隧道斜井进主洞交叉口段施工方案

马 威，廖利宏

摘 要 结合新九燕山隧道工程实际情况，介绍了新九燕山隧道0＃斜井进正洞交叉段施工工艺要点及施工注意事项等

关键词 斜井 正洞 交叉段 方案

一、工程概况

新九燕山隧道位于陕西省延安市南川河与劳川河上游分水岭处的劳山川右岸黄土梁峁区，隧道

于三十里铺一沟左侧进洞，下穿既有线西延铁路洪市沟二号隧道，再穿过九燕山分水岭从前黄土沟出洞，地面高程为1158m～1335m。隧道进口基岩裸露，山坡表层冲沟发育，地表植被较发育。隧道最大埋深210m，一般埋深34～80m。主要技术标准：国家Ⅰ级铁路，新建双线160Km/h（预留200Km/h条件）隧道，中—活载客货共线电气化铁路。隧道起迄里程为DK514+049～DK523+402，全长9353m，为双线长大隧道。隧道内轮廓按旅客列车行车速度200Km/h设计，轨面以上净空横断面积不小于80m2。新九燕山隧道为了满足施工总工期的要求，根据隧道地形、地质条件，结合施工和运营期间通风、排水、防灾及弃碴的需要，设计上共设了3座斜井作为辅助坑道，经现场工期计算，必须再增设一个斜井，方可在建设方要求的工期内完成全部施工任务。其中， 0#斜井位于线路右侧，与正洞右线线路中线交于DK516+045.4，相交处夹角71°23’17”， 斜井拟以W-3断面与正洞相交；所处正洞段为III级围岩，隧道洞身位于风化层以下22～32m，岩层成层状分布，为页岩夹砂岩；该段正洞位于直线段，洞内坡度3‰向西安端上坡。

二、施工总体方案

斜井施工至与正洞交界后，以圆曲线形式转体进入正洞，加强段正洞按Ⅳ级围岩加强复合式衬砌参数施工（不施作超前小导管），同时上坡开挖至正洞拱顶高程，并继续沿相同方向掘进一定距离；形成作业空间后，转向相反方向施工，扩挖临时支护达到正洞标准断面。

三、具体施工方法

1、由于三岔口段应力分布复杂，斜井进主洞施工的导洞，采取与斜井相同断面的尺寸开挖施工，导洞顺承斜井方向朝西安方向圆滑过渡到正洞左侧边墙后，再爬坡至隧道上半导坑，尽量减少围岩的扰动，避免出现应力集中区，施工顺序见表一及图一。

2、三岔口严格按照“短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭”的原则进行施工，依据图一施工顺

序，导洞爬坡至主洞设计拱顶高程后，对导洞进行扩挖至主洞上断面开挖

表1 斜井与正洞相交处施工程序表

施工 示意图 顺序 Ⅰ 说明 1、斜井掘进至正洞开挖轮廓线后，在交叉口处施作加强支护及斜交斜井拱顶 口处支撑架。按确定的曲线半径测设中线。 2、向正洞开挖方向(如西安方向)开挖一处爬坡导坑。 爬坡 导坑 正洞正 面图 Ⅰ 1 3、爬坡导坑断面视岩质情况可进行调整。 4、交汇段斜井及时施做二次衬砌。 2 正洞拱顶 1、按导洞断面，斜向上挑顶开挖至正洞拱顶。 爬坡导坑斜井 2、开挖爬坡道，直至爬坡道拱顶标高达到正洞拱顶标高。 Ⅰ－Ⅰ（爬坡导坑纵断面）图 1、开挖到导洞顶和正洞顶位于同一高程后， 继续向该方向（西安 3 锁脚锚杆扩挖爬坡导坑扩挖方向）按Ⅳ级围岩开挖方法、支护参数施工上部弧行导坑，施工10锁脚锚杆米后，喷砼封闭掌子面。 1、然后调头向包头方向按正洞Ⅳ级围岩施工方案开挖上部弧形导坑，开挖过程中仅对有影响的导洞钢架进行拆除，每开挖1.2m，架4 锁脚锚杆 导坑 上弧爬坡一榀钢架，相应完善其他支护。 锚杆 锁脚2、施工中可根据需要开挖一段距离后，暂停该方向（包头方向）开挖，并喷射砼封闭掌子面，再回头按正常工序进行正洞西安方向的 开挖及初期支护。 5 锁脚锚杆 锁脚下台阶上台阶按照台阶法进行正洞施工。 锚杆

