基于隧道横洞的施工探讨

摘要：在隧道施工中,经常会遇到横洞进入正洞或斜井进入正洞的情况。本文以新桃花铺一、二号隧道工程的隧道横洞施工为背景，深入实地考察，发现该工程施工难度大，具有一定的特殊性，采用传统的进洞方式已无法顺序的实现。通过认真分析各种数据，确定了横洞选线定位方案、方案比选原则，工程施工组织材料设备以及人员分工等具体的施工原则及细节。但在施工过程中依然遇到了前期未预料到的问题，经过群策群力，找到了解决的策略，并通过严格的质量控制措施，最终隧道横洞工程得到了满意的效益。

关键字：隧道；横洞；施工

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

一、 隧道横洞技术的引入

随着国家经济发展对铁路发展的刺激作用，隧道的施工工期要求越来越来短，这也促进了近些年隧道斜井、竖井、平行导坑开挖成功经验不断的出现，隧道横洞施工作为一种进洞辅助施工措施，在施工与既有线铁路隧道增建时，应用较多，横洞一般向主洞方向上坡，主要作用是避开主洞洞口位置，从具备场地要求、地质条件及便于外部风水动力布置的地点进入，快速进入主线，开始施工最终从洞口处出洞。辅助施工措施的规划合理对后期施工的经济效益、安全、质量及施工进度起到促进制约的作用，所以横洞选线及优化方案及施工组织对主洞的施工起到很大的作用。

二、新桃花铺一、二号隧道工程施工背景

新桃花铺一、二号隧道工程（下简称工程）地处丹凤县铁峪铺镇化庙村老彭沟内，属秦岭中低山区，一号隧道出口里程为：DyK193+086，二号隧道出口里程为：DyK193+152期间为南河车站，南河中桥长64.4米.本桥采用钢筋混凝土连续钢构。设计连接两个隧道洞口。增建隧道距离既有线路只有40m，且不具备进洞施工场地要求，（1）河床距内轨顶面高差很大无法从正洞进洞施工。（2）新建线路比既有线高2米，且距既有线线间距只有40m，直接从主洞进洞施工对营业有线影响较大，安全很难保证。隧道洞身通过的地层主要有第四系冲、洪积粉质黏土、坡积粉质黏土、冲洪积卵石土、坡积碎石土、泥盆系中统石英片岩夹大理岩，石英片岩为主，硬质岩等。围岩级别主要为V级围岩，采用台阶法施工，钻爆法掘进。隧道横洞净空为7.43m*5.86m（高*宽），在新桃花铺一、二号隧道进口DyK193＋013.2、DyK193＋192.59两处各设置一横洞，横洞相关数据见图1

桃花铺隧道横洞的特点是其长度为23、53米，较短，与较为深长的斜井不同，属于进洞方式的改变，具有一定的特殊性，进洞后双面掘进是阶段性的，最终快速达到常规单面掘进是本隧道横洞设置的意义所在。

三、工程横洞选线定位及方案比选原则

隧道横洞选线优化的原则及方法

目标：做到快速、安全、经济进洞，做到人工、机械组织合理，施工配套，并考虑中后期后期施工的排烟、运输、及供电排水要求。

横洞选线优化主要考虑的问题

尽量缩短由横洞洞口到主线，进入主线的施工。

横洞洞口选址，宜选择场地具备施工机具的采用钻爆法施工，需考虑风水动力的接入，及运输的快捷性、安全性等指标。

横洞与主线的角度及横洞的坡度和长度，三者应综合考虑，横洞与主线夹角为90度，坡度较为平缓，长度最短是优化选线的原则，如根据实际情况，往往不能均衡满足原则，在选线时横洞与主线角度不宜小于45度，坡度不宜大于12%，否则将对后期的排烟及混凝土运输造成影响。

