趙洪飛，王建華，宋濤，張文琮

（1.中交基礎設施養(yǎng)護集團有限公司，北京 100011；2.云南交投集團投資有限公司，云南 昆明 650000；3.云南漢和土木工程有限公司，云南 昆明 650200）

一、前言

近年來，我國交通基礎設施建設不斷提速，中西部地區(qū)地質地形條件復雜，對工程設計及施工提出了新的要求，同時也孕育了一些較新穎的設計，分岔隧道就是其中之一。但目前我國修建的分岔隧道，在投資造價與施工管控方面還具有明顯的缺點：中夾巖柱厚度（最小厚度）、圍巖參數(shù)及其加固措施等因素會對隧道平衡拱的形成產(chǎn)生很大影響；分岔隧道結構型式多、受力復雜，尤其是洞口連拱段及過渡段，一般會存在淺埋偏壓、圍巖差、承載低等情況，加之此段需要反復承受開挖時的各種爆破荷載作用，如果處理不當，很容易造成安全事故。目前，在洞口爆破控制及穩(wěn)定性方面，很多學者都做了大量的研究，本文將結合項目情況，介紹相關爆破優(yōu)化等方面的實踐，及取得的較好的工程效果。

二、項目概述

該隧道位于云南省麗江市，斜穿金沙江東北岸山脊，為南北走向。隧道進口位于凸形斜坡中部，坡度約為35?！?5。，正交進洞、距離路面的水平距離約130m，高差約40m。隧道進口緊鄰某特大橋，主橋分跨布置了160m+636m+140m的懸索橋。該隧道是一座連拱-小凈距-分離式的分岔隧道，右幅全長1616m，左幅全長1611m；進口456m為連拱段，193m為連拱過渡段，260m為小凈距段，其余為分離式段；隧道左右幅凈距為0m～27.9m；最大埋深約為187m。

隧址區(qū)位于程海-賓川斷裂帶西側，該斷裂帶是揚子準地臺一級構造單元內二級構造單元的重要分界斷裂帶，大致呈南北走向，其西側為鹽源-麗江臺褶皺帶，東側為川滇臺背斜。洞口段圍巖以碎石土及強風化灰?guī)r為主，節(jié)理裂隙發(fā)育、巖體破碎，地下水較少，以基巖裂隙水為主；洞身段圍巖以強風化花崗巖侵入體及灰?guī)r為主，局部地段圍巖呈中風化，節(jié)理裂隙發(fā)育、巖體破碎松散，地下水較少，以基巖裂隙水為主。

三、分岔隧道的設計與施工

連拱段、連拱過渡段與小凈距段、分離式段相比，具有設計技術難度大、施工管控要求嚴、投資造價高等特點，因而本文僅對連拱段及連拱過渡段兩個部分進行探討，小凈距段、分離式段不做詳細闡述。

（一）連拱段及連拱過渡段左、右幅位置

近年我國修建的分岔隧道的連拱段大多是設置中隔墻或極薄中夾巖柱，而該隧道連拱段則采用的是無中隔墻或中夾巖柱的結構型式，且連拱過渡段未采用大拱斷面，而是保持先行洞隧道斷面不變，后行洞隧道斷面直接擴大3m，類同緊急停車帶段，余同連拱段，通過后行洞封堵右側擴挖斷面，即由3m（SL5a襯砌與SG5-1襯砌交界處）漸變到0m（SG5-1襯砌與SF4x襯砌交界處），此斷面處中夾巖柱厚度約3.4m。

（二）關于中夾巖柱的思考

連拱段與連拱過渡段之間最大的區(qū)別在于斷面的擴大與否，造成這一現(xiàn)象的最根本原因是中夾巖柱最小厚度的有效保護度。因此，要確保順利實現(xiàn)從連拱段到小凈距段的過渡，小凈距隧道中夾巖柱的最小厚度必須要滿足規(guī)范、規(guī)程等相關要求。

1.投資成本對比分析

投資成本對比分析僅依據(jù)設計工程量及相關概預算規(guī)則進行。經(jīng)分析對比，每延米連拱段的成本要比連拱過渡段低1.89萬元左右。

2.施工工期對比分析

施工工期對比分析是在查閱多起相關班組施工起止時間的基礎上，經(jīng)過綜合分析對比得出的。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，每延米連拱段的開挖（含出渣）時間要比連拱過渡段少9.5小時，初期支護時間少7.5小時，二次襯砌時間少6.25小時，每延米共計節(jié)約23.25小時，約一天。

連拱過渡段施工難度極大，由于機械設備在洞內會反復改裝拆拼，容易造成施工安全風險及隱患。目前，有許多專家已經(jīng)在降低連拱過渡段施工風險方面進行了相關研究，提出了合理確定中夾巖柱的最小厚度、對施工段落進行劃分、設置連拱過渡段等措施。但筆者認為目前的研究深度、范圍、適用性還遠遠不夠，還需要結合勘探資料或現(xiàn)場巖石種類、硬度、完整性及地下水情況，進一步研究；同時，還應研究確定中夾巖柱的最小厚度的方式及計算方法，切實降低施工安全風險。

3.關于爆破控制的思考及探討

鑒于目前在隧道設計時，對爆破的相關設計及規(guī)定很少，且爆破工作基本上是由項目施工單位自行完成，本文結合該隧道項目實際，對后行洞開挖爆破進行了一些優(yōu)化、調整，即以隧道起拱線為軸線，環(huán)向上下布設炮眼，周邊眼的間距控制在30cm～35cm，距開挖輪廓線15cm～20cm，比掏槽眼及輔助眼深約為50cm，不裝炸藥不堵孔；輔助眼與周邊眼呈梅花形布設，間距為65cm～75cm，炸藥減半不堵孔；掏槽眼正常布設，炸藥量約為常規(guī)炸藥量的3/4。

通過對先行洞初期支護和二次襯砌的監(jiān)測及后行洞光面爆破效果的綜合判斷分析，此次優(yōu)化、調整整體上取得了較好的效果。不足之處在于，此次優(yōu)化、調整僅限于炮眼間距、深度、裝藥量及相對位置關系等。隨著爆破技術的快速發(fā)展，雷管及炸藥的種類也有了很大改進，對抑制隧道振動控制都起到了很好的作用。但目前由于各種因素，很多公路隧道的爆破施工依然沿用老技術，筆者建議在確定中夾巖柱的最小厚度時最好借助于先進爆破技術手段。

4.其他

兩洞之間的三角區(qū)是受力最復雜、防排水最易失效的區(qū)域，應給予特別重視。因此，該隧道在施工過程中，對承壓三角區(qū)及基地進行了數(shù)次注漿加固。對于減震材料要考慮兩點：一是鋪設位置，二是耐久性。筆者認為，在確保減震作用的前提下，放置在初支之外可以很好地解決EVA泡沫耐久性失效后造成的層間脫空及防排水失效等問題。此外，連接腿建議考慮先行洞加工成型、預留保護措施，能有效降低后行洞開挖時對先行洞的擾動。

四、結語

該隧道的連拱段及過渡段能順利貫通，除了洞身圍巖（以花崗巖為主）強度高、穩(wěn)定性好之外，還與對爆破斷面、裝藥量、相對關系進行優(yōu)化、調整密不可分，建議其他類似項目在施工過程中充分分析地質條件，有針對性地制定措施；中夾巖柱的最小厚度的確定應密切結合地質、加固方式、爆破技術手段、開挖斷面及必要的理論分析計算進行。