导航：安全管理网>> 安全论文>> 建筑安全论文>>正文

抢风岭隧道斜井设置与施工控制

文档作者：黄启贵，富志强，冯冠宙，周委文档来源：中交一公局第三工程有限公司		点击数：	更新时间： 2025年11月13日
下载地址：点击这里	文件大小： 292.86 KB 共4页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共4页]

本文件共4页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：292.86 KB 共4页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

下一篇：强夯振动影响安全施工距离探讨

上一篇：人民日报社报刊综合业务楼深基坑监测技术…

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2011年lO月下
第40卷第351期
抢风岭隧道斜井设置与施工控制
黄启贵，富志强，冯冠宙，周委
(中交一公局第三工程有限公司，北京101102)
【}膏要】以荣(成)乌(海)高速公路抢风岭隧道为例，介绍了在复杂地质条件下特长隧道开通施工斜井的必要性、
斜井施工的特点与难点。从选址、方案比选、参数设计、经济合理性、防排水防护、下穿省道、交叉口施工及协调工
作面等方面。对斜井施工方法及控制要点进行了详细论述。结果表明，施工质量得到保证，工期进一步缩短。
[关键词]隧道工程；斜井；施工；控制
[中图分类号】U455．4 【文献标识码】A [文章编号]1002·8498(2011)20-0034-03
Inclined Shaft Setting and Construction Control of Qiangfengling Tunnel
Huang Qigui，Fu Zhiqiang，Feng Guanzhou，Zhou Wei
(The Third Engineering Co．，Ltd．ofthe凡糟l Highway Engineering Bureau ofCCCC，Beifing 101102，China)
Abstract：Based on Qiangfengling tunnel on Rongcheng—Wuhai Highway，the necessity of inclined shaft is
introduced in super-long tunnel under complex geological conditions，as well as characteristics and
difficulties of inclined shaft．The construction methods and control points of inclined shaft are introduced
from location，scheme comparison，parameter choice，economic rationality and waterproof and drainage
protecting．The result shows that the construction quality is ensured and the construction period is
shortened．
Key words：tunnels；inclined shaft；construction；control
l工程概况
抢风岭特长隧道全长5 495m，是荣(成)乌(海)
高速灵丘至山阴段的控制性工程，该隧道灵丘端寒武
系、奥陶系、石炭系、侏罗系及第四系地层岩组均有分
布，在施工过程中遇到严重浅埋偏压地段、小煤窑采
