大跨度軟巖隧道雙側壁導坑法施工工法中鐵十二局集團李劍波大跨度軟巖隧道雙側壁導坑法施工工法中鐵十二局集團李劍11、前言隨著高等級公路的飛速發展，大跨度軟巖公路隧道的施工方法也不斷的發展，主要有臺階法和雙側壁導坑法、中隔壁法。但在工程實踐中，采用臺階法對圍巖的擾動較大，容易破壞圍巖的整體結構，在初期支護之前圍巖基本喪失穩定，以至工后沉降量較大，部分超過了規范及設計要求。而在大跨度隧道施工中采取雙側壁導坑法，解決了工后沉降較大的難題，克服了工后沉降過大而造成的返工浪費；同時可多工作面平行交叉作業，提高了施工進度。在隧道施工中，對于淺埋大跨度及地質條件很差的隧道，雙側壁開挖是一種較為理想的開挖法。1、前言隨著高等級公路的飛速發展，大跨度軟巖公路隧道22、工藝原理以“新奧法”為指導，采用錨噴初期支護，各自封閉成環，充分利用圍巖的自穩能力，減少工后沉降，以保證施工的安全及質量。具體為：將大斷面的隧道分為6個斷面施工，每個小斷面單獨掘進，最后形成一個斷面的隧道,且利用土層在開挖過程中短時間的自穩能力，采用網狀支護形式，使圍巖或土層表面形成密貼型薄壁支護結構，且用側壁支護承擔中間部分圍巖的重力。2、工藝原理以“新奧法”為指導，采用錨噴初期支護，各自封閉成33、工法特點雙側壁導坑法是在“新奧法”施工原理基礎上，改良的一種施工方法。有以下幾個特點。3、工法特點雙側壁導坑法是在“新奧法”施工原理基礎上，改良的43.1、淺埋軟巖隧道采用雙側壁導坑法施工，以巖體力學為基礎，新奧法為指導充分發揮圍巖的自穩能力，確保圍巖穩定。此法很好的解決了大斷面隧道開挖的安全性問題。3.1、淺埋軟巖隧道采用雙側壁導坑法施工，以巖體力學為基礎，53.2、該法在開挖過程中減小了開挖跨度，且各自封閉成環，使拱頂沉降和收斂減至最低，有效地控制了工后沉降。3.3、采用多工序平行交叉作業，避免施工相互干擾。3.2、該法在開挖過程中減小了開挖跨度，且各自封閉成環，使拱63.4、側壁導坑先行開挖，對于拱部起疏導排水作用，使圍巖的特性得到改善，有效地改善作業環境。3.4、側壁導坑先行開挖，對于拱部起疏導排水作用，使圍巖的特74、適用范圍4.1、該方法主要適用于粘性土層、砂層、砂卵層等地質，以很小的地表沉降修筑采用新奧法指導施工的大跨度軟弱圍巖地下通道及洞室隧道的技術方法。4.2．本工法適用于各種埋深，Ⅳ～Ⅴ級圍巖的大跨度隧道、城市地鐵、地下停車場等各種洞室。4、適用范圍4.1、該方法主要適用于粘性土層、砂層、砂卵層等85.1、編制施工組織方案,開工報告,技術交底,進度安排,確定質量和安全雙控指標。5.2、提供材料計劃,組織設備進場,確保施工材料及設備需求。5、施工準備5.1、編制施工組織方案,開工報告,技術交底,進度安排,確定95.3、根據實際地質情況和設計圖紙、施工規范要求,制定具體施工方案,循環進尺。5.4、地表布置監測樁點，并進行原始數據測量。5.5、測量放樣:通知測量班放出設計開挖輪廓線、控制點、方向點。5.3、根據實際地質情況和設計圖紙、施工規范要求,制定具體施106、施工工藝6.1、開挖支護工藝流程：施工準備→測量放樣→Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ→Ⅵ→拆除側壁支撐(見圖6-1-1)。6、施工工藝6.1、開挖支護工藝流程：116.2、施工要點:

