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标题	燕尾式隧道单线转双线大跨施工技术
范文	蔡晓明 摘要：以新建杭黄铁路毛蓬岗隧道为例，详细的介绍了隧道燕尾段单线转双线大跨的施工技术，包括隧道小间距段爆破控制、中间岩柱加固、爆破监测及监控量测的重点。实践证明这些施工技术能很好的完成项目建设任务，在确保施工安全、施工质量、施工工期的前提下能够创造良好的施工效益。 Abstract： Taking the newly established Maopenggang tunnel of Hangzhou-Huangshan railway as an example， the construction technology of the single-to-two-line long span of the tunnel at the dovetail section of the tunnel is introduced in detail， including the blasting control of the small interval section of the tunnel， reinforcement of the middle rock pillar and the key of blasting monitoring and monitoring measurement. Practice has proved that these construction technologies can well complete project construction tasks， and can create good construction benefits on the premise of ensuring construction safety， construction quality and construction period. 关键词：小间距；施工技术；燕尾式；监控量测；爆破 Key words： small spacing；construction technology；dovetail type；monitoring measurement；blasting 中图分类号：U455 文献标识码：A 文章編号：1006-4311（2018）27-0173-04 1 工程简介 1.1 工程概况 新建杭黄铁路客运专线毛蓬岗隧道单、双线全长9883m，位于浙江省杭州市萧山区境内。隧道左线单线起讫里程为DK27+154～DK31+200，总长4046米；隧道右线单线起讫里程为YDK27+015～YDK31+143，总长4128米；隧道双线起讫里程为DK31+200～DK32+909，总长1709米。其中YDK30+800（DK30+855.2）～YDK31+143（DK31+200）左右单线小间距段中间岩柱厚度从5.4米逐渐变为1.1米。 1.2 地质条件 隧址区分布地层主要为侏罗系上统黄尖组（J3h）及侏罗系上统诸暨组（J3z）地层，零星分布有第四系破残积层。侏罗系上统黄尖组（J3h）岩性为J3h熔结凝灰岩，灰色～灰紫色，强～弱风化，熔结结构，块状构造，岩质较硬，岩体较完整；侏罗系上统诸暨组（J3z）地层岩性为J3z角砾熔结凝灰岩，灰色～灰紫色，强～弱风化，熔结结构，块状构造，岩质较硬，岩体较完整；第四系破残积层（Q4dl+el）粉质粘土、黏土、褐黄～灰黄色，硬塑，局部含少量砂、碎石厚度约0.5～2m。 2 施工特点和难点 ①后行右线单线爆破施工容易对中间岩柱和先行左线二衬的稳定性造成破坏；②光面爆破超欠挖控制不当会对小间距中间岩柱岩体造成扰动。 3 总体施工方案 综合考虑该隧道工程地质、水文地质条件和工期要求、安全、效益等因素，确定毛蓬岗隧道左线单线与双线大跨先行贯通，左线单线掌子面超前右线单线掌子面100米，单双线贯通里程点为DK31+200（对应右线YDK31+143）。其顺序是双线大跨施工至贯通点→单双线交界处加固→左线单线施工至贯通点→右线单线施工至贯通点。 4 左线单线和双线大跨贯通施工 4.1 双线大跨段施工 大跨贯通段设计为Ⅱ级围岩，弱风化凝灰岩，围岩稳定性好，在经过充分的论证和现场试验的基础上，采用三台阶法施工。双线大跨段首先施工至贯通点。 支护参数为：初期支护拱部采用4米长Φ25中空注浆锚杆，边墙采用4米长Φ22砂浆锚杆梅花形布置，采用I16格栅钢架封闭成环，间距1米，二衬采用C40混凝土，厚度50cm。 4.2 中隔墙端头加固 双线大跨和单线交界处采用光面爆破施工，为防止爆破对中隔墙端头部位造成破坏，在双线大跨施工至贯通点后，采用L=3.5m、间距1.5m×1.5m、Φ25中空注浆锚杆进行加固。