空区坍塌冒顶等情况，并有涌水现象发生。进口段V
级浅埋和V级围岩地段比例大，右洞长846m，左洞长
920m。开工前期施工开挖只能采取超短台阶施工，每
循环施作一榀钢拱架，一天施工两循环进尺1．0—
1．2m，进尺速度缓慢，难以在19个月的合同工期内完
成施工任务，因此必须增加施工斜井开拓工作面，并
对斜井进行合理布置，充分发挥其作用。
2工程特点与难点
1)由于地形限制，原地面高程与隧道路线高程
高差大，导致路线纵坡大。
2)斜井口位于小道沟内，地处三面山体交汇处
冲沟内，井口路面位于冲沟底14m以下，选址困难，
做好洞口防排水防护非常重要。
【收稿日期】2011-04．12
【作者简介】黄启贵。中交一公局第三工程有限公司项目经理，高级
工程师，北京市256号信箱101102。电话：(010)60509605，E-mail：
zhhoday@126．tom
3)斜井下穿$203省道，交通流量大，必须保证
施工及省道运输车辆安全。
4)斜井处工作面多，洞内交通流量大，须合理
设置避让车道，保证交通畅通与安全。
3斜井设置
3．1选址
1)距离主洞口位置在未施工斜井前，工程进
度面临较大压力。经过5个多月施工，主洞总计进
洞不足300m，无法按合同工期要求完成，所以在距
主洞口约1．3km处增设斜井是合理并且非常必要。
2)外部环境拟设斜井位于施工范围内最后
一道冲沟处，各项施工条件相对较好，交通及施工场
地满足要求，且斜井口距主洞>360m，根据现场测
量计算，满足机械爬坡要求。
3)水文环境进口处于两个自然冲沟交汇处
上游，能有效避开洪水对施工的威胁。
4)地质条件该段围岩情况大致为弱至微风
化灰岩，较坚硬岩，岩体较破碎一较完整，岩性较好。
3．2方案比选
经过多次现场勘测、论证，提出两种斜井设置方
案进行比选(见图1)，1号与2号斜井相距366m，高
万方数据
20ll No．351 黄启贵等：抢风岭隧道斜井设置与施工控制35
差58m，计算直线坡度16％，1号与3号斜井相距
360m，高差46．8m，计算直线坡度13％。
圈1拟投斜并平面示意(单位：m)
Fig．1 Layout of inclined shafts(unit：m)
3．2．1由1—3号贯穿方案
1)方案简介斜井设于K74+280线路前进方
向右侧，与隧道中线大里程方向的平面夹角为380，
斜井与主线的交点为K74+280(1号点)，斜井入口
位于小道沟内3号点(斜井离原洞口K73+040距
离为1 240m，离前进方向标段终点K75+750为
l 470m，切割主线长度适中、施工任务均衡，且K74
+280地处Ⅲ级围岩，稳定性较好，比较适宜)，两点
直线距离为360m，K74+280路面设计标高
(1 507m)与3号点地势标高(1 553．8m)高差为
46．8m，两点计算直线坡度为13％，基本符合机械动
力学要求。斜井进入正洞后，左右洞通过原设计的
横洞连接，连接点桩号分别为K74+280与ZK74+
300，横洞距离为41．9m。斜井路面设置为混凝土路
面，采用无轨运输，每100m设置一个错车加宽段。
2)优点分析坡度较小，距离短，原状土层基
本未被破坏，施工斜井时技术难度可降低，不需要经
常横穿$203省道，材料输送较为方便，不存在交通
安全隐患，预算稍低。所建斜井位于施工范围内最
后一条冲沟处，各项施工条件相对比较好，交通及施
工场地满足要求，地质条件较好。
3)缺点分析需从$203省道下方横穿，斜井
口距离陕京天然气管道较近，且斜井纵向路线靠近
一道沟壑，可能有裂隙水分布。若将斜井由直线变
为曲线，则可解决上述问题，但会加大工程造价。
3．2．2由l一2号贯穿方案
1)方案简介斜井与主线的交点为K74+280
(1号点)，斜井人口位于$203省道旁的2号点，两
点直线距离为366m，K74+200路面设计标高
