張培輝 王正旺 錢治國

（1 廣東珠三角城際軌道交通有限公司，廣東 廣州510308；2 中國鐵工建設有限公司，北京102600；3 甘肅交通職業(yè)技術學院，甘肅 蘭州730070）

1 工程概況

羚山單洞雙線長隧道工程是佛肇城際軌道項目本標段控制工程和重難點工程。羚山隧道里程為DK104+131 ～DK106+403，全長2272 米，施工范圍起至里程為K104+131 ～DK105+279，全長1148m。隧道進口位于右偏曲線上，曲線半徑R=4000m，隧道內(nèi)曲線長度716.093m，其余地段均位于直線上，隧道內(nèi)縱坡為人字坡，變坡點里程DK105+100。從隧道進口至出口依次為6‰上坡，坡長945m；4‰下坡，坡長1303m，隧道埋深1.69m ～249.1m。羚山隧道勘察共有Ⅴ級圍巖1211 米，Ⅳ級圍巖582 米，Ⅲ級圍巖479 米。設計采用新奧法施工，復合式襯砌結構，單洞雙線，無砟軌道，進口采用斜切式洞門，出口采用雙側擋墻式洞門。初期支護采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護體系，噴射混凝土強度等級為C25，防水等級為一級，襯砌混凝土強度等級C35，抗?jié)B等級為P8。

2 工程地質(zhì)概況

羚山隧道地形為剝蝕丘坡，地層為粉質(zhì)黏土（Q4dl+el）及泥質(zhì)砂巖、砂巖（D1 ～2）。地下含水層主要為基巖裂隙水，較發(fā)育，有泉點出露，基巖裂隙水受大氣降水補給。地下穩(wěn)定水位埋深3 ～5m。覆蓋層厚度變化較大，厚0 ～15m 不等，隧道頂板埋深2 ～249m，隧道洞身穿越地層主要為殘積土及泥質(zhì)砂巖、砂巖的全～中風化層（Ⅳ～Ⅴ級圍巖為主）。

3 羚山隧道工程施工方案

3.1 施工方法

羚山隧道采用礦山法原理組織施工，初期支護采用網(wǎng)噴+錨桿+鋼格柵(型鋼架)的聯(lián)合支護形式，二次襯砌采用現(xiàn)澆模筑混凝土，根據(jù)隧道所穿越的不同地層及埋設深度，分別采用不同的支護參數(shù)。

隧道具體施工時，采用鉆爆法進行施工。針對不同的巖層采用不同的開挖施工方法，Ⅴ級圍巖段采用雙側壁導坑法和三臺階臨時仰拱法進行開挖和初期支護施工，超前小導管（洞口大管棚）進行預支護；Ⅳ級圍巖段采用三臺階臨時仰拱法進行開挖和初期支護施工，Ⅲ級圍巖段采用臺階法進行開挖和初期支護施工。運輸采用無軌運輸方案，裝載機機械裝碴，大型自卸汽車運輸；主洞襯砌采用自行式液壓襯砌臺車襯砌，混凝土采用輸送車運輸，泵送入模；主洞順坡排水利用隧道人字坡排水至洞外；施工用電采用三相五線制，三級配電兩級保護，集中供電。隧道通風選用壓入式通風機，采用串聯(lián)式通風。最后中間距離貫通處15m 時進出口相互協(xié)調(diào)，調(diào)整為單向施工貫通，確保施工安全。

3.2 施工順序和作業(yè)空間規(guī)劃

表1 超前地質(zhì)預報主要項目表

3.2.1 羚山隧道施工主要順序

1）施工準備洞口工程；2）開挖及初期支護；3）正洞仰拱及填充；4）正洞防水層；5）正洞二次襯砌；6）水溝電纜槽；7）隧道附屬工程。

3.2.2 作業(yè)空間規(guī)劃

羚山隧道進出口進入正洞施工時，洞內(nèi)作業(yè)空間內(nèi)設置足夠的照明和消防設施，洞內(nèi)風、水管線與供電線路分設在隧道兩側，施工機具設備緊跟施工工作面。施工作業(yè)過程，仰拱距離開挖掌子面距離Ⅳ、Ⅴ級圍巖段不大于35m，Ⅲ級圍巖段不大于90m；二襯距離掌子面距離Ⅴ級圍巖段不大于70m，Ⅳ級圍巖段不大于90m，Ⅲ級圍巖段不大于120m。

