高铁隧道(辅助坑道)

长大隧道辅助坑道进正洞施工技术发表时间：2019-05-06T10:43:26.100Z 来源：《建筑模拟》2019年第6期作者：许志文[导读] 随着我国西部大开发号角的吹响，越来越多的铁路修进大山深处，涌现出大量的长大隧道和特长隧道，为了确保长大隧道的施工工期，必须增加很多工作面以满足隧道施工的工期要求。

许志文中铁六局集团路桥建设有限公司湖南省长沙市 410011摘要：随着我国西部大开发号角的吹响，越来越多的铁路修进大山深处，涌现出大量的长大隧道和特长隧道，为了确保长大隧道的施工工期，必须增加很多工作面以满足隧道施工的工期要求，因此，对于长大隧道设置很多辅助坑道，根据长隧短打的隧道施工理念来组织施工。

坚持安全教育和制度约束。

组织精干高效的隧道施工队伍，提高施工人员的自我保护和安全意识尤为重要，同时要加强日产的安全监管，以人为本加强管理，防止不安全的行为出现，认真开展日常班前安全教育和定期的技术培训，坚持标准化、规范化作业，建立良好的隧道施工环境，同时组织项目部技术人员学习施工规范、验标、施工图纸，掌握规范、设计标准，正确指导现场施工；严格要求每个作业人员遵守相关操作规程、工艺工法、技术标准，进行标准化施工，为安全生产创造有利的条件。

关键词：隧道；交叉口；正洞；开挖方法；一、工程案例1.工程概况。

和乐隧道穿越玉溪盆地至峨山盆地间分水岭地带，全长7922 m，为双线隧道，隧道净空为13.0 m(宽)×11.6 m(高)，开挖断面面积为123.0m 2。

为满足工期要求，设置两座斜井作为辅助坑道。

1号斜井全长880 m，设计最大坡度10．0%，交叉口处隧道埋深约440 m。

斜井开挖宽度7．5 m，高度6.2 m，开挖面积46.2㎡。

与正洞线路中线交点里程为D1K12+000，斜井中线与线路小里程方向平面夹角112º，交叉口处斜井拱顶低于正洞拱顶3.3 m。

2.斜井进正洞方案比选。

根据斜井与正洞的交角及坡度的不同，斜井进入正洞方式有两种：一种是坑道坡度逐渐降低，在距正洞一定距离时，斜井拱顶高程逐渐抬高至接近正洞拱顶高程，进入正洞后采用上下台阶法进行开挖;另一种为以正洞仰拱填充表面标高进行控制，斜井底板高程与仰拱填充表面高程相同，进入正洞后开始下台阶开挖，再以一定坡度在正洞进行爬坡导坑施工，开挖到一定高度后以标准上台阶掘进。

高铁隧道施工现场迎接质检总站检查责任分工表
高铁隧道施工现场迎接质检总站检查责任分工表
高铁隧道施工现场迎接质检总站检查责任分工表
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说明：以上内容具体有工区长总体安排，具体落实有责任人进行，以上内容存在不详之处或者分工不足之处请包涵，检查时，请责任人手持一份。

如检查中发现有为落实的现象，将追究责任人的责任。

以上内容在最后一板施工时负责人亲自盯控，确保检查时仰拱/初支、二衬、掌子面最后一拼支护 仰拱顶止水带等符合设计施工要求。

注意：。

铁路隧道工程主要施工工序及方法（1）洞口边仰坡及洞门施工洞口边仰坡施工首先做好洞顶和边坡顶的截水天沟，以利截排水，同时应避开雨季开挖。

检查边仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石、处理危石，施工期间不间断监测和防护，坡面防护及时施作。

土方采用挖掘机开挖，石方采用弱爆破，挖掘机装碴、自卸式汽车运输。

按先上后下的顺序逐层开挖、逐层支护。

埋深较浅的隧道，优先考虑明洞及洞门施工，斜切式洞门采用整体一次性浇注。

混凝土施作完成拆摸养护后，施作洞门附属工程。

（2）明洞施工明洞坡面防护开挖后及时施工。

明洞衬砌由洞内向洞外施作，先施工仰拱及墙脚部钢筋混凝土（包括仰拱回填），然后施工边墙及拱部钢筋混凝土。

仰拱及墙脚部混凝土采用组合钢模板人工立模浇注，边墙及拱部混凝土采用全断面液压模板台车，两侧对称灌注。

明洞衬砌与洞门连接处应预留与端墙的连接钢筋，以加强衬砌与洞门的整体性。

防水层施工严格按有关规范，止水带安装固定牢固，应注意做好明暗洞交界处的防水层的搭接，拱背回填严格按规范执行，回填每层厚度、压实度符合规范要求。

（3）辅助导坑施工方法辅助导坑施工采用液压凿岩台车或手持式风钻钻孔施工，光面爆破或减震控制爆破，挖掘机装碴，自卸式汽车运输，需衬砌地段的二次衬砌采用组合钢模板衬砌，斜井排水尽可能采用一级排水，以降低机械故障率。

