大坂山隧道施工难点及对策

刘红娜

(中铁十八局隧道工程有限公司，重庆 400700)

大坂山隧道起讫里程为DK259+264～DK275+182，总长15 918 m，最大埋深1 085.5 m。洞身经过地带地形起伏较大，自然坡度20°～40°，工地范围内山高坡陡，基岩裸露，沟壑纵横，地形复杂，植被茂密。隧道进出口端只有2 km左右的简易公路，其余沟内均为人行便道，交通困难，大型车辆难以通行。大坂山隧道进口端穿越青海大通北川河源区省级自然保护区的实验区。隧道进、出口位于曲线上，洞内纵坡为人字坡。设一贯穿平导，全长16 066 m;进出口各一座防寒泄水洞，总长2 300 m。本工程共设3座斜井，分别为三塘沟斜井、门前沟斜井、头塘沟斜井。

1 施工难点

1)大坂山隧道地处高原，平均海拔约为3 000 m，最高海拔为4 211 m。年平均气温保持在5℃以下，极端最低气温可达－34.5℃，积雪厚度最大为23 cm，冻结深度最深可达184 cm，洞口段施工在冬季进行，施工时相应进行保温措施。施工时洞口搭设保温棚、安装保温门，确保喷混凝土、混凝土、注浆等的施工温度符合规范及设计要求。

2)在高寒缺氧条件下，施工人员身体机能下降，机械设备功率降低，因此必须提高隧道的施工机械化水平，减轻作业人员的体力劳动强度，尽量使用电力作为动力的机械设备施工。

3)地质条件复杂。a.高地应力。本隧道最大埋深为1 085.5 m，有高地应力现象，表现危害为:在硬质围岩地段，可能产生岩爆;在软弱围岩地段可能产生流变变形、大变形。b.断层破碎带多。隧道有区域断裂构造4条，次级断裂构造7条，施工中可能存在塌方、涌水、冒泥。c.松散坡积层。隧道进出口松散坡积层，施工中可能形成塌方冒顶。

4)生态脆弱、环境保护要求高。大坂山隧道进口的地理位置处于黑泉水库及其水利水电工程附近，并穿过北川省级自然保护区，因此施工中必须采取有效措施，避免因隧道施工对周围生态环境资源造成破坏。施工中产生的废料、生活垃圾应设点集中处理，不得随意丢弃。要严格按设计要求弃渣，设挡墙堆砌，渣顶整平绿化。隧道施工的污水必须处理达标后才能排放，确保本地区地下水不受污染。

5)施工通风复杂、难度大。a.本工程正洞最大施工长度3 550 m;施工工作面多，通风布置复杂。b.区内地下水发育，施工排水困难。c.隧道不良地质多，主要有断层破碎带和高地应力，隧道埋深达1 085 m，埋深大产生高地应力，软弱围岩(主要指断层破碎带)，存在发生较大变形的风险。d.区内地下水发育，岩石富水性好，隧道施工可能会产生突、涌水。e.特长隧道超前地质预测预报及围岩量测在保证施工方面意义重大。f.特长隧道施工测量控制。g.必须制定特长隧道的防灾、减灾救灾措施。

2 工程施工对策

1)洞口保温大棚及保温门。根据高原严寒地区隧道施工特点，洞门、明洞及洞口段施工，在各隧道洞口利用型钢和毯布搭设保温大棚，四周密闭，留门挂棉门帘，以减少内、外热交换。

2)混凝土生产系统加热保温。混凝土拌合站设保温棚，墙体采用砖砌结构，屋顶设石棉保温层。站内设蒸汽锅炉，蒸汽的主、支加热管加热棚内气温和一次拌合的水、砂、石料。保温棚出入口处设保温帘幕，车辆出入时打开，平时关闭。利用蒸汽地槽，对一批混凝土拌合料的砂、石料进行预热加温，拌合用水依靠锅炉水，水温不超过60℃。若水温过高，添加冷水调节温度。混凝土搅拌时，先将加热的骨料和水泥搅拌均匀，后加水搅拌，以减少热量损失，混凝土出炉温度一般为12℃。利用泵送运输车运送混凝土，减少混凝土等待时间，保证混凝土入模温度不低于5℃。

3)平导先行，尽早贯通，为通风排水创造条件，为突发事件逃生提供更多路线。合理确定每个工作面隧道开挖长度，以便通风布置更加合理。加大隧道内通风量，选用大风量风机、大直径通风管道，确保工作面空气流动量。采取施工人员缩短工时、轮休等措施降低劳动强度，提高机械化水平。

4)顺坡设自然排水沟，对排水不畅的斜井工区采用机械协助排水，井底设泵站水仓，在斜井内设多级泵站，接力将水抽至井外沉淀池，经沉淀后再排放。备用大功率抽水泵，以备安全。

5)用不同参数的施工技术对不同的地层进行施工，使其能更好地控制围岩变形。在隧道施工中采用中长锚杆(管)围岩加固技术时，通过加强隧道的初期支护参数如:钢架的间距、型钢的型号等来控制变形。发生挤压大变形时，则采用多重支护、分次施工支护技术来控制变形。

6)加强地质超前预报工作，采取超前探水措施，并在施工中配备足够的抽水设备。当涌水及含水量较大影响到隧道围岩的稳定时，则需要加强支护措施来保证隧道施工安全。

7)采用超前地质预报，指导隧道开挖支护。围岩量测以洞内外观察、水平收敛量测、拱顶下沉量测为必测项目，洞外在进出口洞顶附近布置测点，进行地表下沉量测;断层破碎带必要时进行隧道底部上鼓量测。

8)认真复测设计给定的控制点;制定合理的测量控制方案;选派有丰富经验的测量专业人员;配备精良的测量设备;对布设的导线点进行严密复测。

9)建立突发性灾害应急救援组织，配备应急救援物资与装备，从多方面制定合理防灾救援预案。