小净距大断面隧道群施工技术浅谈

郭小江

摘要：以京沪高铁南京枢纽韩府山隧道群为例，简要介绍超小净距大断面隧道群施工技术，实践证明该技术施工合理，有效解决了该隧道群的施工难点，希望对此类工程有借鉴意义。

关键词：隧道群;小净距; 大断面

Abstract: Making the Hanfushan tunnel group in Nanjing hub of Beijing-Shanghai express railway as an example, this paper briefly introduces the tunnel group construction technology with large sections of ultra small clear distance.The practice proves that the construction with this technology is reasonable, and has effectively resolve the construction difficulties of tunnel group, hoping to have reference meaning for this kind of engineering.

Keywords: tunnel group; small clear distance; large sections

中图分类号: U45文献标识码：A文章编号：

1.工程概况

韩府山一、二、三号隧道均为双线隧道，隧道彼此之间净距在6m～10m范围内，属于超小净距大断面隧道。考虑到这三座隧道之间的超小净距情况，隧道采用控制爆破和预加固隧道间夹岩体技术，因此控制爆破和加固隧道间夹岩体是本隧道群施工安全技术控制的重点、难点。

2.主要施工技术

2.1专家论证并合理选择隧道的开工顺序及开挖方法，减小隧道之间相互影响。

2.2对夹岩体注浆预加固，增大岩体抗拉（抗剪）强度，保证隧道围岩的稳定，确保施工安全可靠。

2.3采用控制爆破技术，减轻爆破震动对夹岩体的破坏，减少超、欠挖工程量，保证工程质量和施工安全。

2.4将监控量测和超前地质预报相结合，信息化技术知道施工，确保施工处于受控状态。

3.关键技术及施工要点

3.1三线并行隧道开挖施工顺序

开工前组织召开由设计、知名教授、专家等组成的专家评审会，由专家评审团根据工期要求和施工安全等因素进行论证，最终确定隧道开挖顺序和开挖距离。

本隧道群开挖顺序为：选择先施工距离较远的两个隧道（先行1号隧道、再行3号隧道，1号隧道先于3号隧道10米以上），后施工中间的隧道（后行2号隧道，2号隧道后于3号隧道50米以上），均从一端独头掘进（图3.1隧道施工顺序图）。

图3.1隧道施工顺序图

3.2隧道群夹岩体的加固

韩府山隧道群夹岩体均在6m～10m之间，围岩较差，自承能力弱，加之隧道之间的爆破施工等相互影响，使得夹岩体不能够完全自稳。因此，加固隧道间夹岩体是隧道建造成功的关键。为增加隧道夹岩体自身整体性与稳定性，提高其自承能力，选择注纯水泥浆预加固夹岩体施工技术。

在1号和3好隧道与2隧道间夹岩体拱脚至拱腰范围内钻孔打设φ50×3.5mm热轧无缝钢花管，然后对其进行注浆加固，水泥浆液能迅速充满围岩裂隙，固结围岩（图3.2夹岩体注浆加固示意图）。

这种注浆加固夹岩体将起如下作用：

①增大夹岩体抗拉（抗剪）强度，从而增大夹岩体的极限抗压、抗剪强度。

②随着夹岩体水平方向的变形，将增大对夹岩体变形的水平约束，相应增大岩体的极限强度。

③预设的夹岩体的注浆钢花管，在隧道开挖爆破时。将预加固该隧道内侧边墙的岩体，减小开挖爆破对岩体的破坏及振动影响。

图3.2夹岩体注浆加固示意图

技术要点：安装注浆钢花管时，在注浆管孔口处用胶泥与麻丝缠绕，使之与钻孔孔壁充分挤压塞紧，实现注浆管的止浆和固定，胶泥凝固到有足够强度后方可注浆。注浆初始压力为0.5MPa，终止压力为1.5MPa,浆液水灰比为1：1。

3.3控制爆破

控制爆破的目标是：

在开挖2号隧道时， 1号和3号隧道己形成临空面，故2号隧道开挖爆破时要控制向1号和3号隧道方向对隧道夹岩体的冲击力。

控制爆破采取的措施：

（1）控制开挖时的爆破用药量。

（2）开挖2号隧道下半部时。靠1号和3号隧道一侧预留厚2m左右的岩体作隔离层，这样加上夹岩体的6～10m。在第2号隧道下半部爆破开挖时，靠1号和3号隧道一侧可有约8～12m厚的岩体抵抗爆破冲击力。

（3）减小爆破对隧道间的夹岩体的破坏，将破坏深度控制在0.8~1m内, 在开挖2号隧道时， 1号和3号隧道各处爆破振动速度控制在10cm／s以下。

①在爆振隔离层与开挖岩体之间采用预裂爆破形成隔振面，减小爆破对隧道夹岩体的破坏。即预裂面不是按常规地设在隧道开挖轮廓面，而是在其约2m外设立。

②在开挖2号隧道边墙部分时预留光面层，搞好光面爆破。

控制爆破技术要点：

（1）分步开挖，缩小爆破开挖断面面积，优先选用三台阶七步法和双侧壁导坑法。

（2）采用中等爆速的乳化炸药。

（3）起爆采用非电毫秒雷管，大间隔微差起爆，使相邻段别的起爆间隔大于100ms，以减少每段起爆的炸药量及各段爆轰波的叠加，让爆破地震主震相间无叠加效应，达到减小对围岩扰动的目的。

（4）尽量减小周边眼的间距,根据围岩情况的不同,一般控制在40cm左右,周边眼采用小直径药卷间隔装药技术，以控制开挖成型，减小爆破对围岩的扰动，周边眼采用不耦合装药结构的光面爆破。

（5）开挖中严格遵循“弱爆破、短进尺”的施工原则，严格控制每循环进尺在0.6～1.0米范围，以减小每次爆破的炸药总用量。

（6）采用IDTS3850爆破震动记录仪对爆破振动进行测试，将爆破对1号和3号隧道引起的爆破振动速度控制10cm/s以下。

IDTS3850爆破震动测试

4. 工程实例

韩府山隧道群属京沪高铁南京枢纽土建工程，净距小且断面大，均为客运双线铁路隧道。隧道群于2008年8月1日开工，在施工过程中，针对小净距大断面隧道群特点，通过专家论证并合理安排紧邻隧道的开工及选择合适的开挖方法，注浆加固夹岩体，采用控制爆破技术，聘请中南大学杨小礼教授对爆破震动进行监测震。于2009年11月20日顺利完成韩府山隧道群的施工，施工中，未出现一起围岩坍塌事故，工程质量符合设计及规范要求。

图4. 韩府山隧道群洞口全貌

5.结束语

本文简要介绍了韩府山隧道群的施工技术及操作要点，可作为小净距大断面隧道群施工借鉴，此技术及操作要点已在京沪高铁南京枢纽土建工程中得到很好地应用，安全可靠。

【参考文献】

1. 韩府山隧道工程施工设计图及相应的参考图；

2.《铁路隧道工程施工质量验收标准》 TB10417-2003

3.《铁路隧道喷构筑法技术规范》 TB10108-2002

4.国家和铁道部现行隧道设计规范、施工规范；现行铁路施工、材料、机具设备等定额；

5.《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002。