑道。当 隧道傍山沿河、侧向覆盖层较薄时，就可以考虑设 置横洞。横洞布置见图。
立面
正洞
3‰~6‰
40° 正 横洞 洞 正交 正 洞 横洞 斜交
平面
选择横洞与隧道的交角一般不小于60°，地形 限制时不宜小于40°，交角太小则锐角段围岩较易 坍塌，斜交时最好朝向主攻方向。横洞与隧道的联 接形式有双联式或单连式(见图)，相交处用半径不 小于12m的曲线联接。
哈尔滨铁道职业技术学院
高速铁路隧道工程施工
铁道建筑学院 王国博
辅助坑道
横洞
平导 斜井
竖井
当隧道较长时，可选择设置适当的辅助坑道， 如横洞、斜井、竖井、平行导坑等，用以增加施工 工作面，加快施工速度，改善施工条件(通风、排 水)。 在选择辅助坑道时应根据是否利用作为永久通 风通道、工期要求、施工组织、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 性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。
2.横通道 •每隔120~180m设一个横通道，以便于运输，为 方便运输调车作业，每隔3~4个横通道设置一个 反向横通道。 •横通道与隧道中线的平面交角一般以40°~45° 为宜。 •平行导坑的横通道施工， 应先加固交叉口后开挖。
3
斜井
1.概念 当隧道洞身一侧有较开阔的山谷且覆盖不太厚时， 可考虑设置斜井。
平行导坑
是与隧道平行修筑的坑道，平面布置如图所示。
平行导坑 反向横通道 横通道
40~45°
平导 正洞
50~60m
40~60m 120~180m
120~180 m
(ห้องสมุดไป่ตู้)平行导坑在隧道施工中的作用
•增加正洞工作面，加快施工速度；
•将洞内作业分区段进行，减少相互干扰；
•进行地质勘察，充分掌握前方地质状况；
(3)有轨运输斜井长度可控制在 700m左右，无轨运 输斜井长度可控制在 2000m 以内。受施工通风制 约，目前无轨运输斜井的独头施工长度可按 5000m考虑(含辅助坑道长度)。 (4) 当无轨运输斜井长度超过 2000m 时，应与竖井 进行经济、技术比较综合确定。 (5)竖井在隧道辅助坑道比选中应通过比较选用， 竖井深度宜控制在600m以内为宜。 (6)随着辅助坑道施工设备机械化程度的提高，出 碴能力明显加强，不再控制施工进度。
隧 通道 道
竖井
井口锁口圈 1~2m
I－I断面 隧道
I
竖 井 通道 L
井筒 坡道的联结段
壁座 1.5~3m 井下集水坑
I
I
I
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，多采用圆形断面，直径约为 4~6m。 竖井构造包括井口圈、井筒、壁座、井筒与隧 道间的联接段、井下集水坑等部分。
正洞 正洞 井底平道 ≤25º 斜井 15~25m 斜井 ≥40º
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，可采用斜井作为辅助坑道。 斜井井口位置不应设在洪水淹没处。 斜井与隧道中线的夹角不宜小于40°，并在与隧道 连接处宜用15~25m的水平道相连。
斜井开挖的钻爆作业除应符合一般钻爆作业规定外， 还应满足下列要求： (1)钻眼方向宜与斜井的倾角一致，眼底应比井底高 程略高，避免出现台阶。 (2)每个循环进尺都应检测其高程并控制井身的斜度， 确保斜井的位置正确。