施 工 技 术
CONSTRUCTION TECHN0L0GY
2016年 1月上
第45卷 第 1期
DOI：10．7672／s~s2016010092
大 断 面 软 岩 隧 道 双 层 初 期 支 护 分 部 施 工 技 术
钟 祺 ，王 小 龙 ，何 金 宝
(中交一公局第一工程有限公司，北京 102205)
[摘要]通过对软岩隧道施工期间多种病害开展技术研究，提出了在大断面软岩隧道施工中采取“三台阶法”分部
施作双层初期支护的技术措施，在保证安全和质量的基础上，显著加快了施工进度 ，并有效地降低了施工成本，控
制了隧道沉降和收敛变形，取得了良好的经济效益和社会效益。
[关键词】隧道工程；软岩；支护；三台阶开挖；变形；施工技术
[中国分类号]U459．2 [文献标识码]A [文章编号]1002—8498(2016)O1—0092~3
Construction Technology of Double-layer Supporting M easures
of Large Section Soft Rock Tunnel
Zhong Ql，Wang Xiaolong，He Jinbao
(No．1 Engineering Co．，Ltd．of FHEC of CCCC，Bering 102205，China)
Abstract：According to the research on the various diseases during the construction，this paper put
forward“three steps method”segment construction technical measures in large section soft rock tunnel
construction．This technology can ensure the safety and quality，and also significantly speed up the
construction progress，effectively reduce the construction cost，control subsidence and convergence
deformation，and achieved good economic and social benefits．
Key words：tunnels；soft rock；supports；three step excavation；deformation；construction
1 工程概 况
由中交第 一公 路工 程 局 有 限公 司 承建 的 G7高
速公 路集 宁 至呼 和浩特 第 2合 同段施工 的金 盆湾 隧
道 ，全线 设 计 为 V 级 围岩 ，左 线 长 3 310m；右 线 长
3 375m，为分 离式 双 向六 车 道 特长 隧道 。 隧道 最 大
埋深 左洞 为 143m，右 洞 为 147m。该 隧道 创 造 了 国
内单个 隧道施 工 的 3个之 最 ：地 质 围岩变化 最频 繁 、
软 弱 围岩段 落最 长 (单 洞长 6 600m)、类 似工 程地 质
情 况下 开挖 断 面最大 (195m )。该 隧道 围岩 主要 以
粉 质黏 土和 砂岩 为主 ，天 然 含水 量 为 9％ ～l3％ ，土
粒 相对 密度 为 2．72，天然 孔 隙 比为 0．42～0．5，稠 度
指 标液 限为 32％ ～35％ ，塑 限为 18％ ～21％ ，塑 性
指 数为 13％ ～15％ ，且 围岩 层 节 理 发 育 ，滑 动 面 极
多 ，且层 面光 滑 ，遇水 具 有 一 定 的 膨胀 性 ，自稳 能 力
较 差 ，施 工风 险极 高 ，地 质病 害较 多 ，施 工 阶段 该 隧
道 在施 作完 初期 支 护后 沉 降速 率 较 大 ，最 大沉 降速
率 达 16．3cm／d，累计 沉 降量 达 73．3cm，远 超 原设 计
预 留变形量 (原 设计 浅埋 段 15cm，深 埋段 12cm)，造
[作者简介]钟 祺，工程师，E-mail：13701112@qq．com [收稿日期]2015-03—13I[修订日期]2015-08-26
成初 期 支 护 侵 限 ，导 致 侵 限 段 落 必 须 采 取 换 拱 处
理 ，其施工 安全 风险 大 ，并且 增 大 了施 工成本 。
2 大断面 软岩 双层 初 期 支 护施 工 技 术 国 内研 究 现
状及理 论分 析
随着 我 国交 通 行业 的发 展 ，更 多 的 软弱 地 层 或
者 高地应 力 引起 的 大变 形 软 岩 隧 道 不 断 涌 现 。 同
济 大学 夏才 初 、唐 颖 等 人 申请 了 “大 断 面 岩 石 隧 道
双 层初期 支 护 系 统 设 计 方 法 ”专 利 ，福 州 市 公 路 局
的林著 惠应 用 特 性 线 理 论 得 出采 用 双层 初 期 支 护
并 适 当减 小 二 次 支 护 的厚 度 可 以使 得 岩 体 稳 定 性
更 好 。中铁 隧 道 集 团 股 份 有 限公 司 的 以 厦 门机 场
路 JC3标 工程 为依 托在全 风化 花 岗岩 连拱 隧道 中应
用 双层初 期 支 护 有 效 控 制 了地 表 房 屋 沉 降 。汇 总
国 内外对 于软 岩隧 道 大 变形 的控 制 经 验可 以发 现 ，
对 双层初 期 支护在 大 变 形 隧道 中 的系 统研 究 较 少 ，
设 计理论 还 在 探 索 阶段 ，很 多 理 论 不 成 熟 ，尤 其 是
大变形 隧道 的开挖 方法 、各层 支护 厚度 、第 2层 拱架
施 工工 艺及 施作 时机 等系统 关键技 术研 究 匮乏 。
3 大 断面 软岩双 层初 期支护 施工 的原 理和特 点
对 大断 面软 弱 围岩埋深 段 ，提 出了 “三 台 阶法 ”
钟 祺等 ：大断面软岩隧道双层初期支护分部施工技术 93
分部 施作 双 层初 期 支 护 工 艺 ，根 据 大 断 面 隧 道 软 弱
围岩 的特 点 ，此类 隧道 的沉 降 及 收 敛 变 形 主 要 发 生
在拱 顶及 拱 腰部 位 ，所 以上 台 阶 的 2层 初 期 支 护 分
开施 作 。第 1层 上 导 洞 初 期 支 护 施 作 完成 ，经 沉 降
和 收敛
大断面软岩隧道双层初期支护分部施工技术（论文）.pdf
