陳 濤 （中鐵十六局集團(tuán)第五工程有限公司，河北 唐山 063000）

關(guān)鍵字：連拱隧道；中導(dǎo)洞；中隔墻；開(kāi)挖；圍巖；施工

1 工程概況

王格爾塘3號(hào)隧道為蘭州至郎木寺高速公路（S2）臨夏至合作段施工的一部分，此隧道為一座四車(chē)道高速公路連拱隧道。隧址位于大夏河縣唐尕昂鄉(xiāng)完么多村，隧道起訖樁號(hào)：右洞YK69+296～YK69+517，長(zhǎng)211m，其中Ⅳ級(jí)圍巖130m,占隧道總長(zhǎng)58.82%，Ⅴ級(jí)圍巖91m，占隧道總長(zhǎng)41.18%；左洞ZK69+287～ZK69+523，長(zhǎng)236m，其中Ⅳ級(jí)圍巖132m,占隧道總長(zhǎng)55.93%，Ⅴ級(jí)圍巖104m,占隧道總長(zhǎng)44.07%，（圍巖分級(jí)情況見(jiàn)表1），中隔墻211m。隧道最大埋深57m。洞內(nèi)縱坡：左線縱坡2.5%，-0.3%；右線縱坡2.5%，-0.3%。進(jìn)出口均采用端墻式洞門(mén)。

表1 隧道圍巖分級(jí)情況

本隧道穿過(guò)扎油河右岸一段殘留三級(jí)階地基座，隧址區(qū)屬高山峽谷山地地貌單元。隧道蘭州端進(jìn)口位于格河右岸岸坡，自然坡度45°左右，夾巖裸露。郎木寺段出口山坡下陡上緩，上部坡度30°～40°，中下部40°～45°。地勢(shì)西高東低，區(qū)域內(nèi)海拔高低懸殊，地形復(fù)雜，河谷縱橫，地形陡峭且切割深邃，山體破碎、侵蝕嚴(yán)重，滑坡、泥石流、崩塌發(fā)育。

2 隧道開(kāi)挖技術(shù)

開(kāi)挖按照“短進(jìn)尺、弱爆破、少擾動(dòng)、早噴錨、勤量測(cè)、早封閉”的原則進(jìn)行，洞口加強(qiáng)段采用大管棚超前支護(hù)開(kāi)挖，暗洞中導(dǎo)洞先行開(kāi)挖。主洞Ⅳ級(jí)圍巖采用留核心土上、下正臺(tái)階法開(kāi)挖；主洞V 級(jí)圍巖采用三導(dǎo)洞側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖。施工主要工序?yàn)橹袑?dǎo)洞開(kāi)挖、支護(hù)→中隔墻澆筑→側(cè)導(dǎo)洞開(kāi)挖、支護(hù)→隧道襯砌施工。施工時(shí)，先開(kāi)挖中導(dǎo)洞，中導(dǎo)洞開(kāi)挖完成并貫通后，澆筑中隔墻，中隔墻的澆筑要由里到外進(jìn)行澆筑，澆筑完成后，根據(jù)圍巖強(qiáng)度情況，采用不同的方法前后錯(cuò)開(kāi)30～50m，同時(shí)開(kāi)挖左右兩導(dǎo)洞。

2.1 洞口段工程

洞口段施工前，排水設(shè)施的施工要完成。采用挖掘機(jī)自上而下分層開(kāi)挖，遇石質(zhì)地層采用松動(dòng)爆破，挖掘機(jī)、裝載機(jī)裝車(chē)，自卸汽車(chē)運(yùn)輸。邊坡按照設(shè)計(jì)要求一次整修到位[1]，當(dāng)在石質(zhì)的邊坡或仰坡上采用預(yù)裂爆破法時(shí)，爆破后，人工要進(jìn)行修整，并嚴(yán)格控制邊坡超挖，采取措施進(jìn)行邊坡防護(hù)。洞口開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，用推土機(jī)整平，壓路機(jī)壓實(shí)，當(dāng)洞口難以壓實(shí)時(shí)，要進(jìn)行場(chǎng)地硬化。隧道進(jìn)洞施工正常后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦伪M早進(jìn)行洞門(mén)的施工。

2.2 中導(dǎo)洞開(kāi)挖

導(dǎo)洞開(kāi)挖尺寸要滿足施工運(yùn)料要求，本工程V 級(jí)圍巖中導(dǎo)洞開(kāi)挖寬度和高度分別為5.9m和6.04m。IV級(jí)圍巖中導(dǎo)洞開(kāi)挖寬度和高度分別為5.8m 和5.56m。高度開(kāi)挖前根據(jù)圍巖情況，對(duì)拱部采用超前小導(dǎo)管或起前錨桿進(jìn)行預(yù)加固后[2]，采用全斷面法開(kāi)挖，圍巖風(fēng)化強(qiáng)烈地段可采用臺(tái)階法開(kāi)挖，中導(dǎo)洞V級(jí)圍巖段采用上下臺(tái)階法開(kāi)挖，人工使用風(fēng)鎬開(kāi)挖，弱爆破配合施工；Ⅳ級(jí)圍巖采用全斷面開(kāi)挖，人工鉆眼，光面爆破，裝載機(jī)裝碴，自卸車(chē)運(yùn)輸出碴。

2.3 連拱隧道Ⅳ級(jí)圍巖開(kāi)挖

連拱隧道Ⅳ級(jí)圍巖施工遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、早封閉”的原則，采取中導(dǎo)洞法，主洞采用留核心土、上下臺(tái)階開(kāi)挖法施工，左右洞交錯(cuò)開(kāi)挖，左洞先行開(kāi)挖，右洞滯后30m，短臺(tái)階長(zhǎng)度3～5m，初期支護(hù)緊跟開(kāi)挖面。施工步序如圖1所示。

