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下穿村莊強(qiáng)風(fēng)化圍巖隧道挑頂施工技術(shù)應(yīng)用

文檔作者：于維林文檔來源：中交疏浚（天津）投資有限公司		更新日期： 2026年05月19日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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·54· | 工程技術(shù)與應(yīng)用 | Engineering Technology and Application 2020 年第 23 期
下穿村莊強(qiáng)風(fēng)化圍巖隧道挑頂施工技術(shù)應(yīng)用
于維林
（中交疏浚（天津）投資有限公司，天津 301900）
摘 要：長大隧道施工中，通過斜井增加工作面可加快施工進(jìn)度，但在斜井進(jìn)主洞挑頂階段對(duì)技術(shù)和安全提出了極高挑戰(zhàn)，
同時(shí)下穿村莊對(duì)該階段安全施工也提出了較高的要求。為此，文章主要介紹了下穿施工與挑頂交匯共存時(shí)的施工技術(shù)，
研究成果可為相關(guān)研究人員提供參考。
關(guān)鍵詞：強(qiáng)風(fēng)化圍巖；隧道；挑頂施工
中圖分類號(hào)：U455.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-2789（2020）23-0054-02
作者簡介：于維林，男，本科，工程師，研究方向?yàn)槁窐蚺c
地下工程。
1 工程概況
東北某客運(yùn)專線長大隧道全長8860m，埋深43 ～
269m，斜井長605m，與正洞左線相交夾角為39°。交
匯區(qū)域設(shè)計(jì)圍巖級(jí)別為Ⅲ級(jí)，凝灰?guī)r強(qiáng)風(fēng)化，巖石節(jié)理
裂隙較發(fā)育，巖體較破碎或較完整，呈塊石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)。
施工區(qū)段下穿村莊及鄉(xiāng)村道路，采用鉆爆法施工會(huì)對(duì)地
上建（構(gòu)）筑物造成一定擾動(dòng)，并對(duì)村民生活及生產(chǎn)造
成一定影響。該施工區(qū)段地下水主要為基巖裂隙水和構(gòu)
造裂隙水，巖體破碎透水性較好，施工段日正常涌水量
為1300m3，日最大涌水量達(dá)5379m3。區(qū)段分布有斷層，
層間斷層泥多為薄層，工程物理力學(xué)性質(zhì)較差。斷層上
盤巖性較破碎，斷層下盤較穩(wěn)定，巖層完整性較好。
2 指導(dǎo)原則
（1）下穿村莊及鄉(xiāng)村道路施工區(qū)段爆破開挖施工應(yīng)
遵循的基本原則是“短進(jìn)尺、弱爆破、多循環(huán)、強(qiáng)支護(hù)”。
（2）盡量減小對(duì)居民生產(chǎn)和生活用水的影響，做好超前
周邊注漿，必要時(shí)調(diào)整為止水帷幕注漿。（3）先加固后
開挖。從工程地質(zhì)反映情況來看，斜井與正洞交匯區(qū)域
的初期支護(hù)需加強(qiáng)，襯砌需為模筑混凝土。（4）斜井
與正洞相交處的門洞采用加強(qiáng)環(huán)，挑頂前進(jìn)趨勢(shì)應(yīng)從外
向內(nèi)漸進(jìn)式擴(kuò)大。（5）斜井與正洞交匯區(qū)段圍巖需滿
足大跨度臨空受力要求，因此在圍巖級(jí)別應(yīng)比實(shí)際下調(diào)
一級(jí)，襯砌結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí)。（6）為防止不均
勻沉降引起相交區(qū)段正洞一側(cè)襯砌開裂，交匯區(qū)段斜井
開挖斷面寬度兩側(cè)的沉降縫應(yīng)在二次襯砌施作時(shí)預(yù)設(shè)，
位置選擇在其斷面寬度開挖輪廓線外。
3 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
斜井進(jìn)入主洞挑頂施工主要采用加長炮孔和利用工
作面地質(zhì)素描的方法進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，需準(zhǔn)確預(yù)報(bào)掌
子面前方3 ～ 5m 范圍穿越地層的洞身地層地質(zhì)構(gòu)造（巖
性、節(jié)理）以及水文地質(zhì)情況。
4 超前周邊注漿
下穿段地下水多為裂隙水，為不影響當(dāng)?shù)鼐用裆?