土质围岩地段采用短台阶法开挖，台阶长度3～5m，人工配合机械开挖，喷锚支护，必要时模注衬砌紧跟；石质围岩地段宜采用钻爆法施工，若围岩较差改用短台阶法施工。

（4）洞身开挖洞身开挖方式根据洞内围岩级别合理选定钻爆参数，并在施工中不断优化爆破设计，严格控制超欠挖，保证开挖成型质量，减少对周边围岩的扰动。

根据隧道不同的围岩级别，采取不同的开挖方法。

（5）洞身初期支护及辅助施工措施1）喷射混凝土全部采用湿喷法，隧道初期支护喷射混凝土必须采用湿喷工艺，喷混凝土的性能（强度、密实度、粘接力）、回弹率、粉尘浓度应符合《锚杆喷混凝土支护技术规范》(GB 50086-2001）的规定。

铁路隧道施工方案1 工程概况隧道内纵坡依次为23‰下坡、13‰下坡。

隧道进口位于宁陕县新场街乡马家坪板房沟内，出口位于麻河左岸陡壁上。

本标段承担出口3552m施工任务。

洞身出口端2403.578m位于R-10004.6m的曲线上，其余在直线上。

隧道主要岩性为第四系全新统冲、洪积漂石土和坡积块石土，泥盆系中统片岩夹大理岩等变质岩类、燕山期花岗岩、闪长岩等岩浆岩类以及分布在断层破碎带的碎裂岩。

地表水以河水、沟水为主，河水常年流水，雨季水量增建显著。

隧道区水系较为发育，呈树枝状分布，沟谷中地表水发育，流量大，基本为常年流水，均属于汉江二级支流。

隧道区域书岭南温暖带山地气候区，降水充沛，气候湿润，冬冷夏凉，7~10月份为集中降雨期。

年平均气温14.4℃，极端最高气温34℃，极端最低气温-29.8℃，年平均降水量852.6mm，年平均蒸发量1122.3mm。

为满足工期要求，隧道出口段共设置了两座横洞，一座施工横洞、一座疏散横洞。

施工横洞设于隧道右侧，与正洞相交里程DgK124+745，出口横洞长度为160.62m，单车道无轨运输，为永久紧急出口通道；疏散横洞设于隧道左侧，与正洞相交里程DgK124+790，疏散横洞长度为100.71m，单车道无轨运输，为疏散横洞，辅助坑道采用喷锚衬砌及模筑衬砌两种形式。

隧道Ⅱ级围岩长度2407m，占隧道长度的68.05%，Ⅲ级围岩长度为550m，占隧道长度的15.55%；Ⅳ围岩长度为470m，占隧道长度的13.29%；Ⅴ围岩长度为110m，占隧道长度的3.11%。

隧道正洞围岩级别情况见表6.1.3.1。

隧道辅助坑道设置见表6.1.3.2。

表6.1.3.1 天华山隧道出口（1/4）围岩级别情况6.1.3.2 临时工程与施工现场布置2.1 临时工程与施工现场的总体规划⑴布置及规划原则合理安排、节约用地，各种临时工程与设施符合环保要求。

⑵施工总平面布置施工现场规划原则：节省投资，节约用地，节省劳力，因地制宜，就地取材，方便施工。

软弱围岩隧道辅助坑道进正洞综合技术介绍摘要：根据新建铁路沪昆客运专线贵州段段捧古隧道1#横洞进入正洞施工的工程实践经验，详细介绍了隧道挑顶施工工艺措施及施工特点，总结了软弱围岩隧道辅助坑道进正洞综合技术。

关键词：软弱围岩辅助坑道正洞综合技术abstract: according to the new railway construction shanghai-kunming passenger special line for holding the ancient tunnel for guizhou 1 # horizontal hole hole into the positive in the construction of practice experience, detailed introduces the tunnel construction technology measures and pick the top construction characteristics, summarizes the weak rock tunnel tunnel into the hole is auxiliary comprehensive technology.keywords: weak rock tunnel is auxiliary comprehensive technical hole中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：0概述新建铁路沪昆铁路客运专线贵州段ckgztj-11标段位于贵州省关岭～普安县区间，区内构造以北东南西向断裂为主，同时有东西向和南北向构造存在。

该段出露地层有二叠系下统到三叠系中统，和隧道相交的主要是三叠系中下统地层。

捧古隧道起讫里程为d1k896+900～d1k906+276，全长9376m，其中1#横洞设置于d1k901+620线路左侧、长900m，横洞与大里程交角87.28o，距隧道进口4720m，坡度为0.5%的上坡，洞身设计为无轨运输双车道，开挖尺寸为8.76m（宽）×6.88m（高）。