圖1 連拱隧道Ⅳ級(jí)圍巖施工步序圖

施工順序：

a.中導(dǎo)洞開(kāi)挖

①中導(dǎo)洞初期支護(hù)（掛鋼筋網(wǎng)、安裝錨桿、噴混凝土）；②澆注中隔墻襯砌（墻頂壓漿回填、中墻底部注漿加固）。

b.中隔墻側(cè)壁導(dǎo)洞臨時(shí)支撐

c.左（右）線隧道上導(dǎo)坑開(kāi)挖（留核心土）

左（右）線隧道上導(dǎo)坑初期支護(hù)（安裝鋼拱架、掛鋼筋網(wǎng)、安裝錨桿、噴混凝土）

d.左（右）線隧道拱部留核心土開(kāi)挖

e.左（右）線隧道下部開(kāi)挖

①左（右）線隧道下部初期支護(hù)（安裝鋼拱架、掛鋼筋網(wǎng)、安裝錨桿、噴混凝土）；②左（右）線隧道仰拱二次襯砌支護(hù)；③全斷面模筑左（右）線隧道二次襯砌。

在中導(dǎo)洞貫通并完成相應(yīng)的襯砌支護(hù)和中隔墻側(cè)向臨時(shí)支撐后方可進(jìn)行，左、右線隧道施工時(shí)要求錯(cuò)開(kāi)施工，縱向間距30m～50m；先行開(kāi)挖主動(dòng)二次襯砌工作面和后行開(kāi)挖主洞開(kāi)挖面縱向間距10m～20m；主洞采用短臺(tái)階法，臺(tái)階長(zhǎng)度3m～5m，初期支護(hù)緊跟開(kāi)挖工作面，二次襯砌工作面距離仰拱襯砌工作面10m～15m。連拱隧道Ⅳ級(jí)圍巖地段，每天2 個(gè)循環(huán)，每循環(huán)1.0m，月進(jìn)尺56m。

2.4 連拱隧道Ⅴ級(jí)圍巖開(kāi)挖

連拱隧道Ⅴ級(jí)圍巖施工遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)制護(hù)、勤量測(cè)、早封閉”的原則，掘進(jìn)采用三導(dǎo)洞法施工，中導(dǎo)洞貫通并澆注完中隔墻砼后，開(kāi)挖左右側(cè)導(dǎo)洞，左側(cè)導(dǎo)洞先行。V級(jí)圍巖左、右側(cè)導(dǎo)洞全部開(kāi)挖、支護(hù)完后，開(kāi)挖左洞拱部斷面并施作初期支護(hù)，開(kāi)挖左洞核心土，開(kāi)挖左洞下斷面并及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)和仰拱施工；右洞開(kāi)挖滯后30m；初期支護(hù)緊跟開(kāi)挖面。出碴采用裝載機(jī)裝碴，自卸車(chē)運(yùn)輸。施工順序如圖2所示。

圖2 連拱隧道Ⅴ級(jí)圍巖施工步序圖

施工順序：

a.中導(dǎo)洞開(kāi)挖

①中導(dǎo)洞初期支護(hù)（掛鋼筋網(wǎng)、安裝錨桿、噴混凝土）；②澆注中隔墻襯砌（墻頂壓漿回填、中墻底部注漿加固）。

b.中隔墻側(cè)壁導(dǎo)洞臨時(shí)支撐

c.左（右）線隧道側(cè)壁導(dǎo)坑開(kāi)挖

左（右）線隧道側(cè)壁導(dǎo)坑初期支護(hù)（安裝鋼拱架、掛鋼筋網(wǎng)、安裝錨桿、噴混凝土）

d.左（右）線隧道拱部留核心土開(kāi)挖

左（右）線隧道拱部初期支護(hù)（安裝鋼拱架、掛鋼筋網(wǎng)、安裝錨桿、噴混凝土）

e.左（右）線隧道核心土開(kāi)挖

①左（右）線隧道仰拱初期支護(hù)（安裝鋼拱架、噴混凝土）；②左（右）線隧道仰拱二次襯砌支護(hù)；③全斷面模筑左（右）線隧道二次襯砌。

在中導(dǎo)洞貫通并完成相應(yīng)的襯砌支護(hù)和中隔墻側(cè)向臨時(shí)支撐后方可進(jìn)行，左、右線隧道施工時(shí)，要求錯(cuò)開(kāi)施工，縱向間距30m～50m；先行開(kāi)挖主洞二次襯砌工作面和后行開(kāi)挖主洞開(kāi)挖面縱向間距10m～20m；主洞采用短臺(tái)階法，臺(tái)階長(zhǎng)度3m～5m，初期支護(hù)緊跟開(kāi)挖工作面，二次襯砌工作面距離仰拱襯砌工作面10m～15m。連拱隧道V 級(jí)圍巖地段，每天2 個(gè)循環(huán)，每循環(huán)0.8m，月進(jìn)尺44.8m。

3 小結(jié)

連拱隧道在進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，要充分考慮周?chē)牡匦蔚孛布肮こ痰刭|(zhì)水文情況，選擇合理的開(kāi)挖方式，充分利用開(kāi)挖的新技術(shù)、新工藝，嚴(yán)格控制施工過(guò)程，開(kāi)挖后立即進(jìn)行支護(hù)，及時(shí)進(jìn)行量測(cè)，預(yù)防隧道發(fā)生安全和質(zhì)量問(wèn)題，為隧道的建設(shè)和發(fā)展提供應(yīng)有的技術(shù)保障。