中铁三局集团有限公司 广东 510000
摘要：两山夹一沟狭窄地区长大山岭隧道洞口场地狭窄，施工环境不便，施工难度较大，为解决上述问题，本文以昌赣客专隧道施工为背景，通过深入现场调查，详细筹划，研究出了一种长大隧道狭窄空间洞口布局施工技术。该技术施工速度快，投入成本小，对周边环境影响小，施工简便，具有一定的社会效益和经济效益。
关键词：长大山岭隧道；狭窄空间；洞口布局施工技术
Research on Construction Technology of Narrow Space Layout of Long Tunnel in High Speed Railway
LUO Hong-chang，TAN Yi-xuan，LIN Zhong-ping，MENG Guang-hao，YANG Ning
（China Railway Third Bureau Group Co.，Ltd.，Guangdong 510000，China）
Abstract：The Changda Mountain Tunnel in the narrow area of the Jiayigou area of the two mountains is narrow，the construction environment is inconvenient，and the construction is difficult. To solve the above problems，this paper takes the construction of the Changyi passenger tunnel as the background and conducts detailed investigation and research. A construction technique for the layout of narrow space openings in long tunnels. The technology has the advantages of fast construction speed，small input cost，small impact on the surrounding environment and simple construction，so it has obvious social and economic benefits.
Key words：long mountain tunnel；stability assessment；narrow space；hole layout construction technology
1.引言
随着我国高速铁路快速发展，为缩短铁路里程、适应山区地形、节省投资，减少耕地占用，隧道成为很重要的一种铁路结构形式[1]，狭窄空间山岭地区隧道洞口布局施工成为目前需要解决的重要问题。
昌赣客运专线CGZQ-9标万安隧道出口、更古石隧道进口、安长坪中桥位于江西省吉安市万安县宝山乡安长村，为狭窄山谷间隧-桥-隧相连结构，山谷两侧地形陡峭，空间狭窄。万安隧道全长13927.78米，为全线最长隧道、全线控制性工程，共设三个斜井、一个横洞（出口方向）、进口总计7个作业面施工；更古石隧道全长4388.89米，为全线第四长隧道、标段控制性工程，分进出口两个工作面施工。万安隧道出口承建正洞长度为2205.5米，原设计由横洞作为辅助通道向两头施工，横洞与隧道交叉口距离出口洞口255米，横洞全长235米，曲线设置（半径100米），采用单车道洞身断面（车道宽度 6.05 米），最大纵坡 7.52％。更古石隧道进口承建正洞长度为1916米，安长坪中桥位于更古石隧道进口与万安隧道出口之间，全长60.52米，为2-24米双线简支箱梁桥跨结构，上部结构采用移动模架现浇梁施工。更古石隧道进口与万安隧道出口附近仅有山间乡村碎石道路可以通达，无法通行工程车辆，修建便道长度达13公里，交通条件不便。
