大跨度软岩公路隧道短台阶七部平行流水作业施工工法...pdfVIP

天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》

大跨度软岩公路隧道短台阶

七部平行流水作业施工工法

中铁十二局集团第二工程处

一、前言

随着高等级公路的迅猛发展，大跨度软岩公路隧道的施工方法也不断发展，

主要有台阶法和双侧壁导坑法、中隔墙法等。但在工程实践中，发现双侧壁导坑

法和中隔墙法存在以下缺点：一是限制了大型施工机械的使用，降低了工效；二

是在软硬围岩相间的隧道施工中，施工方法的调整时间很长；三是临时施工支护

多、投入大、不经济；四是施工中相互干扰大；五是分部施工防水层和混凝土衬

砌，运营病害多。在京珠高速公路靠椅山隧道施工中，我处采用短台阶七步平行

流水作业法施工，成功地解决了软岩、断层、流泥涌水等难题，确保了工程质量

和工期。在此基础上将其关键技术归纳提炼，再次应用于深圳盐坝高速公路大梅

沙隧道洞口软岩地段施工和渝合高速公路西山坪隧道施工，均获得成功．本工法

系根据上述公路隧道的施工实践编制而成。

二、工法技术特点

1、施工空间大，可以引入大型施工机械多作业面平行施工，工效高；部分软

岩地段可以采用反铲挖掘机直接开挖下半断面，减小了对圈岩的扰动。

2、在地质结构复杂多变、软硬围岩相间的隧道施工中，便于灵活及时地调整

施工方法，进度稳定，工期保障性强。

3、能适应不同跨度和多种断面形式，没有需拆除的临时施工支护，节省投

资。

4、爆破施工可以分成多个作业面进行，将集中爆破化为分散爆破，既减少

了对围岩的扰动，又充分利用了时间空间，还增加了爆破临空面，降低了炸药消

耗。

5、混凝土仰拱超前施作，便于初期支护及早闭合成环承载，且改善了洞内

作业、运输环境。

6、全断面一次施作防水层和灌筑混凝土衬砌，确保了混凝土衬砌施工质量，

运营病害少。

天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》

7、无需增加特殊设备，投入少、操作性强，易推广。

三、适用范围

本工法适用于公路、铁路Ⅰ—Ⅲ类围岩的隧道，对大跨度地下工程及其它交

通通道工程亦有参考价值。

在断层带、破碎带及富水地层中采取大管棚、迈式注浆锚杆和小导管预注浆

固结、止水等技术措施后亦可适用。

四、工艺原理

短台阶七步平行流水作业法是采用2—3层短台阶，分步平行开挖，分步平

行施作拱墙初期支护，混凝土仰拱超前施做及时闭合构成稳固的初期支护体系，

保护围岩的天然承载力，有效抑制围岩变位。经量测监控信息化反馈指导施工，

及时调整支护参数和混凝土衬砌施工时间。

在断层带、破碎带等自稳性较差地层和富水地层中，则采用大管棚、迈式注

浆锚杆和小导管预注浆固结、止水等辅助施工措施后，上部弧形导坑法短开挖施

做拱部初期支护，再左右错位开挖及施做边墙初期支护，混凝土仰拱紧跟下台阶

并及时施做，尽早闭合成环，构成支护体系受力。

五、施工工艺

（一）工艺流程

施工工艺流程见图1。

开挖上部弧形导坑，并施做初期支护

左右错位开挖中台阶并施做初期支护

左右错位开挖下台阶并施做初期支护

施做混凝土仰拱使初期支护闭合成环

监控量测反馈，施做防水层，灌注混凝土