黄羊山二号隧道三车道大跨度隧道土质浅埋段开挖及支护施工技术

在 软 弱 围岩 的条 件 下 ，采 用 台 阶法 开 挖 。 洞身 拱 部 超 前 １～ ０ １ｍ． 满 足 施 工 工 作 平 台 的 需 要 ． ５ 以 而后 进 行 洞 身 的下 半 部 爆 破 开 挖 ， 身 开 挖 后 ， 即进 行 喷 锚 支 护 。 围岩 非 常 破 碎 的 情况 下 采 用 洞 立 侧 壁 导 坑 法施 工 ， 开 挖 中夹 岩 侧 导 坑 上 台 阶 ， 护 完 成后 开挖 中 先 支
量测 项 目 。
施 工 过 程 中 隧道 防坍 塌 问题 是 本 工 程 在 洞 口段 的最 大施 工 控 制 重
点。
－ 三 、 关键施工技术
３ １洞 口土 石 方 施 工 ． 首 先施 工 洞 口边 仰坡 顶 的截 水 沟 ， 挖 过 程 避 开 雨天 进 行 。 开 采
四、 结束语
３４３隧道 监 控 量 测 ．．
施 工 方 案简 述 ： 羊 山 二号 隧道 明洞 段 在 拉 槽 开 挖 的 同 时对 黄 边 仰 坡 进 行 支护 。 洞段 在 超 前 大 管 棚 支 护 下短 进 尺 掘 进 。 暗 隧道 进 洞 采 用 上 下 台 阶法 ， 台 阶预 留核 心 土 施 工 ， 挖 后 及 时进 行 初 期 上 开 支 护 封 闭岩 面 。 挖 支护 过 程 中重 点 进 行 隧 道 的周 边 位 移 、 顶 下 开 拱 沉 等 量 测 项 目的 工 作 ， 据 量测 数 据 ， 时 调 整 施 工 方 案 ， 要 时 根 及 必 上 半 断 面设 临时 仰 拱 。上半 断 面开 挖 约 １— ５ 后 ， ０ １ｍ 开挖 下 部 。在
用 挖 掘机 开 挖 ， 自卸 汽 车 运 输 ， 身 尽 快 浆 砌成 型 。洞 口段 边 仰 坡 沟 开 挖严 格 按 设 计 控 制 坡度 ．松 软 地 层 开 挖 时从 上至 下 ，随 挖 随 防 护． 随时 监 测 、 查 山坡 稳 定 情 况 。边 仰 坡 上 浮石 、 石 要 清 除 干 检 危 净 ， 面 凹 凸不 平 处 予 以 修 整平 顺 。 坡
棚 和 注浆 来 稳 固 地层 ， 止 隧 道开 挖 爆 破 时 造 成 拱部 坍 塌 。 防
３３暗 洞 开 挖 及支 护 ．
岩 压 力 、 周 的 位 移 、 顶 的 下 沉 、 次 衬 砌 的应 力 、 时 支护 的变 洞 拱 初 临 形 等 应 该作 为监 控 量 测 的 重 点 ，通 过 现 场 量 测 及 时 掌握 围岩 和支 护 结 构 的动 态 ， 实 现结 构 支 护 参 数 和 施工 方 案 的动 态 优 化 。 以
（ 任编辑： 梅） 责 韩
在 超 前 大 管棚 达 到 设 计 强 度 后 进行 暗洞 段 的开 挖 、 护 。 无 支 在
噩二】 】［ 】：
助措 施 。 该隧道于 ２０ ０ ９年 ６月 １日正 式 开 工 。 洞 、 洞 分 别 于 ２ ０ 右 左 ０９ 年 ９月 ２ ２日、０ ９年 ９月 ２ ２０ ８日顺 利 贯 通 、０ ９年 １ ２０ ０月 底 完 成 下
部 开 挖
■ 二 、
夹 岩 侧导 坑 下 台阶 及 仰 拱 。 及 时 做 好 支 护 。 坑 侧 壁 安装 临 时钢 并 导 拱架 支撑 。 证 隧道 施 工 安 全 。 其 次 开挖 另侧 导 坑 上 、 台 阶及 仰 保 下 拱 。 时 支 护 ， 成 全 断 面 封 闭支 护 环 。 拱 开挖 后 及 时 进 行 仰拱 、 及 形 仰 填充 和边 墙 基 础 砼 施 工 ， 拱 墙 初期 支 护 封 闭成 环 。 与