由于两山夹一沟狭窄地区长大山岭隧道洞口场地狭窄，施工环境不便，施工难度较大，如何合理布局施工场地，加速打开隧道施工工作面及突破口，有效保证控制性工程节点工期，中铁三局集团有限公司昌赣客专CGZQ-9标项目部通过深入现场调查，详细筹划，制定实施了 “长大隧道狭窄空间洞口布局施工工法”。该技术优点为：施工速度快，投入成本小，对周边环境影响小，施工简便，故具有明显的社会效益和经济效益[1]。
2.工艺原理
根据更古石隧道进口洞口、万安隧道出口洞口、安长坪中桥原始地貌条件设置施工场地，首先根据测量放样找出隧道洞口位置，根据地势条件，设置弃渣场、拌合站、炸药库、施工驻地。根据本工程实际施工特点达到在狭窄空间山岭地区隧桥隧结构隧道洞口能快速布局功能分区，通过设计变更取消横洞，采用直接从出口进洞，通过刷坡拓宽进场施工便道，设置过水涵洞砌筑浆砌片石便道拉通万安出口、更古石进口便道连接，将更古石隧道进口洞口、安长坪中桥、万安隧道出口洞口连成一个整体，同时通过万安隧道洞口开拓便道至弃渣场、拌合站便道，缩短各个工作面的距离。同时采用迂回式便道方式将更古石隧道进口、万安隧道出口、安长坪中桥、拌合站、施工驻地、弃渣场、炸药库连接为一整体，为加快各个作业面施工提供场地基础。
3.施工前准备
根据施工调查了解更古石隧道进口洞口、万安隧道出口洞口、安长坪中桥的地理位置，在取消横洞采用直接从出口开挖掘进的方式，规划如何在两山夹一沟狭窄空间的施工作业环境下既能保障材料供应、拌合站、弃渣场、钢筋加工棚、施驻地的设置合理化，又能使炸药库的安全得到保障，根据原始地貌制定一个合理的场地设置图，既能达到迅速设置场地的目的，又能合理的利用有限的地势资源，制定如何配置人员机械方案[2]。
利用加密控制点用全站仪将隧道洞口位置找出，并根据实际地形算出其面积及容积，是否满足实际需求量，并通过测量放样计算出各个山脉的坡度，根据坡度规划临建便道、炸药库、拌合站、施工驻地、弃渣场、及便桥的实施方案，通过成本预算及工期要求制定合理的布局方案。
4.临时便道修筑
在万安隧道出口河谷下游位置（安长坪桥右侧）沿线路方向填筑施工便道，便道顶宽15m，底宽20m，高度约10m，便道顶面与更古石隧道进口便道顶面平齐，便道两侧采用浆砌片石挡墙砌筑护坡，挡墙顶宽2.5m，挡墙坡率1：0.25，挡墙基础需置于河床坚硬岩石上，如基础载重力不足可适当加宽基础0-1.5m，确保基础牢固可靠。便道前后与万安隧道出口、更古石隧道进口施工场地顺接，便于车辆通行及施工方便，具体便道设置见附图1 两山夹一沟长大山岭隧道洞口布局示意图及图2连接隧道口临时便道修筑施工过程图。
图2 连接隧道口临时便道修筑施工过程图
5.施工场地设置
5.1拌合站及钢筋加工厂设置
为保证长大隧道及桥梁的标准化施工，需规划设置大型拌合站、钢筋加工场场地，拌合站采用120+90型双机组设置，钢筋加工场采用场制加工钢架等构件，所需场地需求较大。经过多方勘察选址，在箱涵上游约30米处有一处洼地适宜作为以上场站设置，其洼地大部为农田，周围为较陡山岭，中间有一条河流穿越，直达两隧道口。为了达到拌合站、钢筋加工场的场地建设规模需求[3]，项目经理部组织投入8台挖机（带破碎钻头）、4台装载机、10台自卸车及20余名工人对此区域进行山体开挖，以挖作填，扩大场地范围，并将其原有河道改移至场地外侧，并在河道边缘砌筑挡墙，以确保场地泄洪安全。通过就近选择场地快速施工，满足了拌合站、钢筋加工场的建设需求，快速完成以上场站的建设施工。如图为拌和站、钢筋加工场设置现场示意图。
（b）
图3 拌和站、钢筋加工场设置现场示意图
5.2施工驻地设置
由于地势狭窄，施工驻地设置既要满足方便快捷又要满足足够的场地空间，现场几乎达不到驻地设置的要求，因此为了快速布局，经项目部与当地政府沟通并研究决定，将施工场地设置于更古石隧道进口线路左侧40米处山坡上，原有地形为山林地区，四周杂草丛生，经项目部组织机械对施工场地进行整平，并将弃渣运至弃渣场，组织人员搭设活动板房，其操作简单，施工投入小，耗时时间短，缩短了工人进场时间，加快了洞口施工快速布局。为了与拌合站与其他施工场地畅通，在原有的乡村道路旁修建一座跨越溪流的便桥，其目的减短拌合站与各个作业区域的运输距离，为快速布局创造条件。施工驻地现场如下：
图4 施工驻地现场图
5.3弃渣场设置