4 施工關鍵技術

羚山隧道開挖遵循 “早預報、管超前、短進尺、弱爆破、強支護、緊襯砌、勤量測”的施工原則，圍巖地段主要以大型專用設備為主，形成鉆爆、裝運、支護、注漿、防水、襯砌等多條主要生產(chǎn)作業(yè)線，實現(xiàn)快速化施工。關鍵工序主要包括：施工測量、超前地質(zhì)預報、超前支護、鉆爆開挖、錨桿、鋼架、噴射混凝土、仰拱、結構防排水、二次襯砌和監(jiān)控量測。

5 隧道的超前地質(zhì)預報

5.1 超前地質(zhì)預報項目

隧道施工中的超前地質(zhì)預報關系到工程安全、質(zhì)量和進度，超前地質(zhì)預報是隧道施工中的一個重要環(huán)節(jié)，作為一項關鍵工序納入隧道施工進行管理。

羚山隧道施工超前地質(zhì)預報主要項目及采用的方法見表1。

綜合應用地質(zhì)分析法、物探法和超前鉆孔法，三種方法有機結合，配合應用，發(fā)揮各自長處，從不同方面發(fā)現(xiàn)異常、揭示異常，組成超前地質(zhì)預報完整的技術體系。

具體預報方法及實施計劃安排見表2。

表2 探測方法及頻率表

超前地質(zhì)預報是隧道施工中的一個重要環(huán)節(jié)，作為一項關鍵工序納入隧道施工進行管理，該項工序在循環(huán)中安排見圖1。

圖1 超前地質(zhì)預報循環(huán)安排示意圖

超前地質(zhì)預報工藝流程如下圖2 所示。

5.2 超前地質(zhì)預報質(zhì)量控制

為保證羚山隧道安全順利的實施完成，超前地質(zhì)預報是一個重要環(huán)節(jié)，在本段的隧道施工過程中，必須堅定不移的執(zhí)行超前地質(zhì)預報工作，把超前地質(zhì)預報作為隧道施工的一道不可或缺的工序來抓，以超前地質(zhì)預報的信息做為施工的前提和依據(jù)。為此，施工單位成立專門的領導機構和工程技術人員負責超前地質(zhì)預報的組織實施和協(xié)調(diào)。

圖2 超前地質(zhì)預報工藝流程圖

施工中由專人負責超前地質(zhì)預報的組織和實施，在施工中隨時監(jiān)控各隧道口的施工地質(zhì)變化情況，及時按照方案組織超前地質(zhì)探查。

根據(jù)隧道口每天的地質(zhì)描述情況，整理和完善實際施工圍巖地質(zhì)情況，并與設計單位及時溝通，需要做施工措施的，及時與設計單位協(xié)調(diào)并采取相應措施。

洞口超前地質(zhì)預報責任人對本洞口超前地質(zhì)預報工作負責，在施工中應隨時了解設計地質(zhì)情況，做好現(xiàn)場地質(zhì)描述，做一部分簡單的預報分析，并對施工過程提出建議和加強措施，向超前地質(zhì)預報負責人上報每日的地質(zhì)情況描述記錄。提出超前地質(zhì)預報的施作時間及組織本洞口的超前地質(zhì)預報實施。

[1]鐵道部第一勘測設計院.鐵路地質(zhì)工程手冊[M].北京:中國鐵道出版社,2002.

[2]李雋蓬謝強.鐵路工程地質(zhì)手冊[M].成都：西南交通大學出版社,2000.

[3]中華人民共和國建設部.鐵路線路設計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社,2006.

[4]中華人民共和國鐵道部.鐵路技術管理規(guī)程[S].北京：中國鐵道出版社,2006.