第三系有水泥岩地质支洞进主洞施工技术

张 岩

中铁十六局集团第二工程有限公司（300222）

1 工程概况

1.1 工程简介

新疆伊犁输水隧洞工程，包括4 400 m 主洞和558.975 m Z2#斜井支洞的开挖、支护、衬砌及附属施工。 施工自Z2#斜井支洞进入，施工区域地质情况复杂，伴随突泥、涌水、围岩变形、塌方等地质灾害，施工难度较大。 Z2#斜井位于恰奇沟内，全长558.975 m，设计坡度21.13°，衬砌为马蹄形断面，扩宽段净空尺寸为10.8 m（宽）×8.8 m（高），主支洞贯通形式为斜交。

1.2 地质情况

Z2#支洞进口位于恰奇沟右岸， 支洞范围属于第三系N1+2泥岩， 主要为内陆湖相红色碎屑岩构造，岩性多为泥岩类、砂岩类，斜井进入洞底段主洞拱顶埋深约250 m。支洞与主洞交叉位置前后围岩岩性为有水泥岩、V2 类。

2 施工方案

2.1 交叉口加强段施工

主洞与斜井交叉口处围岩为第三系N1+2泥岩，空间三维受力复杂，工作面小，质量安全隐患多，开挖支护不当围岩很容易下沉变形，甚至塌方发生安全质量事故， 因此必须制订科学合理的施工方案。经过充分论证和综合考虑后，确定施工方案如下:

为了施工方便，在主洞与支洞连接处主洞及支洞断面均改为城门洞形。 当斜井支洞K0+550～K0+553 桩号钢架安装完毕后， 根据支洞与主洞拱顶之间的高差，确定支洞拱顶的扩挖起始桩号K0+553～K0+558.975，其拱顶抬高坡度控制在20%，同时按抬高的高度制作加长的HW150 型钢拱架如图1 所示。

由于支洞与主洞连接段为典型的三维交叉结构，结构受力非常复杂，且主洞开挖断面较大，为确保扩顶段主洞施工安全，挑挖斜井与主洞相交面处拱部，开挖……