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深圳南坪快速路新屋大跨度隧道综合施工技术

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陈明春

摘要:本文通过对新屋隧道施工中的隧道静态爆破技术、洞口浅埋段施工技术、过F1断层带施工技术和地质超前预报、围岩变形量测等方面进行的深入研究总结，丰富了我国双向八车道隧道施工技术，为以后类似隧道的施工提供了宝贵的经验。

关键词:新屋隧道；F1断裂带；静态爆破；TSP超前地质预报

1.引言

近年来，随着我国交通基础设施建设规模的逐步扩大，城市快速路建设的快速发展和交通量的逐步增多，大断面公路隧道工程将日益增加。但是，对于双向八车道（或单向四车道）大断面公路隧道工程施工实践并不多。当前，我国现阶段的四车道大断面公路隧道建设既无成熟的经验供参考，又无标准的规范可参照；从目前情况来看，由于其自身具有众多复杂的因素，再加上四车道隧道的跨度大，因而大断面隧道的施工技术总结显得尤为重要。

我们将目前国内双向八车道公路隧道及相似地下工程建设情况做一汇总，见下表1-1，从表中我们可以看出，双线八车道公路隧道单洞最大跨度在23米左右，其最大高度含仰拱13米左右，从起拱线算起矢跨比最小为0.41,设计、施工建设难度都很大。而新屋隧道是目前国内扁平率较小、长度较长的双向八车道公路隧道。

表1－1双向八车道公路隧道及相似地下工程建设情况

2、项目概况

2.1、工程简介

新屋隧道位于深圳市西丽片区塘朗山，是一座双向八车道公路隧道,左线起讫里程：Z12+220～Z12+844，长624m；右线起讫里程：Y12+240～Y12+844，长604m；左、右线隧道结构间净距为19m～34m，左、右线隧道结构间净距为19m～34m，隧道内设车行横通道和人行横通道各1处，中心里程分别为：Y12+430和Y12+550。

2.2、地质及水文情况

根据地域资料及地质调查，勘查区及其周边出露的地层主要有第四系地层、燕山期粗粒花岗岩、加里东区混合花岗岩。隧道地貌单元为剥蚀丘陵地带，地势起伏较大，植被茂盛，自然地形坡度一般20～40度，地面标高一般在30～107m。

新屋隧道隧址区属南亚热带季风气候，雨量充沛，干湿季节明显，夏秋季有台风，台风影响时间为5～12月。地下水主要为松散土类孔隙水和基岩裂隙水。松散类土厚度变化较大且不稳定，水量中等～贫乏，隧道基岩为燕山期粗粒花岗岩和加里东期混合花岗岩，节理发育，储水量较大，是该区的主要含水层位，含水层富水性及透水性较好。根据水质分析，地下水对混凝土具分解类酸型中等腐蚀性。

2.3、隧道设计情况

（1）隧道平、纵断面

左、右线隧道均为曲线隧道，平曲线半径为1200m，左、右线隧道结构净距为19～34m。左右线纵坡设计由小里程至大里程分两个坡度1%和1.25%。

（2）隧道净空、横断面

隧道横断面按分离式双洞、即单洞四车道单向行驶断面设计。隧道断面净宽18.99m，行车宽度15m（4×3.75m），双侧设宽0.75m检修道；行车道净高5m。路面横坡2%，向曲线内侧下坡。隧道内轮廓设计为五心圆拱形式。内轮廓尺寸考虑了结构施工误差、预留变形、运营期间的部分设备安装及装修所需空间。

（3）结构形式

按新奥法原理设计，充分利用围岩自承能力，隧道支护结构除明洞段，均采用复合式衬砌结构。有Ⅴ级复合加强、Ⅴ级复合、Ⅳ级复合、Ⅲ级复合及明洞五种断面形式，各断面均设双侧电缆沟，设清、污分流双侧水沟。

2.4、工程特点及难点

2.4.1工程特点

（1）、隧道跨度超大：新屋隧道是分离式双向八车道公路隧道，隧道开挖断面宽最大为21m，高度为13.32m。

（2）、隧道地质状况差：隧道IV、V级围岩占79.4%，III级围岩占20.6%，施工工序转换复杂，开挖进度慢。隧道在Z12+585～+615和Y12+480～+520范围内有破碎构造带F1，为断层碎裂岩，节理裂隙发育，岩石破碎，需要采用超前大管棚支护、双侧壁导坑法开挖。

（3）、隧道开挖控制爆破要求高：本标段进口为工业厂区周边建筑物较多（计量院内有精密仪器，不能受震动影响），为了避免爆破对建筑物造成破坏，隧道开挖均采取静态爆破和光面控制爆破技术。

2.4.2工程难点

隧道进出洞口段覆盖较薄，岩性透水性好，雨季施工易出现涌水、坍塌。Ⅳ、Ⅴ级围岩施工采用双侧壁导坑法，工序复杂，组织快速化施工困难。

3、隧道施工关键技术

3.1、洞口浅埋暗挖段施工技术

由于地质条件较差，边、仰坡及围岩自稳能力极差，在这种情况下，要作好洞口段的施工，以尽快形成安全的进洞条件，采取方案为：进洞前先做好洞顶排水天沟，对仰坡进行喷锚支护，尽量少刷坡。完成长管棚超前支护后，进洞开挖采用双侧壁导坑法，人工配合机械开挖，型钢钢架支撑和挂网、喷、锚等联合支护方式。

图3-1隧道洞口段V级围岩双侧壁导坑法施工效果图

隧道洞口覆盖层较薄，暗洞进洞相对困难，因此设