開挖支護由4部分組成,分別為:左側導坑、右側導坑、拱部、仰拱。左右側導坑分上下兩臺階開挖支護,左右側導坑交錯開挖,錯距3~7m,左右側導坑初期支護封閉成環后進行拱部開挖支護，其掌子面與側導坑距離5~8m,然后進行仰拱開挖支護,形成整體封閉成環,待圍巖穩定后拆除側壁支護,距離掌子面6~10m(施工流程圖見圖6-2-1)。6.2、施工要點:126.2.1、兩側導坑開挖及支護1、開挖采用人工輔助挖掘機開挖,直接翻碴至下臺階，因工作空間較小,采用側卸式裝載機運至洞外，用自卸汽車運走。每開挖循環進尺為0.65~1.3m，由測量人員控制方向和高程，并放樣出開挖輪廓線，施工時沿開挖輪廓線開挖，開挖面應盡可能圓順，以減小應力集中，嚴格按施工規范控制超欠挖。開挖完成后，應及時進行初期支護。兩側導坑上臺階應錯開3~7m交替開挖。6.2.1、兩側導坑開挖及支護1、開挖132、初期支護1)開挖后立即進行初噴，以便盡早封閉圍巖暴露面，噴射混凝土厚4～6cm。2)按設計要求架設鋼拱架，架設時應保證拱腳坐落在密實的基礎上，施作鎖腳錨桿，拱架單元間連接應牢固，縱向連接筋焊接牢固，使拱架之間形成整體。3)鋪設雙層鋼筋網片，采用Φ8鋼筋網片，網格20×20cm，制作成1.2m×0.85m（掛拱架外緣）和1.2m×0.65m（掛拱架之間）兩種規格的網片，按設計及施工規范要求掛設，并與鋼架及錨桿連接牢固。4)系統錨桿按設計垂直巖面打入，其尾部與工字鋼鋼架焊接牢固。5)采用SPJ-Ⅱ型濕噴機噴射混凝土，第一次噴射厚度4~6cm，架立好鋼拱架后，從鋼拱架腹部打入下一循環的超前小導管（錨桿），復噴至設計厚度。拱架背后必須噴實，不得有空洞。2、初期支護146.2.2、拱部開挖及支護待兩側導坑封閉成環一定時間后，并落后側導坑掌子面5~8m，開挖中間土體，初期支護施工方法與側導坑相同，并且拱架與兩側導坑上部連接。6.2.2、拱部開挖及支護待兩側導坑封閉成環一定時間后，并156.2.3、仰拱開挖及支護檢查側壁支撐，分析各部開挖支護后的變形收斂情況，處于基本穩定后，開挖中間下部土體，仰拱開挖落后拱部6~10m，仰拱拱架與兩側導坑下部連接，使整個洞身初期支護成環。6.2.3、仰拱開挖及支護檢查側壁支撐，分析各部開挖支護后166.2.4側壁支護拆除根據量測資料，確定拱頂沉降穩定后,拆除側壁支撐，拆除過程中兩側壁應錯開,防止因應力突變引起初期支護變形。6.2.4側壁支護拆除根據量測資料，確定拱頂沉降穩定后,177、勞動力組織及進度7.1、勞動力組織由于雙側壁是由一個工作面作業（先行導坑開挖）到多個工作面平行交叉作業，勞動力也由單循環布置向多循環布置，整個開挖可由單工作面作業人員完成。雙側壁導坑開挖勞動力布置工序人數工序人數1、技術主管

17、噴錨班（含錨桿注漿）112、測量員

48、拱架、網片加工63、領工員39、出渣（含司機）64、安全員210、電焊工35、開挖班（含爆破施工）1211、修理工36、立架班（含錨桿安裝）1212、雜工5開挖勞動力數量合計：68人7、勞動力組織及進度7.1、勞動力組織工序人數工序人數1、技187.2、施工進度由于該法工序較多，施工時應優化施工組織，各工種密切配合，搞好工序銜接。平均成洞每循環約需15小時，平均循環進尺0.65米,則每月進度約32.5米。