8 隧道8.1 一般规定8.1.1 隧道设计必须考虑列车进入隧道诱发的空气动力学效应对行车、旅客舒适度、隧道结构和环境等方面的不利影响。

8.1.2 隧道衬砌内轮廓应符合建筑限界、设备安装、使用空间、结构受力和缓解空气动力学效应等要求。

8.1.3 隧道结构应满足耐久性要求，主体结构设计使用年限应为100 年。

8.1.4 隧道主体工程完工后，应对其特殊岩土及不良地质地段基底的变形进行观测。

8.1.5 隧道辅助坑道的设置应综合考虑施工、防灾救援疏散和缓解空气动力学效应等功能的要求。

8.1.6 隧道结构防水等级应达到一级标准。

8.2 衬砌内轮廓8.2.1 隧道衬砌内轮廓的确定应考虑下列因素：1 隧道建筑限界；2 股道数及线间距；3 隧道设备空间；4 空气动力学效应；5 轨道结构形式及其运营维护方式。

8.2.2 隧道净空有效面积应符合下列规定：1 设计行车速度目标值为300、350km／h 时，双线隧道不应小于100m2，单线隧道不应小于70 m2。

2 设计行车速度目标值为250km／h 时，双线隧道不应小于90 m2，单线隧道不应小于58 m2。

8.2.3 曲线上的隧道衬砌内轮廓可不加宽。

8.2.4 隧道内应设置救援通道和安全空间，并符合下列规定：1 救援通道1）隧道内应设置贯通的救援通道。

单线隧道单侧设置，双线隧道双侧设置，救援通道距线路中线不应小于2.3m。

2）救援通道的宽度不宜小于1.5m，在装设专业设施处可适当减少；高度不应小于2.2m。

3）救援通道走行面不应低于轨面，走行面应平整、铺设稳固；2 安全空间1）安全空间应设在距线路中线3.0m 以外，单线隧道在救援通道一侧设置，多线隧道在双侧设置；2）安全空间的宽度不应小于0.8m，高度不应小于2.2m。

8.2.5 双线、单线隧道衬砌内轮廓如图8.2.5-1～4 所示。

图8.2.5-1 时速250km/h 双线隧道内轮廓（单位：cm）图8.2.5-2 时速300、350km/h 双线隧道内轮廓（单位：cm）内轨顶面路中线隧线线中道线线中路隧道中线内轨顶面线路中线图8.2.5-3 时速250km/h 单线隧道内轮廓（单位：cm）线线路中隧线道中内轨顶面图8.2.5-4 时速300、350km/h 单线隧道内轮廓（单位：cm）8.3 隧道衬砌8.3.1 暗挖隧道应采用复合式衬砌，明挖隧道应采用整体式衬砌。

隧道辅助坑道设置原则一、辅助坑道设置原则隧道辅助导坑的设置应根据隧道长度、施工期限、地质、地形、水文等条件，结合施工、通风、排水、防灾和运营服务等方面的需要综合考虑，通过技术、经济比较确定。

各类辅助坑道可单个、多个或组合设置。

辅助坑道的设置必须有利于施工及运营、缩短工期、发挥投资效益，并能至少达到下列之一的要求：1、起到增加隧道工作面，加快施工进度，满足施工工期要求的作用。

2、解决隧道主体工程中得运输、通风、排水、弃渣、处理塌方或通过不良地质地段等特殊要求。

3、适应隧道运营期间通风、排水、防灾或增建第二线的需要。

二、辅助坑道的类型及选择辅助坑道类型有横洞、平行导坑、斜井和竖井四种类型。

一般长度≥3、4000m的隧道选择辅助坑道，辅助坑道的型式、数量根据隧道长度、施工期限、地形、工程地质、水文地质、弃碴场地等条件并结合施工、排水、防灾救援需要通过技术、经济比较确定。

首先选择横洞，横洞是河谷傍山隧道常用的辅助坑道型式；其次为斜井及平行导坑，斜井要进行有轨运输与无轨运输的比选，双线隧道中应尽量选择无轨运输的方式，充分发挥大型机械施工的能力，无轨、有轨运输井身倾角一般控制在8.13°~22.5°以内；平行导坑一般用在工程、水文地质条件复杂的隧道，起超前探明隧道工程地质、水文地质状况及不良地质构造的作用；一般情况下不选择竖井。

三、辅助坑道位置选择1、辅助坑道应选择在稳定地层中，避免穿过工程地质、水文地质复杂和严重不良地质地段，当必须通过时，应有充分的理由和切实可靠的工程技术措施。

2、傍山、沿河线的隧道，一侧山体不厚，可设置横洞。

横洞位置应根据工期、地形、地质及出碴和通风的要求，选在有工作场地和便利出碴的处所。

3、埋深较大的越岭长隧道，在没有条件设置斜井、竖井或有其他要求时，可在洞口段设置平行导坑并符合下列规定:3.1对于预留第二线的隧道，平行导坑应设在二线位置上，否则应设在地下水发育或出碴运输方便的一侧。