用水，必須進(jìn)行超前周邊注漿或止水帷幕，防止地下水
位下降。注漿孔直徑以110mm 為宜，長度為3.5m；單
孔有效擴(kuò)散半徑為3m；注漿有效覆蓋范圍應(yīng)在隧道設(shè)
計(jì)開挖輪廓線外4 ～ 5m；注漿壓力控制區(qū)間以靜水壓
力以上0.5 ～ 1.5MPa 為宜。每循環(huán)開挖長度為25m，
配合環(huán)向注漿范圍30m，止?jié){巖盤長度5m；每循環(huán)注
漿孔3 ～ 4 環(huán)，共56 ～ 68 孔；注漿管直徑為108mm，
壁厚5mm，長度為3.5m，孔口管埋置于孔內(nèi)，固定牢靠，
止?jié){功能可靠。注漿順序?yàn)橄葍?nèi)后外，先無水后有水，
同一環(huán)隔孔加注，巖層破碎伴有坍孔隱患時(shí)須優(yōu)先進(jìn)行
前進(jìn)式注漿，反之則采用后進(jìn)式注漿。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，
斷層段需增設(shè)止水帷幕注漿。從實(shí)際情況來看，通過村
莊區(qū)段水位下降的可能性極大，建議該段將超前周邊注
漿調(diào)整為止水帷幕注漿。
5 超前支護(hù)與系統(tǒng)錨桿
超前小導(dǎo)管外插角度須符合設(shè)計(jì)要求，鉆孔完成后，
將小導(dǎo)管頂入孔內(nèi)，導(dǎo)管末端外露長度滿足注漿要求，
導(dǎo)管末端焊接在鋼架上，同時(shí)以鋼架作為注漿支撐點(diǎn)，
鋼架緊貼圍巖架立，注漿后的鋼管與鋼架（格柵）形成
管架（柵）一體化結(jié)構(gòu)，整體支護(hù)能力增強(qiáng)。
風(fēng)鉆鉆孔完成后，砂漿錨桿沿專用測(cè)斜儀控制的錨
桿孔道傾角插設(shè)，專用注漿泵及時(shí)壓漿。錨桿末端外露
長度不短于鋼架或格柵主筋凈距，錨桿外插角須滿足設(shè)
計(jì)要求，錨桿末端與鋼架幫條焊接在一起。風(fēng)鉆鉆孔完
成后，液壓平臺(tái)配合人工安裝組合中空錨桿，專用高壓
注漿泵及時(shí)注漿。
6 挑頂技術(shù)
斜井與正洞交匯區(qū)段圍巖級(jí)別為Ⅲ級(jí)，以橫向爬坡
棚架法挑頂進(jìn)洞。以正洞開挖輪廓線為界，開挖至分界
線斜井一側(cè)14.6m 處時(shí)，逐步提高斜井拱頂高程，鋼架
尺寸隨拱部寬度逐步加長，進(jìn)洞坡度斜向上30°。在斜
井與正洞相交處施作加強(qiáng)環(huán)和預(yù)埋柱頭，施作完畢后運(yùn)
送石渣壓實(shí)成型構(gòu)成下臺(tái)階，然后按設(shè)計(jì)棚架尺寸開挖
進(jìn)正洞，棚洞成型后開挖正洞。棚洞沿拱頂曲線，斜向
上橫向開挖至正洞中線處，按坡度30°爬坡，達(dá)到正洞
拱頂高程后再以平坡沿拱頂曲線橫向開挖至正洞開挖輪
廓線外側(cè)上臺(tái)階拱腳處。棚洞開挖輪廓線需控制在正洞
開挖輪廓線外一定距離，成形后不得侵入限界，套拱位
于棚洞橫梁下部，套拱結(jié)束后再沿主線大小里程分臺(tái)階
開挖正洞。
7 挑頂工序
7.1 斜井與正洞交匯區(qū)域
按照斜井與正洞之間的設(shè)計(jì)高差計(jì)算，需在距正洞
開挖輪廓線14.6m 處開始擴(kuò)挖斜井拱頂，按30% 坡度抬
高開挖進(jìn)洞。交匯處斜井一側(cè)設(shè)置3 榀寬度為0.6m 的
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I25a 型鋼鋼架加強(qiáng)環(huán)，沿拱部環(huán)向120°范圍內(nèi)預(yù)埋一
圈I20a 工字鋼柱頭，設(shè)置間隔0.6m，長度為0.8m，埋
入長度為0.6m，外露長度為0.2m，鋼柱頭頭部與斜井
鋼架焊接。
在靠近正洞斜井一側(cè)設(shè)置7 榀I18 型鋼鋼架，相同
位置處設(shè)置同等數(shù)量仰拱鋼架，且正洞仰拱鋼架須焊接
在斜井加強(qiáng)環(huán)最外側(cè)的仰拱鋼架上，形成整體受力結(jié)構(gòu)，
以使正洞和斜井交匯口處的連接更為牢固可靠。鋼架間
以縱向連接筋焊接，間隔1m，梅花形分布。
7.2 棚洞開挖
斜井進(jìn)洞后，沿垂直正洞中線方向以棚洞方式開挖，