断面尺寸，继续主洞（西安方向）上断面施工10米范围，初期支护完成及时封闭掌子面。随后反向向包头方向开挖正洞，每循环先开挖上部，立上部钢架后，再拆除导洞钢架。反向开挖按正洞Ⅲ级围岩断面的高度进行，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，按正洞加强要求间距进行钢架施工，相应完善其他支护。

3、对拐入正洞的导洞施工要求进行I12钢架临时支撑，榀间距1.2m，施工长度10m，拱墙均采用L=2.5m的Φ22砂浆锚杆1.2m×1.2m梅花型布设，砂浆标号不小于M20，φ6钢筋网网格间距20cm×20cm，锚喷支护形式进行支护。

4、对三岔口导洞扩挖要求一次性成洞，及早施作I16型加强拱架，早成环，尽量减短应力集中断面裸露时间。

5、正洞加强段钢支撑采用I16型钢拱架，榀间距1.2m，斜井加强段钢支撑采用I16型钢拱架，榀间距1.0m。正洞和斜井加强段拱墙均采用L=3.0m的Φ22砂浆锚杆1.2m×1.2m梅花型布设，砂浆标号不小于M20，φ6钢筋网网格间距20cm×20cm，锚喷支护形式进行支护；斜井与正洞交叉口制作2I20b型钢撑门架，交叉口段正洞加强的钢拱架取消右侧N1、N2、N3单元改为I20b直钢架，焊接在钢撑门架横梁上，拱架制作尺寸及形式具体见附图。

6、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。

四、具体施工要求

1、加强测量放样，依据放桩数据进行开挖施工，开挖完成后对岩面进行清理排险，要求无松动石。

2、对岩面采用C25砼初喷施工，喷射完成砂浆锚杆进行施工，锚杆与岩面接触处布设15mm×15mm×6mm垫板，锚杆外露岩面不大于15cm，网片紧贴岩面铺设。

3、依据交底数据架立钢拱架，纵向间距1.2m，拱架间采用Φ22钢筋连接，环向间距1m。拱架架立完成，及时施作Φ22锁脚锚杆与拱架连接牢固。 4、拱架架立完成进行C25砼复喷至设计厚度。

5、附图尺寸均以厘米计；断面开挖尺寸、拱架尺寸均未考虑围岩变形量。 6、待喷砼终凝3小时后才允许下循环放炮开挖，严禁在此前放炮。

五、劳力、机具设备配置

1、开挖作业人员20人；钢架、钢筋网及锚杆施工10人；喷射混凝土作业14人。 2、主要施工机具配置：挖掘机1台，装载机2台，湿喷机2台，压入式通风机1台，钢架弯制机1台等。

六、施工注意事项

1、施工中必须加强围岩量测，根据量测结果及时反馈支护信息，确保支护措施安全合理。 2、交叉口段斜井衬砌应及早施作，挡头板沿正洞线路方向安设。

3、斜井与正洞掌子面施工时，应设专人值班，随时观察围岩及支护状态的的稳定性。 4、制定挑顶施工的安全应急预案，做好应急材料、物资的储备。

七、结束语

通过此方案在新九燕山隧道斜井进正洞的施工应用，确保了隧道斜井的施工安全，同时也保证了隧道正洞的施工质量，加快了施工进度。