(1 507m)与2号点地势标高(1 565m)高差为58m，
斜井与主线平面夹角为20。。两点计算直线坡度为
16％>15％，不符合机械动力学要求。
2)优点分析无需从$203省道下方穿过，远
离陕京天然气管道，斜井进口处为一突起山包，地质
条件较好。
3)缺点分析坡度较大，若要坡度符合机械动
力学要求，则斜井长度至少要在500m，造价大增。
且斜井出口与$203省道交汇，处于下坡弯道地段。
进出车辆频繁，交通安全隐患较大。
通过对比，确定选用1—3号贯穿方案。
3．3斜井设计参数
斜井位于主线右洞右侧，由入口下穿$203省道
后(下穿处埋深约24．73m)与主线交于K74+280
处，与主线交角380。斜井长360m，断面尺寸宽
7．4m，高7．3m，路线纵坡13％(通过优化减小为
9．5％)。斜井与右洞贯通后，正洞左右洞之间通过
车行横洞相通。围岩级别洞口段100m为V级浅
埋，中间段30m为V级，靠正洞段230m为Ⅳ级。隧
道投入运营后，斜井作为永久性通风口。
3．4坡度优化调整
斜井口处原地面高程1 553．8m，斜井与正洞交
叉口处高程1 507．932m，两点之间坡度为13％，根
据机械动力学原理，机械爬坡略显困难。
根据现场情况，①井口区汇水面积相对较小，且
抢风岭处于分水岭的源头；②原地貌几道冲沟在修
建$203省道时排水系统比较完善；③减小坡度将大
大提高机械运行效率。权衡利弊，决定采取降低井
口的方法，调整路线纵坡，将进口高程调整为
1 541．884m，坡度9．5％。井口便道采用拉槽方式
顺延至弃渣场便道口。
3．5二衬台车固定
由于坡度大，斜井二衬浇筑采取由下至上的顺
序，可以避免低端堵头板因混凝土浇筑过程中产生
的冲压力而发生胀模现象，解决了二衬堵头板难固
定的问题。
斜井二衬台车的定位与防滑动采用无轮设计。
全液压控制，挪移时采用机械牵引。由于斜井有
9．5％的纵坡，无轮设计方便台车固定。台车就位后
在仰拱上钻孔，打入钢钎，并用千斤顶进行斜向支
撑，可有效防止台车下滑错位。
3．6防排水防护
因为斜井施工时洪水倒灌的危害大，为保证施
工和结构安全应该完善排水设施。斜井防排水主要
包括井口区防排水防护及洞内临时排水。
斜井进口位于小道沟三面山体交汇处冲沟内，
汇水面积较大，经水文计算洪水期最大汇水量为
6m’／h，且井口路面位于冲沟底14m以下，因此斜井
雨期施工及汛期防洪是施工中一个重点。结合现场
情况，采取以下措施。
万方数据
施工技术第40卷
1)对斜井井口及拉槽开挖洞口段土石方边坡
采用ff25mm全长砂浆锚杆、长3m、间距0．75m、外
挂20em×20em 4,8钢筋网片，喷15em厚C25混凝
土坡面防护。
2)对于井口拉槽出渣通道外侧京陕天然气管
道及通信电缆所在的山坡，采用M7．5浆砌片石护
面墙进行坡面加固防护，护面墙沿坡脚砌筑，由斜井
井口上游60m处开始施工至便道横穿京陕天然气
管道便桥下游侧30m处。沿护面墙外侧设置2．5m
宽排水沟一道，排水沟底板采用30em厚钢筋混凝
土浇筑，外侧采用片石混凝土拦水坝，宽0．8m，高
2m，以确保沟中排洪流量。
3)由于斜井进场便道穿越省道下的1—3m涵
洞排水沟，施工期间对涵洞出口处排水沟采用梯形
M7．5浆砌片石排水沟接至钢筋混凝土排水沟下游
处。两道排水沟汇于跨京陕天然气的便道下游侧，
其交汇处下游排水沟采用M7．5浆砌片石梯形排水
沟，沟宽4．5m，接至下游自然冲沟。
4)斜井洞顶增设M7．5水泥砂浆片石矩形截水
沟，沟宽60era，高60em，厚30era。截水沟两端与另
外两条大排水沟相接。
5)洞内临时排水采用水泵抽水，沿路面两侧每
50m修建一个集水坑，路面两侧挖明沟排水至集水
坑，由水泵抽水排至井口处大集水坑内，再由大功率
水泵集中排至下游冲沟内。
