史友海 任昌真

(中铁隧道集团有限公司贵广指挥部，贵州都匀 558000)

贵广铁路三都隧道位于贵州省黔南苗族布依族自治州境内，进口位于贵州省都匀市王司镇，出口位于三都水族自治县普安镇，施工里程为D3K124+943～D3K139+580，隧道全长14 637 m，设有4条辅助导坑，分别为1号平导、1号横洞带2号平导，2号横洞。

三都隧道为特级风险隧道，隧道内岩溶裂隙发育，下穿14条断层，断层分别为杨梅树1号逆断层、杨梅树2号逆断层、雷坡逆断层、造纸山正断层、乌路逆断层、牛路逆断层、毛栗寨逆断层、枫香树正断层、岩脚寨逆断层、大田逆断层、乌埃逆断层、中朝正断层、巫昔逆断层。设计最大用水量为5 674.68 m3/d，属全线重难点工程及控制性工程。

1 贯通前地质情况

三都隧道全隧剩余145 m时，进行贯通施工。进口掌子面里程为D3K133+811，三都隧道出口掌子面里程为D3K133+956，设计均为Ⅲ级围岩。

进口掌子面D3K133+811左侧靠近边墙位置围岩岩性主要为薄～中层状钙质粉砂岩地层，出水较大，中部及右侧围岩岩性主要为泥质灰岩，两种岩石呈角度不整合接触关系，围岩总体较完整～较破碎;出口掌子面D3K133+956围岩岩性主要为泥质灰岩，无水，围岩总体较完整～较破碎。

超前地质预报检测资料显示:前方围岩总体较完整～较破碎，并发育有两种不同岩石的岩体接触带，岩体接触带部位围岩破碎，并有溶蚀裂隙或节理破碎带发育其中，自稳能力总体一般～较差。本段地下水较发育，含水量丰富，地下水主要以股状形式出露。

2 贯通工法的选择

根据掌子面地质情况，结合超前地质预报及水文地质情况，对隧道贯通施工时常采用的台阶法、中导洞法、侧壁导坑法进行比选。

台阶法主要适用于Ⅱ，Ⅲ等围岩完整性较好，且贯通误差较小或能够准确预估的情况下，在短隧道且围岩较好时经常使用。优点:工序较简单;无临时支护;人员、设备、施工方法均无需改变。缺点:安全性较差，经常发生贯通后坍塌的安全事故，需在围岩完整性及自稳性较好才能使用;需开挖时预留一定的外放量，以保证贯通后满足贯通误差的调整，而由于经常对贯通误差预估不准确而发生超挖或欠挖，造成返工或材料浪费;相对于中导洞法，贯通工期长，通风、排水费用增加。

中导洞法适用于大部分隧道的贯通施工，适用于长大隧道Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ级围岩以及短隧道Ⅳ，Ⅴ级围岩的隧道贯通，在隧道贯通时经常使用。优点:开挖断面变小，安全性增加;对前方地质起超前探测的作用;贯通工期短，通风、排水费用减少;不考虑贯通误差，待中导洞贯通后，进行贯通测量并进行误差调整后再进行中导洞扩挖，避免了超、欠挖以及工程返工。缺点:开挖断面小，不利于机械化作业，作业环境较差，一般只进行150 m～200 m中导洞施工;相对于台阶法，工序增加，需进行扩挖;需要进行工法调整，人员、设备均需进行相应的调整;增加了一定的临时支护。

侧壁导坑法适用于围岩特别破碎，自稳能力非常差的情况。优点:开挖断面变小，支护强度大，安全性增加;对前方地质起超前探测的作用。缺点:开挖断面小，不利于机械化作业，作业环境较差;工序增加，需进行扩挖;需要进行工法调整，人员、设备均需进行相应的调整;增加了大量的临时支护;工期长，各项成本均增加;需开挖时预留一定的外放量，以保证贯通后满足贯通误差的调整，而由于经常对贯通误差预估不准确而发生超挖或欠挖，造成返工或材料浪费。

三都隧道为长大隧道，根据前期控制测量结果预测贯通误差将达到10 mm～15 mm，而根据掌子面地质结合超前地质预报情况，围岩主要为Ⅲ，Ⅳ级，围岩总体较完整～较破碎，自稳能力一般，并有溶蚀裂隙或节理破碎带发育其中，地下水较发育。综合各方面因素决定采用中导洞法。

3 中导洞施工方法

进口小导洞自D3K133+811起以10‰坡度向出口方向施工，底板高程为内轨顶面上1.42 m。出口小导洞自D3K133+949起以原设计17.8‰坡度向进口方向施工，底板高程为内轨顶面上1.42 m。

在已开挖正洞段线路左侧距拱脚120 cm处设置宽180 cm的排水沟，排水沟纵坡按1%设置，使小导洞洞内水自然排出。小导洞洞口设置立三榀拱架，洞口端墙挂网加固喷锚，掌子面打设一超前水平钻孔探明前方地质，并做掏槽眼临空面之用。施工过程中加强监控量测和初支开裂观测工作，有异常时立即封闭掌子面停止掘进，待隐患确认消除后方可继续掘进。

中导坑采用全断面开挖，施工过程中严格遵循“短进尺、弱爆破、紧支护、勤观察”施工原则，实施“少扰动、早喷锚、快封闭、勤测量”施工方法。采用人工钻爆法开挖，挖掘机、正铲侧卸式装载机配合自卸汽车运输出碴。严格控制每循环开挖进尺，每循环进尺控制在2 m以内。

1)断面尺寸。

考虑出渣作业需要，中导洞设计断面面积为24.8 m2，宽度为5.2 m，高度为5.8 m，断面尺寸以及与正洞关系见图1。

图1 中导洞横断面图

2)爆破设计。

以Ⅲ级围岩为例，爆破设计如图2，图3所示。

3)支护措施。

为确保掌子面工作人员安全，对中导洞进行临时支护，支护参数见表1。

洞口及洞身Ⅴ级围岩地段格栅钢架采用φ18，φ10，φ8钢筋加工，主筋正三角形布置，高16 cm，箍筋间距40 cm。拱架地段设置超前小导管作为超前支护，小导管采用φ42无缝钢管加工，每根长为3.5 m，纵向间距为2 m，环向间距为0.5 m，每环13根。

4)人员、机械配置。

根据中导洞规模、特点、工期以及质量要求，主要施工人员配置见表2，主要机械设备配置见表3。

图2 开挖炮孔布置图

图3 掏槽眼设计图

表1 中导洞支护参数表

表2 主要劳动力配置表

表3 主要机械设备配置表

4 方案实施效果及体会

三都隧道自2013年1月20日开始中导洞施工，至2013年2月21日共施工138 m，顺利实现贯通，期间未发生安全质量事故，经贯通测量，贯通误差达10 cm，避免了衬砌净空不足而引起的返工处理，达到了预期效果。事实证明，中导洞法在隧道贯通施工中适用性广，安全性高，贯通工期短，适合大部分隧道贯通使用。

［1］任永华，曾维德.三都隧道实施性施工组织设计［J］.铁道科学与工程，2011(7)：121-122.

［2］中铁西南科学研究院有限公司.三都隧道超前地质预报分析报告［R］.2006.