术 方法 。 法 施 工 的 掘 进 方法 ， 得 良好效 果 。 取
３４ ．．开挖 方 法
， 一 、 工程概况及特点
黄 羊 山 二 号 隧 道 属 短 隧 道 ，设 计 为 双 洞 六 车 道 ， 隧 道 左 线 （Ｋ ７ ３ ７ Ｚ ３ ＋ ４ ） 长 ２ ５ 右 线 （ Ｋ ７ ３ １ Ｙ ３ ＋ １ ） Ｚ ３ ＋２～ Ｋ ７ ５２全 １ ｍ， Ｙ ３ ＋ ２ 一 Ｋ ７ ５ １
拌 和 物 情 况 调 整 注水 量 ， 喷 后 易粘 着 ， 以 回弹 小 和 表 面呈 润 光 泽 为度 。
３４２中 空锚 杆 施 工 ．．
开 挖后 先 进 行 第 一 层 喷 射 砼施 工 ，待 该 层 砼 终 凝 并形 成 一 定 强 度 后 。 设 计 要 求 布 置锚 杆 ， 红 油漆 标 示 清楚 位 置 后 利用 开挖 按 用 台架 进 行锚 杆 钻 孔 。钻 孔 完 成 后将 制作 好 的锚 杆 插 入 孔 内至 设 计 深 度 ， 好 垫 板 及 螺 帽 ， 安 装 止 浆 塞 。 浆 采 用 水 泥 砂浆 ， 安 并 注 注浆 压 力 控制 在 ０５ １ ＭＰ ， 随 时排 除孔 中空 气 ， 证 锚 杆 砂 浆饱 满 。 ． ． ａ并 — Ｏ 保
３４１喷 射 混 凝 土施 工 ． ． 喷射 机 安 装 调 试 后先 注水 后 通 风 ， 清通 机 筒 及 管 路 投 料 。 续 连
喂料 ， 常 保 持 料 斗 内 料 满 ， 斗 上 设 １ｒ 孑 径 的筛 网 一 道 ， 经 料 ２ｍ Ｌ ａ 避 免 超 径 骨 料 进 入 机 内 ， 成 堵 管 。 喷 射 时 ， 注 水 （ 意 喷 嘴要 朝 造 先 注 下 ， 免 水 流 人 输 料 管 ）后 送 风 ， 后 上 料 ， 据 受 喷 面 和 喷 出 的 避 ， 然 根
２１ ０ ０年 ７月 总第 ２ １ ２ 期
黄羊 山二号隧道 三车道 大跨 度 隧道 土质浅埋段 开挖及支护施工 技术
京化高速公路 张家口管理处 马飞
黄羊 山二 号 隧 道 位 于 涿鹿 县 境 内 ，是京 化 高速 公 路 二 期 土 木 较大 构 造 影 响 的一 般 地 段 ，根 据 超 前 地 质 预 报 确 定 的 前方 围岩 软 至胶 泥湾 段 的 重 点控 制 性 工 程 之 一 ， 三 车 道 大 跨 隧 道 。 文 结 合 弱破 碎 程 度 ， 工 中及 时 调 整 开 挖 断 面及 支 护 措 施 。 羊 山二 号 隧 为 本 施 黄 黄羊 山二 号 隧 道 出 口端 施 工 过 程 中采 用 的一 些 施 工 方 法 和 技 术 参 道 左 右 洞 出 口浅埋 段 均 为 Ｖ级 围岩 土 质 地 段 ，为适 应 钻 孔 台 车 掘 数来 浅 谈 大 跨 度 隧道 在 洞 口浅 埋 土 质地 层段 的开 挖 及 支 护 施 工 技 进 需 要 并 缩 短 作业 循 环 时间 。果 用 大 半 断 面 短 台 阶并 预 留 核 心 土
个 积极 有 效 的手 段 ．因此 量 测 信 息 应 能 确 切 地 预报 破 坏 和 变 形 等
未来 的动 态 ， 设 计 参 数 和 施 工 流 程加 以监 控 ， 对 以便 及 时 掌 握 围 岩 动 态而 采 取 适 当 的 措施 。 合 黄 羊 山 二 号 隧道 的实 际 情 况 ， 地 质 结 将 与初 期 支 护 观 察 、 平 净 空 收 敛量 测 、 顶 下沉 量 测 作 为 施 工 监 控 水 拱