3．7下穿省道
斜井入口位于S203省道右侧，需从省道下穿过
通往正洞，下穿省道处埋深约24．73m。由于$203
省道交通量巨大，且多为运煤车，一旦由于施工原因
导致省道下沉，将出现非常严重的后果。
因此在下穿省道时首先加强初期支护，采用
118@50em进行初期支护，挂双层钢筋网，喷射厚
25em混凝土，二衬为45era厚C25钢筋混凝土。施
工中采用短进尺，每循环只进lm，初期支护完成后
立即进行仰拱封闭，形成闭合环整体受力。过程中
加强监控量测，随时监测拱顶下沉及周边收敛情况，
防止过大变形影响省道运输安全。
3．8交叉口施工
交叉口隧道施工中要合理选择开挖方案和光面
爆破参数，采取“多打眼、少装药”方式，以减少对围
岩的反复扰动和破坏，及时进行初期支护，并确保喷
射混凝土质量。
斜井与正洞交叉口围岩为Ⅲ级，设计初期支护
为锚杆挂网喷混凝土支护，二衬为素混凝土。由于
洞室交叉口处受力复杂，容易产生应力集中，且临空
面较大，因此应对交叉口两侧各20m范围内正洞初
期支护变更采用114@1．2m进行加强支护，对交叉
口处正洞及斜井二衬进行配筋加强。
3．9协调工作面
主洞工作面展开以后，根据进度要求，左右洞大
小里程4个工作面同时施工，斜井作为唯一通道，交
通量很大，因此必须合理安排，统一调度。实现长斜
井快速施工首要是形成并行作业的生产方式。开挖、
支护、仰拱、二衬等施工工序要拉开适当间距，在机
械设备达到最优配置的情况下，尽可能减少各工序
间的施工干扰，缩短循环时间。
4质量控制措施
本隧道属特长隧道，尤其施工斜井作为新增工
作面，必须保证隧道的贯通精度。抢风岭隧道建立
了误差在3mm以内的独立导线控制网，进行隧道施
工测量控制。
1)地表平面控制为保证洞口投点的相对精
度，洞外地面控制网采用精密导线法量测，根据设计
院提供的导线点和实际地形，布设控制点精密导线
网，并保证洞口附近至少有2个精密控制网点。
2)洞内控制测量采用导线法以洞口投点为
起点向洞内延伸。导线布置采用多边形闭合导线或
主副导线闭合环。根据洞外控制测量坐标系统，建
立洞内控制系统。布网时沿隧道中线和沿隧道一侧
布置。采用平差软件计算导线点平面坐标，对最弱
点进行精度评定，同时人工计算加以校核；控制点的
高程用精密水准仪测定，并通过洞内外联测平差。
5安全与环保措施
1)斜井洞口防排水必须经常检查疏通，确保排
水通畅。每隔50m设置1个集水井，并准备大功率
水泵进行分级抽水，预防施工过程中突发事故。
2)因斜井为下坡道，坡率大、线路长，须加强车
辆检修，洞内每lOOm设置1个缓冲带，应对下坡溜
车、失控等事故。
3)加强洞内交通安全管理，洞内运输车辆限速
行驶。作业地段正常时车速<
5km／h，成洞地段行驶时速<20km，会车时时速<
lOkm。洞内严禁超车。
4)加强通风以确保洞内氧气含量、风速、新鲜
空气达到规定的卫生标准。。
6效果分析与跟踪
抢风岭隧道斜井于2009年11月开始施工，
2010年3月下旬贯通至正洞。斜井贯通前，开工近
9个月隧道总进尺不到600m。施工结束后，各个工
作面的施工长度如下：正洞工作面左洞开挖量为
785m，占左洞总开挖量的29．08％，右洞开挖量为
(下转第43页)
万方数据
20ll NO．35l 刘广仁等：复杂地层中泥水盾构掘进技术43
圈5推进油缸布置
Fig．5 Layout of jacking cylinders
2)避免快速纠偏，避免盾构呈过大的蛇形状态
前进，造成推力加大。
3)调整各推进油缸的油压并通过调节油缸行
程来控制盾构姿态。
4)合理调节各组导向油缸的差值，并通过导向
油缸的压力差来稳定盾构姿态。
3．2．5背填注浆
管片背填注浆既能及时防止地层变位又能对盾
构整体实施保护。为了填充管片背部存在的间隙，
同时保持盾构外部的润滑，通过盾尾注入一定比例