横洞进口处山体较为稳定，避免容易引起滑坡，坠石等情况的发生。如有必要可以采用Φ8钢筋网片，对岩面进行锚喷防护。

四、工程施工组织材料设备及人员分工

施工组织思路：横洞初期支护施工挑顶隧道双面掘进施工横洞与主洞交叉口的仰拱及填充施工横洞的底板出洞方向准备施工衬砌台车、进洞方向持续掘进进洞方向仰拱施工防水板土工布台车的加工拼接衬砌台车安装、调试。

1、横洞施工

主洞挑顶方案,由于横洞进洞处，对施工净空的要求，主洞挑顶后的稳定性很重要。

2、隧道双面施工掘进

挑顶结束后组织双面掘进，达到单作业面2m每循环，每循环19.5小时，采用台阶法施工，达到进尺144m/月，双面掘进对人工和机械的利用率较高，经济性较强，根据安全步距要求五级围岩，仰拱距掌子面距离不大于35m，二衬距掌子面距离不大于70m，双面掘进速度很快就达到规范要求的步距，按照如上施工工序组织施工，施工紧密，人员及机械的利用率较高，不会造成任何人员机械窝工。 前期施工机械用量和人员用量均需求量逐步增大。

机械设备及人员附表

五、工程横洞施工中所遇问题及解决策略

1、施工排烟是斜井平导等辅助开挖的常规性问题，本隧道交叉口里程为DYK193+182距离隧道进口出洞方向只有30m，可以采用自然通风，桃花铺一号隧道，横洞纵坡为12.3%，且为上坡，排烟情况较差，一台功率为60kw

东风轴流风机临时通风，待隧道出洞后，将风机更换为80kw 在主线洞口处布置设置。

仰拱衬砌的施工组织，与斜井的区别在于，斜井旨在持续双面掘进，配合进口和出口最终形成两个贯通点，施工期间衬砌台车在洞内组装，必然对主洞施工造成影响，根据本隧道实际情况，双面掘进同时，更侧重于出洞方向的施工，为后续衬砌台车的组装和调试提供时间要求，一旦进洞方向达到安全步距要求，可在隧道出口侧施工衬砌台车，同时在隧道进洞侧

隧道排水线路及三项五线线路方向及通风的总体规划布置，排水由横洞直接布置为永久排水通道，三相五线从横洞至主线通过挑顶部位沿拱顶过渡到隧道主线另一侧，通风前期采用自然通风或小型轴流风机作为临时通风，主线出洞方向贯通后，在主线洞口处从新设置一台轴流风机。

横洞施工完成后，主洞进尺较短情况下的装运渣方法：由于本隧道为单线铁路隧道，断面较小，横洞断面也较小，采用小型挖掘机扒渣至交叉口位置，再由装载机倒退方式，将弃方运输至洞外，装车运输。后期洞内施工按照单线铁路隧道汇车道思路进行出渣施工。

六、质量控制措施及效益分析

横洞进洞作为临时施工通道其施工质量与挑顶的施工质量是横洞进洞施工成功与否的保障，其质量控制措施：

1、进洞前对山体进行防护，防止以后施工进洞爆破施工引起石块，沉落伤人，并及时做好洞口山体及洞内围岩量测的观测。

2、初期支护要及时，尤其与主 洞相交位置及主动

3、对横洞与主洞相交叉部位，注意严格控制螺栓连接数量，保证拱架整体抗剪，并加强本处照明至少设置3盏功率不小于30w节能灯。

4、隧道双面掘进期间着重对风水电各种管线的进行管理，杜绝任何安全隐患，防止机械碰触造成损坏影响施工安全及进度。

5、挑顶期间严禁双面掘进，防止爆破震动造成围岩松动引起岩石裂隙扩张并形成危石。

经过宁西增建二线 桃花铺二号隧道的实践 通过合理的施工组织及逐步解决施工中出现的问题，取得了主洞130m/月的施工速度。横洞施工方案经过优化后，与常规从主线进洞的功效没有降低，反而升高了。满足了施工工期的要求，为后续的正洞施工创造了有利条件。

参考文献：

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