（图2） 4.3 左线单线小间距施工 4.3.1 光面爆破优化 左线单线小间距段围岩为弱风化凝灰岩，围岩较稳定，采用全断面开挖方法进行掘进。为了确保光面爆破效果，有效控制超欠挖，减少对中间岩柱的干扰，周边眼采用长短眼结合的方式，短眼设置在长眼之间，长眼短眼交错施工，一个长眼一个短眼交替打出，既减小了炮眼间距，又减少了单个炮眼的装药量；周边眼采用不耦合装药，装药至孔口0.5m处用炮泥堵塞，导爆索连接，毫秒雷管微差起爆。（图3-图5） 4.3.2 中间岩柱及左线单线加固 考虑到后行右线单线小间距爆破施工会对中间岩柱和左线单线隧道造成扰动，本着“强支护、控变形”的原则，左线单线在距离贯通点10m范围内采用Φ25中空锚杆和I20工字钢对中间岩柱和左线单线隧道进行加强支护。 4.4 左线单线和双线大跨贯通施工 左线单线掌子面距贯通点10m时停止掘进，双线大跨采用三台阶法首先施工至贯通点，及时进行初期支护，然后，左线单线采用全断面法开挖至贯通点，左线单线和双线大跨贯通后及时进行初期支护、仰拱和二衬施工。经测量横向贯通误差为4.2cm，满足规范要求。 5 后行右线单线小间距段施工 5.1 主要施工方法 左右单线中间岩柱厚度随着右线单线的不断掘进而变小，中间岩柱最小厚度为1.1m，在YDK31+140～+143段，设计为Ⅱ级围岩全断面施工。为确保右线单线爆破施工对中间岩柱及左线单线的影响控制在安全范围之内，结合现场台车尺寸及施工便利性，采用分两次起爆，在靠近左线单线一侧周边眼进行加密布置，间隔装药形式。 5.2 关键施工工艺控制 5.2.1 钻爆开挖 由于左右单线隧道间距小，右线单线采用全断面爆破开挖必定会对中间岩柱和左线单线隧道稳定性产生很大的破环作用。为了使爆破对围岩的扰动降低到最小的程度，右线单线小间距段开挖过程中采用了微振爆破的方式，分两次起爆。所谓微振爆破，就是要控制爆破产生的振速，从而降低爆破对围岩的干扰。微震爆破主要采取以下技术措施： ①缩短洞身开挖循环进尺，从而减少每循环开挖的炸药总用量，根据中间岩柱厚度确定围岩开挖进尺，示意图以进尺1m为例，其他进尺根据实际情况调整钻眼深度。具体见表1及图8。 ②炮眼采用线性布置，光面微差面爆破，即增加毫秒雷管的起爆段数，减少振动波叠加，控制振速。 ③采用分部爆破的方式，在靠近左线一侧周边眼采用加密布置，间隔装药形式。本隧道在采用了小導洞分部开挖的方式，中间导洞先行起爆，周边第二次起爆的方式，从而降低了对中间岩柱的扰动。 5.2.2 爆破监测 为能准确的掌握右线单线爆破对左线单线扰动程度，采用AR63B型测振仪进行监测，由于左右单线隧道岩石比较稳定，在爆破振动校核时，爆破振动速度V按15cm/s来控制。根据现场监测数据分析，右线单线爆破产生的振动速度小于15cm/s，具体见爆破振动监测记录表。（图9） 6 右线单线和双线大跨贯通施工 右线单线掌子面距贯通点30m时，施工采用短进尺，弱爆破，每循环进尺1m。右线单线掌子面距离贯通点50cm时停止放炮开挖，采用挖掘机将剩余部分进行凿除，实现单双线全线贯通。经测量横向贯通误差为2.3cm，满足规范要求。 7 中隔墙端头封堵施工 双线大跨与左右单线连接处采用C40钢筋混凝土封堵挡墙将缺口堵塞，配筋采用双层？准18主筋，主筋间距25cm×25cm。模板采用小块钢模，钢管支架进行支撑加固。 8 监控量测 本隧道按新奥法原理设计，隧道的开挖及支护全部在监控量测的指导下进行施工。由于隧道为小间距，洞身的开挖对围岩扰动非常大，所以必须加强对围岩的监控量测。在本隧道施工过程中，主要进行地表下沉、拱顶下沉、周边收敛、爆破振动、锚杆内力及洞内围岩观测等进行监控量测，及时反馈量测信息。尤其小间距段右线隧道后行开挖时，对先行左线围岩量测需加大频率，加密观测标，及时观测，确保隧道的施工安全。 9 结语 毛蓬岗隧道小间距段施工虽然存在两隧道间岩柱极薄，施工难度大的情况，但通过精心组织，科学施工，最终取得了胜利贯通贯。技术上归纳起来主要在以下几个方面：①要确定合理的施工方案。左线单线先行与双线大跨贯通，右线单线采用分部微差爆破法，大大降低了爆破开挖对围岩的扰动。②严格控制关键工序。左线单线周边眼采用长短眼相结合的方式，有效的控制超欠挖，提高了光面爆破效果。右线单线采用中间导洞先起爆，周边后起爆的方式有效的降低了对中间岩柱的爆破振动。③加强围岩的监控量测。监控量测在小间距隧道中起着至关重要的作用，只有通过监控量测反馈的信息，才能确定隧道施工方案的可行性，从而更好的指导隧道的施工。 参考文献： [1]周有讲.燕尾式隧道设计及施工探讨[J].隧道建设，2009，29（3）. [2]肖艳霞.范家坪铁路隧道洞内燕尾段反向施工技术[J].隧道 建设，2010，30（2）. [3]倪新兴.小净距隧道施工技术[J].西部探矿工程，2002（3）.
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