的浆液，注浆量满足式(1)，并合理掌握注浆压力，
使注浆量、注浆流量与推进速度等施工参数形成最
佳参数匹配。
y：!型≥塑(1)
式中：V为注浆量，d。为开挖面直径，畋为管片外
径，a为注浆率(取l—1．5)。
3．2．6信息共享
盾构操作手需密切关注油缸压力、刀盘扭矩、推
进速度等主要掘进参数，及时与泥水处理人员保持
沟通，随时掌握出渣情况，防止超挖。同时根据开挖
面的地质情况随时调整掘进参数。
4 结语
本文以西气东输二线长江盾构工程为依托，对
油缸压力、盾构姿态等进行深入分析，认定地层由泥
质砂岩层向砂层过渡是引起诸多问题的原因。通过
采取恰当的掘进模式、科学调整掘进参数等措施，为
盾构成功穿越上软下硬的交界面地层提供了保障，
并取得了260m／月的国内较高平均月掘进长度。同
时，摸索出一套泥水加压平衡盾构在应对软硬交界
地层的掘进模式，为今后的盾构穿江越河提供借鉴。
参考文献：
[1] 谭忠盛，洪开荣，万姜林，等．软硬不均地层复合盾构的研究
及掘进技术[J]．岩石力学与工程学报，2006(52)：3945-
3952．
[2] 宁锐，刘文斌．软硬不均复杂地层的盾构施工技术研究[J】．
吉林水利，2009(9)：19-22．
[3] 尤显明，杨书江．短距离硬岩及上软下硬地层盾构法施工技
术[J]．城市轨道交通研究，2007(5)：32-34．
[4] 付艳斌．上软下硬地层中盾构法隧道施工技术[J】．交通科技
与经济，2009(4)：80-81，84．
[5] 杨书江．盾构在硬岩及软硬不均地层施工技术研究[D]．上
海：上海交通大学，2006．
[6] 刁志刚，李春剑．大断面隧道在上较下硬地层中施工方法研
究[j]．隧道建设，2007(s2)：433436．
(上接第36页)
771 m，占右洞总开挖量的28．45％，左右洞累计开挖
量占正洞总开挖量的28．76％。斜井工作面左洞小
里程开挖量为525m，占左洞小里程总开挖量比例为
19．45％，左洞大里程开挖量为1 390m，占左洞大里
程总开挖量的51．48％，右洞小里程开挖量为
469m，占右洞小里程总开挖量的17．31％，右洞大里
程开挖量为l 470m，占右洞大里程总开挖量的
54．24％。斜井工作面开挖左右洞开挖量为3 854m，
斜井工作面开挖左右洞开挖量为3 854m，斜井工作
面总开挖量的71．24％。
从工程量统计可以看出，通过修建斜井达到了
提高施工进度、缩短工期的预定目标。
后经3个多月施工，斜井开挖到达主洞交叉口，
开辟出来2个施工工作面，在斜井施工过程中，控制
效果良好，尤其在下穿$230省道时，严格监控量测
路堤地表沉降与位移，采用超前管棚与小导管结合
的预加固方式，确保了顺利下穿通过，$203省道在
巨大交通流量下保护良好，未发生因施工中断交通
现象；防排水防护方面，通过设置合理的疏、排、导水
体系，保证了地面汇水通畅排出，确保了井区施工安
全，在两个汛期水量很大的情况下顺利渡汛。实践
证明，抢风岭隧道斜井的设置和施工控制是成功的。
参考文献：
[1】中交第一公路工程局有限公司．7rGF60--2009公路隧道施工
技术规范[S]．北京：人民交通出版社．2009．
[2] 重庆交通科研设计院．JTGD70m2004公路隧道设计规范
[S]．北京：人民交通出版社，2004．
[3] 中国有色金属工业西安勘察设计研究院．GB50026--2007工
程测量规范[S]．北京：中国计划出版社，2008．
[4】于书翰，杜谟远．隧道旅工[M]．北京：人民交通出版社，
2004．
[5] 黄成光．公路隧道施工[M]．北京：人民交通出版社，2001．
[6】关树宝．隧道工程施工要点集[M]．北京：人民交通出版社．
1999．

网友评论 more

建筑安全论文最新内容

11-14