高速铁路的隧道的特点高速铁路的隧道设计是由限界、构造尺寸、使用空间和缓解及消减高速列车进入隧道诱发的空气动力学效应两方面的要求确定的。

研究表明，以上两方面要求中，后者起控制作用。

当列车进入隧道时，原来占据着空间的空气被排开。

空气的粘性以及气流对隧道壁面和列车表面的摩阻作用使得被排开的空气不能象在隧道外那样及时、顺畅地沿列车两侧和上部流动，列车前方的空气受压缩，随之产生特定的压力变化过程, 引起相应的空气动力学效应并随着行车速度的提高而加剧。

1、由于瞬变压力造成乘员舒适度降低，并对车辆产生危害；2、微压波引起爆破噪声并危及洞口建筑物；3、行车阻力加大；4、空气动力学噪声；5、列车风加剧。

高速铁路进入隧道产生的空气动力学效应是由多种因素所确定的。

行车速度，车头和车尾形状，列车横断面，列车长度，列车外表面形状和粗糙度，车辆的密封性等。

隧道净空断面面积，双线单洞还是单线双洞，隧道壁面的粗糙度，洞口及辅助结构物形式，竖井、斜井和横洞，道床类型等。

列车在隧道中的交会等。

列车进入隧道引起的压力变化是两部分的叠加：①列车移动时从挤压、排开空气到留下真空整个过程引起的压力变化；②列车车头进入隧道产生的压缩波以及车尾进入隧道产生的膨胀波在隧道两洞口之间来回反射产生的压力变化(Mach波)。

当双线隧道中同时有不同方向列车相向行驶时，叠加所产生的情况则更为复杂。

列车在隧道中运行时(无相向行驶列车)车上测得的最大压力波动发生在第一个反射波到达列车时。

Mach波以声速传播，对于长隧道，来回反射的周期相应较长。

同时，在反射的过程中能量有所衰减。

而对于短隧道，Mach波反射的周期大为缩短。

同时，在反射过程中能量损失也较少，致使压力波动程度加剧。

试验表明，压力波动绝对值，并不随隧道长度的减小而减小。

因此，对高速铁路中的隧道，有的虽然不长（例如长度在1km左右），其可能引起的行车时的压力波动仍然不能忽视。

但是，当隧道长度短到使列车首尾不能同时在其中时。

隧道工程辅助坑道施工规范一、横洞、平行导坑施工应符合现行《公路隧道施工技术规范》的有关规定。

平行导坑宜采用单车道断面，闭隔200m左右应设置一处错车道。

错车道的有效长度宜为1.5倍施工车辆的长度。

二、开挖前应妥善规划并完成斜井、竖井井口周边的截水、排水系统和防冲刷设施、斜井洞门、竖井锁口圈应及早施作。

三、开挖茼应检查斜井、竖井与正洞连接处的围岩稳定情况，应根据检查结果确定并实施超前预加固措施。

开挖后，应及时支护和监控量测。

四、斜井施工应符合下列规定：1、对于无轨运输斜井内运输道路，需要进行硬化处理，并采取防滑措施以保证安全。

对于长隧道斜井的无轨运输道路，综合纵坡不得超过10%。

而对于单车道的斜井，需要设置错车道以满足安全行车要求，并且错车道的长度需符合安全标准。

2、在无轨运输进洞的情况下，载物车辆的车速不得超过8km/h，空车车速不得超过15km/h。

而在出洞爬坡的情况下，车速不得高于20km/h。

3、在有轨运输井口，应该设置挡车器，并且专人负责管理。

同时，在挡车器下方5-10m处，在受到接近井底前10m的位置，应该各自设置一道防溜车装置。

长大斜井每隔100m应分别设置防溜车装置，并且井底与通道连接处需要设置安全索。

在车辆行驶时，严禁人员通行和作业。

4、有轨运输井身每30-50m应设置躲避洞，同时井底停车场的避车洞应设有专门的设备存放。

此外，井底附近的固定设备也应置于专用洞室。

5、斜井口、井下以及提升绞车都需要安装联络信号装置。

在每次提升、下放和停留时，都需要有明确的信号规定。

6、在斜井中牵引运输的速度不得超过5m/s，接近洞口和井底时，速度不得大于2m/s。

升降加速度也不得超过0.5m/s²。

7、斜井提升设备应按照规定安装符合要求的防止过卷装置、防止过速装置、限速器、深度指示器、警铃、常用闸和保险闸等保险装置。

8、斜井提升、连接装置和钢丝绳应符合安全使用的要求，并且需要定期进行检查。