张 勇

(中铁十八局集团有限公司，天津 300222)

0 引言

人工成本越来越高，铁路、公路、市政等基础设施建设领域逐渐提高了机械化施工水平。地铁隧道盾构法技术先进，配套设施齐全，工艺成熟。而铁路山区隧道TBM法受围岩类型、隧道断面、长度、施工成本等影响，推广应用缓慢，在全断面隧道开挖中较少采用。

铁路山区隧道开挖仍以钻爆法为主，机械化水平较低，施工风险较高。为此，以郑州至万州高速铁路苏家岩隧道为依托，研究软弱围岩全断面机械化开挖技术，并与两台阶钻爆法进行对比分析，为全断面隧道开挖提供新的解决方案。

1 工程概况

苏家岩隧道为双线高速铁路隧道，位于湖北省襄阳市保康县黄堡镇境内，中心里程DK480+760，全长5 360m，最大埋深439m。隧道设计纵坡坡度25‰，19.7‰的单面上坡，开挖断面面积147.4m2(Ⅳ级围岩)，铺轨后轨顶以上净空面积99.13m2，属典型全断面隧道。

隧道地处荆山山脉，属构造侵蚀剥蚀中山地貌区。隧址区位于扬子准地台一级构造单元北缘上扬子陆块褶皱带内，本区地层倒转，洞身顶部以奥陶系中下统宝塔组灰岩、页岩互层为主，其下为志留系下统龙马溪组页岩夹砂岩，再下为志留系下组新滩组砂质页岩，洞身段主要在新滩组穿过。

洞身左侧存在顺层偏压，隧道岩层走向与线路走向夹角<30°，洞身附近基岩为砂质页岩、页岩夹砂岩等软质岩。隧道设计正常涌水量为9 286m3/d，最大涌水量为23 216m3/d，隧道洞口段为Ⅳ，Ⅴ级软弱围岩。

2 机械化开挖配套设备

将隧道施工区域分为超前支护区、开挖区、初期支护区、二次衬砌区。超前支护区机械化开挖配套设备包括注浆台车、凿岩台车，开挖……