弃渣场选址位于万安隧道出口洞口线路右侧150m处，其原始地貌为三面环水，经过现场实地勘察决定将内绕溪流改至外流，并设置挡墙防止水流冲刷弃渣场，同时有效的利用地势资源，增大弃渣空间，方便弃渣，形成天然的优良弃渣场[4]。弃渣场与万安出口洞口通过新建便道连通，形成弃渣通道。如图5弃砟场设置如下：
图5 弃渣场设置现场图
5.4炸药库设置
两座长大隧道采用钻爆施工，炸药需求量大，根据规划需设置一座10吨炸药库，根据现场选址后决定在更古石隧道进口线路左侧600米左右设置炸药库，其原有地形为林地，背靠山岭，安全距离能得到保障，且其四处环山无村民居住，四周无高压电线，经过简单场地扩挖平整，能满足炸药库修建要求，为炸药库的快速布局创造了有利条件。同时本炸药库的的设置为后期隧道施工节省炸药运输时间，提高隧道开挖工效，能较大节约直接成本，并对现场爆破安全管控起到有利作用[5]。
图6 炸药库设置现场图
5.5其余连接便道设置
在各个施工场地修建同时，根据规划及现场地形，修建万安隧道出口连通至弃渣场和拌合站的两条便道、更古石进口左右侧进出场主便道，使万安隧道出口洞口、更古石隧道进口洞口、安长坪中桥通过以上便道连成一个整体，使各个施工作业场地通行畅通，便于人员机械通行往来，缩短拌合站与洞口的运输距离，同时使更古石隧道进口与万安隧道出口共用弃渣场，节省出渣运距，其直接节省运距达500米。如图4万安隧道出口-更古石隧道进口整体场地现场图：
图7 现场施工图
6.洞口仰坡开挖支护
更古石隧道进口、万安隧道出口现场边仰坡度为60-70°，坡度陡峭为施工造成了极大的难度，由于连接两个洞口的连接便道贯通，提供了洞口场地平台，有利洞口施工的机械、人工、材料顺利进入，为洞口工程及进洞提供了较大的便利，缩短了施工工期。根据早进晚出及尽量少刷原则，提前完成截水沟施工，适当修整边坡并及时喷锚支护达到临时支护作用，及时施做导向墙整体评估安全后进行正洞施工[6]。针对个别边坡高度较高地段通过设置平台、增设防护网等措施确保洞口边坡安全，并通过平台设置变压器，为进洞提供基础条件。
7.结论
本工法高效利用现有的资源，减小了施工场地的占用，加快了各项施工场地的布局，节约施工成本。取消横洞、增设临时便道措施节省了出渣运距，直接经济效益达到节省投资132万元，同时通过以上施工方法，省去了以往“四分五裂”交通不便带来的困扰及施工缓慢的缺点，有利于施工调遣，降低了不利因素发生概率，提高了隧道施工工效，在计划工期上提前1.4个月完成，其节约直接施工成本约为84万元。经过一年多来的实际施工数据分析，万安出口、更古石进口实际每月平均施工工效指标达到V级围岩54米，IV级围岩100米，III级围岩130米，远大于原计划工效指标，实际工期将更为提前，直接成本更为节约，经济效益更为突出。
另外，本工法适用性广，适用于各种地形条件狭窄空间地区隧道洞口布局，施工简便，具有良好的推广性。且其可避免资源浪费，合理的利用仅有的资源创造价值，既能满足施工工期的要求，又能减少对周围自然条件的扰动，还能达到快速布局的效果。保证了施工与自然的协调性，降低了施工对自然环境的污染。
参考文献：
[1]尚旻.山区铁路桥梁建设箱梁施工方法及经济性分析[J].铁路工程技术与经济，2018，33（03）：15-17+38.
[2]胡伸杰.谈福建省高速公路“三个集中”标准化施工[J].山西建筑，2012，38（08）：157-158.
[3]温江涛. 武广客运专线双线整孔箱梁预制技术研究[D].西南交通大学，2009.
[4]杜欣. 时速350km铁路客运专线900t简支箱梁制架施工技术分析[D].天津大学，2009.
[5]许翼.客运专线双线简支箱梁技术与经济分析[J].铁路工程造价管理，2008（04）：28-31.
[6]陈列.武广客运专线桥隧相连地段混凝土简支箱形梁施工方案[J].铁道工程学报，2007（10）：40-43+57.
论文作者:罗鸿昌,谭一烜,蔺忠平,蒙光豪,杨宁
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/22
标签：隧道论文; 万安论文; 洞口论文; 便道论文; 场地论文; 炸药论文; 狭窄论文; 《防护工程》2018年第33期论文;