開挖斷面尺寸為5m×4.2m（頂部凈寬3m），按30°斜
向上爬坡開挖到正洞拱頂中線位置處，再以平坡橫向開
挖至正洞開挖輪廓線外側(cè)上導(dǎo)坑拱腳位置處，棚洞以型
鋼鋼架作為臨時(shí)支護(hù)。
棚洞鋼架選用I18 型鋼，間距60cm，鋼架整體構(gòu)
成臨時(shí)封閉環(huán)，封閉環(huán)頂部為橫梁、兩側(cè)為斜柱、底部
為橫撐，兩側(cè)底腳設(shè)置鎖腳錨桿4 根，直徑為50mm。
根據(jù)開挖面圍巖情況，決定是否需要在橫梁兩側(cè)增加豎
向支撐，提高棚架強(qiáng)度，并沿環(huán)向設(shè)置鋼架網(wǎng)，直徑為
8mm，網(wǎng)格橫豎向間距為20cm；間隔1m，梅花形布置
系統(tǒng)錨桿，直徑為22mm，長度為3.5m。為使支護(hù)厚度、
預(yù)留變形量和凈空滿足要求，棚洞拱頂高程實(shí)際開挖輪
廓線須超出正洞設(shè)計(jì)開挖線，使棚洞鋼架橫梁實(shí)際位于
正洞初期支護(hù)外，考慮安全因素，以減少圍巖擾動(dòng)，做
正洞初支時(shí)不再取出，與初支形成整體復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)。
7.3 套拱施工
棚洞施作完成后，在鋼架內(nèi)側(cè)沿拱頂環(huán)向2m 范
圍內(nèi)施作套拱。套拱鋼架選用I20a 工字鋼，棚洞內(nèi)每
60cm 設(shè)置1 榀，共4 榀。棚洞外兩側(cè)（4 ～ 6m 范圍）
各設(shè)置6 榀伸長套拱剛架，間隔80cm。鋼架兩側(cè)分別
焊接于斜井加強(qiáng)環(huán)I20a 工字鋼柱頭上和正洞上臺(tái)階拱腳
處，拱腳外緣與正洞輪廓線距離60cm。相鄰鋼架間以
縱向鋼筋（直徑為22mm）焊接為整體，環(huán)向梅花形布置，
間距80cm。每榀鋼架拱腳處打設(shè)2 根鎖腳錨管。鋼架
支立完畢后噴射28cm 厚的C25 混凝土。
套拱施作完成后，緊跟設(shè)置正洞初期支護(hù)鋼架，交
錯(cuò)布置在套拱鋼架間。鋼架一端焊接于斜井與正洞設(shè)置
的門形加強(qiáng)環(huán)橫梁上，另一端焊接于混凝土墊塊預(yù)埋鋼
板上，每榀鋼架在分節(jié)和拱腳處各打設(shè)2 根鎖腳錨管。
7.4 挑頂區(qū)段正洞施工
激光斷面儀應(yīng)按設(shè)計(jì)要求控制隧道開挖輪廓線，交
匯區(qū)段人工使用機(jī)械較為頻繁，洞內(nèi)的導(dǎo)線樁、中線樁
和水準(zhǔn)點(diǎn)需加密復(fù)測(cè)頻率，其設(shè)置也必須牢固可靠。
（1）優(yōu)先開挖與支護(hù)大里程方向，然后開挖及支
護(hù)小里程方向，在斜井與正洞交匯區(qū)段正洞初支施工完
畢時(shí)停止正洞上導(dǎo)開挖。（2）開挖及支護(hù)大里程方向
1 號(hào)區(qū)段上導(dǎo)，并同時(shí)開挖及支護(hù)1 號(hào)區(qū)段中導(dǎo)，上、
中導(dǎo)開挖進(jìn)尺不大于2m，上導(dǎo)與中導(dǎo)跟進(jìn)距離不大于
5m。初期支護(hù)完成后封閉大里程方向的上中導(dǎo)掌子面。
此段完成后，便可在上臺(tái)階大里程一側(cè)拼裝焊接開挖臺(tái)
車。（3）開挖及支護(hù)小里程方向1 號(hào)區(qū)段上導(dǎo)，并同
時(shí)開挖及支護(hù)1 號(hào)區(qū)段中導(dǎo)，上、中導(dǎo)開挖進(jìn)尺不大于
2m，上導(dǎo)與中導(dǎo)跟進(jìn)距離不大于5m。初期支護(hù)完成后
封閉大里程方向的上中導(dǎo)掌子面。此段完成后，為方便
組裝二襯臺(tái)車，需在支護(hù)噴混前注意在該區(qū)段預(yù)埋鋼板
或吊環(huán)。（4）開挖及支護(hù)大里程方向2 號(hào)區(qū)段上導(dǎo)，并
同時(shí)開挖及支護(hù)2 號(hào)區(qū)段中導(dǎo)，1 號(hào)區(qū)段下導(dǎo)緊隨其后
開挖及支護(hù)，上、中、下導(dǎo)開挖進(jìn)尺不大于2m。開挖
中、下導(dǎo)時(shí)避免交叉施工，馬口錯(cuò)開寬度宜大于3m。