7.2、施工進度198、機械設備配置雙側壁導坑開挖主要機械設備序號類別機具名稱規格及型號單位數量序號類別機具名稱規格及型號單位數量1開挖氣腿式鑿巖機YT-28臺86支護電焊機DX1.500臺32挖掘機PC200臺17注漿機臺13自制鋼架臺18錨噴機SPJ-Ⅱ型臺24裝碴側卸式裝載機2LC50B臺29自制鋼架臺15運輸自卸汽車斯太爾臺210電動空壓機4L-20/8臺28、機械設備配置雙側壁導坑開挖主要機械設備序號類別機具名稱規209、工程質量要求雙側壁導坑施工過程中應嚴格遵循隧道施工質量、驗收規范，施工具體要求如下:9.1、嚴格控制側壁導坑線路精度,確保導坑與主洞的結構關系;9.2、施工中嚴禁欠挖，嚴格控制超挖,當超挖過大時，必須噴填密實,嚴禁有空洞；9.3、超前小導管鉆孔嚴格控制間距和外插角，注漿應飽滿，保證搭接長度不小于1m；9.4、鋼支撐應嚴格測量檢查，準確定位，連接良好，拱腳不懸空；9.5、錨桿應確保質量和長度符合設計及規范要求，注漿飽滿，抗拔力達到設計要求。9、工程質量要求雙側壁導坑施工過程中應嚴格遵循隧道施工質量、2110、工程安全要求雙側壁導坑施工過程中應嚴格遵循隧道施工安全技術規則，同時應注意以下幾點：10.1、設專職工程技術人員做好地質描述和超前地質預報，并根據監控量測結果，調整支護參數，確保施工安全；10.2、開挖完成后，應及時封閉開挖面,縮短圍巖暴露時間；10.3、側壁開挖后，中央部份實際處于懸空狀態，這部份圍巖經開挖已擾動過二次，中部開挖方法不當，易導致臨時壁墻破壞。為此應弱爆破、強支護、勤量測；10、工程安全要求雙側壁導坑施工過程中應嚴格遵循隧道施工安全2210.4、由于分多次開挖，應加強斷面測量工作，防止超欠挖，并配合出碴進行斷面檢查，清除欠挖，處理危石；10.5、隧底兩隅與側墻聯結處應平順開挖，避免引起應力集中；10.6、臨時壁墻的拆除，必須等圍巖基本穩定后進行，并派專人負責,兩邊應錯開拆除,防止應力突變引發安全事故，確保人員和設備安全。10.4、由于分多次開挖，應加強斷面測量工作，防止超欠挖，并2311、工程實例二廣高速公路文坑隧道出口11、工程實例二廣高速公路文坑隧道出口2411.1工程特點二廣高速公路文坑隧道左右線全長1787m，出口段V圍巖合計：75m。三車道大跨徑隧道,出口段淺埋，全-強風化花崗巖,結構松散,地下水含量較大,開挖易形成流沙地質。具有以下特點：1、地質條件差。隧道出口段穿過地層為全-強風化花崗巖，穩定性差，屬V級圍巖。2、開挖斷面大。開挖高度為11.4m，開挖寬度為16.5m，開挖面積達150.6m2。3、淺埋。隧道襯砌外覆土厚1.5～16m，屬淺埋。11.1工程特點二廣高速公路文坑隧道左右線全長1787m，2511.2淺埋、三線隧道支護參數。主洞22a工字鋼鋼架：間距65cm。側壁16工字鋼鋼架：間距65cm。鋼筋網：主洞雙層Φ8，間距20cm×20cm;側壁單層Φ6.5,間距20cm×20cm。噴混凝土：主洞C20混凝土，厚28cm;側壁C20混凝土，厚12cm。系統錨桿：主洞D25中空注漿錨桿，L=4.0m，間距100cm×65cm，呈梅花形布置。側壁Φ22藥卷錨桿,L=2.0m，間距100cm×100cm。11.2淺埋、三線隧道支護參數。主洞22a工字鋼鋼架：間距2611.3初期支護沉降量及收斂情況采用“大跨度軟巖隧道雙側壁導坑法施工工法”施工后,為保證施工過程中初期支護安全穩定,并及時監測原地面和拱頂沉降。武漢理工大設計研究院監測組和施工單位監測組