史文杰

1 工程概况

1.1 三车道断面公路隧道

杭州市秋石快速路二期的控制性工程的半山隧道，隧道呈南北走向，穿越半山、老虎山，采用上下行分离式、双向六车道布置，右线(上行线)隧道长2 200 m，左线(下行线)隧道长2 191 m。该隧道单洞建筑限界高度为5.0 m，净宽为15.25 m，开挖断面152.8 m3/延米～168.96 m3/延米，采用复合式衬砌形式。隧道洞身穿越康山组的细粒岩屑砂岩，唐家坞组的岩屑石英砂岩及西湖组的石英砂岩;洞身段主要有F1，F2，F3三条大断层，F1与洞线近正交，带宽约20 m～30 m，带内岩体挤压破碎，性状差，两侧岩体受其影响，同产状节理发育，影响带宽100 m;F2，F3断层与洞线交角小，带宽10 m～30 m，在两侧洞壁及洞顶易产生掉块，断层破碎带及节理密集带弹性纵波波速 Vp=1 700 m/s～2 800 m/s，断层影响段落围岩级别为Ⅴ级。

1.2 Ⅴ级围岩、Ⅳ级围岩、断层分布情况

左线Ⅴ级围岩岩性为志留系康山组粉砂岩和唐家坞组砂岩夹粉砂质泥岩，或西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩，隧道穿越强风化、弱风化层，岩石节理裂隙较发育，破碎带导水性好，围岩稳定性差。左线、右线Ⅳ级围岩岩性为唐家坞组的岩屑石英砂岩夹粉砂质泥岩，或泥盆系西湖组石英砂岩、含砾砂岩夹粉砂质泥岩;隧道穿越微风化砂岩层，岩石节理裂隙较发育，稳定性一般。整个半山隧道除以上段落外其余段落均划分为Ⅲ级围岩。

2 Ⅴ，Ⅳ，Ⅲ级围岩施工工法的选择

近年来三车道隧道在我国很多工程中频繁出现[1]，但是按照目前的施工技术水平，适合软岩大跨隧道的施工方法主要有台阶法、中隔壁法(CD法)、双侧壁导坑法。针对杭州市秋石快速路二期的控制性工程的半山隧道，提出了不同的施工方法的施工要点及注意事项。

2.1 双侧壁导坑法施工要点及注意事项

施工过程中做好监测，及时反馈量测信息，真正有效指导循环进尺、支护形式、二衬时间等，结合预留变形量的累积及稳定趋势及时调整该工法的各个工序，确保施工过程的安全和隧道的结构安全。

施工时应坚持“早预报、勤量测、管超前、严控水、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、紧衬砌”的原则。施工中应按有关规范及标准图的要求进行监控测量，及时反馈，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整提供依据。双侧壁导坑法施工见图1。

2.2 CD法施工的要点

Ⅳ级围岩及Ⅲ级围岩加强段采用CD法施工，左右线前进线最后掌子面与后进线最前掌子面视围岩情况保持50 m以上距离平行作业，左右导洞又分为上下断面进行施工，左右导洞掌子面前后距离保持在30 m。采用光面爆破施工，循环进尺控制在1.0 m(一榀钢拱架间距)，施工严禁冒进。导洞上台阶采用风钻钻眼爆破，人工辅助反铲翻渣至下台阶后进行上半断面初期支护及中隔壁施作，并进行下一循环拱部超前锚杆支护，再进行下台阶开挖，采用风动凿岩钻眼爆破，机械出渣。为了减少上半断面导坑人工出渣量、降低劳动强度，上断面超前下断面保持在3 m～4 m，以使上断面爆破时大部分石渣抛掷于隧底，并且大部分石渣可通过反铲勾刨下来，余下小部分由人工清理抛掷下来，即可机械装运出洞。CD法施工见图2。

对①部进行超前锚杆预支护(适用于Ⅳ级围岩)、开挖①部、打设初支锚杆及临时支护锚杆、立初支型钢拱架及临时支护型钢拱架、挂网、喷射混凝土，①部超前②部3 m～4 m后对②部进行开挖、打设初支锚杆及临时支护锚杆、立初支型钢拱架及临时支护型钢拱架、挂网、喷射混凝土，左侧导坑领先右侧导坑15 m，右侧导坑开挖及支护施工顺序同左侧导坑。

2.3 Ⅲ级围岩台阶开挖法施工

上台阶采用自制开挖台架人工手持风钻钻眼，光面爆破，装载机装渣，北方奔驰自卸车出渣，循环进尺控制在2.4 m(二榀格栅拱架间距)。施工中合理调整工序，实行“钻爆、装渣、运输”机械化作业。围岩稳定性好时复喷混凝土作业与钻爆作业适当拉开距离平行作业。台阶法施工见图3。

首先对①部进行光面爆破开挖、打设锚杆、初喷4 cm混凝土，然后进行②部光爆开挖、打设锚杆、初喷4 cm混凝土，架立格栅拱架、挂钢筋网、喷射初支混凝土;上下台阶距离保持2 m～3 m。

3 结语

1)在大断面、富水、软弱围岩段采用双侧壁导坑法及CD法进行隧道开挖，很好地解决了大断面隧道开挖的安全性问题，且结构简单，安全可靠，拆除方便，经济效益显著。2)无论是双侧壁还是CD法分块开挖单元较多，开挖过程中相互干扰次数较多，造成每个单元拱架连接比较困难，变形后连接钢板安装螺栓不能准确对位，增加了焊接的工序。施工进度较慢，不能及时的将整个初期支护封闭成环，总变形量较大。在以后的施工中，需要进一步加强初期支护的有关参数设计，以利于减少变形量，减少分块的数量以加快进度，同时，施作时要均衡推进及时封闭成环以保证结构的安全。3)半山隧道所采取的工法是成功的，总体变形量均未超过预留变形。此外，量测信息的反馈对循环进尺、支护形式及二衬均有很强的指导作用。半山隧道工程对以后大跨径隧道，尤其是大跨径及软弱围岩隧道的施工有一定的借鉴作用。

[1] 王耿超.三车道隧道喷锚支护施工技术总结[J].山西建筑，2008，34(4):333-335.