支護(hù)完后大里程開挖隨即暫停。（5）開挖及支護(hù)小里
程方向2 號(hào)區(qū)段上導(dǎo)，并同時(shí)開挖及支護(hù)2 號(hào)區(qū)段中導(dǎo)，
1 號(hào)區(qū)段下導(dǎo)緊跟開挖，上、中、下導(dǎo)開挖進(jìn)尺不大于
2m。開挖中、下導(dǎo)時(shí)避免交叉施工，馬口錯(cuò)開寬度宜大
于3m。在兩端上導(dǎo)相距50m 時(shí)可同時(shí)開挖及支護(hù)。
7.5 鋼筋網(wǎng)
鋼筋網(wǎng)貼近圍巖表面布置并預(yù)留足夠保護(hù)層，與錨
桿和鋼架焊接牢固，形成整體。噴混凝土?xí)r需控制好噴
頭與受噴面距離并控制風(fēng)壓，將施工產(chǎn)生的振動(dòng)減至較
低水平減少回彈。
7.6 型鋼鋼架
掌子面初次噴射完成后，應(yīng)立即進(jìn)行鋼架安裝。鋼
架底腳必須支撐于堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)表面須平整干凈。
鋼架拱頂段須以完整單元方式架立，將系統(tǒng)錨桿作為定
位鋼筋，并于拱、墻角位置每側(cè)打設(shè)2 根鎖腳錨管。
8 過程控制要點(diǎn)
（1）交匯區(qū)段圍巖監(jiān)測(cè)斷面選擇。交匯口斜井一側(cè)
20m、交匯點(diǎn)正洞大小里程各30m 內(nèi)，按每5m 設(shè)置1
個(gè)，尤其是交匯口處需設(shè)置1 個(gè)監(jiān)控量測(cè)斷面，在設(shè)計(jì)
及規(guī)范要求的頻率范圍內(nèi)，及時(shí)對(duì)圍巖周邊水平位移和
凈空變化、拱頂下沉等展開監(jiān)測(cè)，通過識(shí)別位移變化速
度和位移時(shí)的曲線形態(tài)，判別圍巖狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整施工
狀態(tài)，保障安全質(zhì)量受控。（2）嚴(yán)格控制棚洞鋼架體
系施工質(zhì)量和鎖腳錨管與鋼架連接質(zhì)量。（3）加強(qiáng)環(huán)
為正洞支護(hù)體系的支撐點(diǎn)，確保施工精度，使其與正洞
初期支護(hù)連成整體。（4）正洞仰拱、二次襯砌緊跟開挖，
盡早閉合成環(huán)，降低因交匯口段受力復(fù)雜導(dǎo)致的圍巖不
穩(wěn)定性，確保安全。（5）交匯段內(nèi)斷面結(jié)構(gòu)變化較大，
通風(fēng)不暢，尤其棚洞施工空間較窄，溫度集聚效應(yīng)大，
必須加強(qiáng)通風(fēng)和作業(yè)面降溫。（6）動(dòng)態(tài)掌握地質(zhì)變化
情況。開挖面應(yīng)盡量為超前地質(zhì)預(yù)報(bào)提供空間，根據(jù)反
饋的地質(zhì)條件及時(shí)調(diào)整開挖和支護(hù)條件，或適時(shí)調(diào)整挑
頂方案。
9 結(jié)束語
超前技術(shù)為施工構(gòu)建了安全的作業(yè)環(huán)境，動(dòng)態(tài)調(diào)整
與檢測(cè)手段極大地提高了挑頂?shù)陌踩禂?shù)，為橫向爬坡
棚架快速進(jìn)洞方案實(shí)施提供了安全基礎(chǔ)。此次挑頂施工
得到了設(shè)計(jì)方的全方位指導(dǎo)，施工單位在超前檢測(cè)、交
匯加強(qiáng)、正洞施工階段獲得了完整的技術(shù)參數(shù)，積累了
難得的經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)復(fù)雜地下空間斜交挑頂順利施工奠
定了工藝基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 周志強(qiáng). 軟弱圍巖隧道斜井進(jìn)入正洞挑頂施工技術(shù)[J]. 工
程技術(shù)研究,2020,5(8):103-104.
[2] 張永安. 客運(yùn)專線黃土隧道三臺(tái)階七步開挖技術(shù)及沉降控
制[J]. 工程技術(shù)研究,2016,1(7):77-78.

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