全 长 １０ 隧 道 地 质结 构 复 杂 ， ９ ｍ。 围岩 破 碎 ， 、 Ⅳ Ｖ级 围岩 占 ５ ．％一 １ ５ ６ ． ； 造 剥 蚀 低 山地 貌 ， 形 坡 度 ２ ｏ ３ ｏ 出 口段 为第 四 系坡 ３％ 构 ５ 地 ｏ一 ０ ， 积碎石土 ， 度小于 ０ 厚 ． ５米 ， 散 。洞 体 岩 性 为 强 风 化 白云 岩 ， 一 松 灰 灰 白色 ， 晶 结 构 。 育 有 多 组 节 理 ， 要 节 理 产状 １５ Ｌ９ ０ 岩 隐 发 主 ７０ ０ ， 体 切 割 为 碎 块 状 ， Ｖ ０４ ， 定 性 较 差 ， 顶 易 坍 塌 ， 理 不 当 会 Ｋ ＝ ．５ 稳 拱 处 产 生 大 塌 方 。岩 石 Ｒ ＝ ５ ａ 【 ＝ ０ ｋ ａ， Ｑ＝ ５ ．， ｂ ２ Ｍｐ ， 】 ５０ ｐ ［ １２ ７５ 围岩 稳 定 ８ Ｂ 性 较 差 ， 下 水 为 裂 隙 水 。 降 雨 补 给 ， 文 地 质 条 件 简 单 ， 于 Ⅳ 地 受 水 属 级 围岩 。隧 道 最 大 开挖 宽度 １ ．１ 最 大 开 挖 高 度 １．７ 含 仰 ７２ ｍ， ２ ｍ（ ４ 拱 ）最 大开 挖 断 面 １９８ ２ ． ５ ．ｍ 。 设 计 荷 载 为 公 路 一Ｉ级 。 算 行 车 速 度 １０ｍ ｈ 建 筑 限 界 宽 计 ０ｋ ／； １ ． 高 ５０ ４ ｍ， ． ５ ｍ。 隧 道衬 砌 内 轮廓 为 三心 圆 曲墙 结 构 ， 轮廓 面 积 内 １０９ 。隧 道 衬 砌 支 护 采用 复合 式 衬 砌 。 期 支 护 以 锚 、 、 为 ２． ｍ２ 初 网 喷 主 ． 辅 以超 前 小 导 管／ 前 锚 杆 及 钢 支 撑 支 护 ， 次 衬 砌 为 模 筑 并 超 二 混凝 土 （ 钢筋 混 凝 土 ） 左 、 线 出 口设 计 为端 墙 式 明洞 １ｍ。 、 。 右 ０ 进 出 口暗 洞 施 工 时 采 用 ３ｍ一 １８ ｍ 超 前 大 管 棚 预 支 护 作 为 施 工 辅 ０ ０ｍ
监控 量 测 的项 目主 要 根据 隧道 工 程 的地 质 条 件 、 围岩 类 别 、 跨
度 、 深 、 挖 方 法 和 支 护 类 型 等综 合 确 定 。 埋 开 而且 ， 隧 道工 程 中进 在 行 量 测 ， 不 是单 纯 地 为 了获 取 信 息 ， 是 把 它 作 为施 工 管 理 的 一 绝 而
３２超 前 大 管 棚 施 工 ． 超 前 大 管 棚 作 为洞 口浅 埋 加 强 段 的辅 助施 工 措 施 ，它 通 过 管
术、 新材料的应用等 。 还需要进一步系统研究 。 隧道施工过程中 ， 必
须 严 格 遵循 新 奥 法 的 基 本 原 理 ， 真 进 行 现 场 监 控 量 测 ， 别 是 围 认 特
本 文 结 合 黄羊 山二 号 隧 道 的 施 工 实践 。对 大 断 面 单 洞 三 车道 公 路 隧 道 的 洞 口浅 埋 土 质 段 结 构 支 护参 数 、 工 开挖 、 护方 案进 施 支 行 了浅 讨 ． 今 后 大 断 面 公路 隧道 的旌 工 积 累 了 经验 。 对 这样 的 为 但 大断 面 隧 道 ， 工 中尚 存 在许 多技 术 问题 有 待研 究 ， 如 隧道 断 面 施 例 形 状 的 优化 、 护 参 数 的合 理 确 定 、 支 开挖 方 法 的正 确 选择 以及 新 技