ｔ 技術交流
高曉波（杭州市高新技術產業開發區（濱江）城建指揮部，浙江杭州３１００５１）
摘要：近年來大跨度隧道在我國很多任務程中越來越多地出現，這些大跨度隧道在實施時不可避免會遇到具有
軟弱圍岩特性的特殊地段，如何安全、穩步快速進行這種特殊地段施工，隧道施工技術措施十分關鍵。文章
通過對杭州秋石快速路二期半山隧道軟弱圍岩段施工的工程實踐，總結了大跨度隧道軟弱圍岩段快速安全施
工的經驗，對以後大跨度隧道尤其是城市大跨度隧道的軟弱圍岩段安全快速施工有很好的借鑑作用。關鍵詞：隧道；大跨度；軟弱圍岩；安全施工；施工週期中圖分類號：
ｕ４５５文獻標識碼：ａ文章編號一、
工程概況
半山隧道位於杭州市拱墅區半山鎮境內，為杭州
二、工程地質、水文地質概況
（一）工程地質概況
秋石快速路二期的控制性工程。半山隧道呈南北走向
１．隧道進出口段。隧道進口段山坡植被發育，
覆蓋層厚３．０～５．０ｍ。洞口兩側和洞項以含碎石亞粘
穿越半山、老虎山，隧道採用上下行分離式、雙向６
車道布置，設計車速為８０ｋｍ／ｈ，左（西）線隧道長
土為主。基岩為康山組（ｓ２ｋ）灰黃，青灰色，中厚
層狀細粒岩屑砂岩、細粒岩屑石英砂巖，夾中薄層狀
２２００ｍ，右（東）線隧道長２１９１ｍ，隧道單洞斷面淨寬１５．２５ｍ，淨高５ｍ，開挖跨度達１７．５ｍ，屬典型大跨度城市市政隧道。
泥岩及粉砂質泥岩。本段岩體完整性差，圍岩類別為
ｖ級。並實時判斷出表明故障類別的故障編碼訊號；最後通
過驅動顯示電路，從而７種不同故障便經７個發光二極體顯示出來。
【２］吳振磊．電梯控制系統在ｐｌｃ實訓中的應用ⅲ．中國西
部科技【３］張聚麗．ｐｌｃ在電梯控制中的應用ｕ］＿科技資訊，２００９，
（３６）．
五、結語
目前，電梯的控制方式普遍採用兩種，一種是採
用微機作為訊號控制單元，採集電梯系統的訊號及
【４】李淑娥，李彥吉．ｐｌｃ在電梯故障診斷中的應用叫．電工
技術【５］谷琛．**ｐｌｃ在電梯控制系統中的應用ｕ】－資訊與電腦，
２０１１，（１０
功能的設定，另一種是用ｐｌｃ取代微機實現訊號的控制。採用ｐｌｃ電梯控制系統可實現各種複雜的控制，
增加或改變控制功能方便，並且可進行故障自動檢測
［６］許柏洋．**ｐｌｃ控制系統在當前電梯中的應用ｕ］．廣
東建材【７】王志橋．基於ｐｌｃ的電梯系統研究ｕ】．機電資訊，２０１０，
（１２）．
【８］阮航，童海濱．ｐｌｃ電梯控制系統的設計ｕ］．河南科技，
報警提示，使得系統效能更加穩定，電梯執行也更加平穩，使用維護簡單，具有良好的經濟效益，能達到
節能、綠色的要求。ｏ
［９］楊責平，祁鳴書．ｐｌｃ在電梯控制中的應用ｕ】．湖南農機，
參考文獻…蘆豔芳，朱貴充基於ｐｌｃ的電梯控制系統設計煤炭
技術（責任編輯：週加轉）
７８ ｏ中閩高新聖點術企業２０ｊ２ ０２
隧道出口段洞頂以覆蓋層、全風化及強風化基岩為主，為ｖ級圍岩；兩側洞壁為弱風化基岩，由於岩屑石英砂巖夾有薄層粉砂質泥岩，泥岩軟化係數低，遇水已崩解，圍岩類別為ｖ級。
２．隧道洞身段。左、右線洞線在同一山體內穿
越，工程地質條件相近。洞身段穿越康山組（ｓ２ｋ）
中細粒岩屑砂岩，唐家塢組（ｓ３ｔ）的岩屑石英砂岩及西湖組（ｄ３ｘ）的石英砂巖，圍岩為ｖ、ⅳ、ｉｉｉ圍岩，以ｖ、ⅳ級軟弱圍岩為主。
洞身段主要有ｆｌ、ｆ２、ｆ３三條大斷層。ｆ１與洞線近正交，頻寬約２０￣３０ｍ，帶內岩體擠壓破碎，性狀差，兩側岩體受其影響，同產狀節理發育，影響頻寬
為斷層與洞線交角小，頻寬ｌｏ￣３０ｍ，
在兩側洞壁及洞頂易產生掉塊。斷層破碎帶及節理密
集帶圍岩類別為ｖ級。
（二）水文地質條件
隧道測區內無河流分布，在半山、老虎山兩側山腳山間沖溝分布泉點，區域性泉眼常年有水。進口段右
側為龍山水庫：龍山水庫集雨面積０．１３ｋｍ ，水庫總庫容３９９００ｍ。，正常庫容２９５００ｍ。，水庫最高蓄水位高
程為２０ｍ。
三、施工方法及技術措施
（一）洞口段軟弱圍岩段施工
ⅵ¨ｎ半山隧道洞口段均為ｖ級圍岩，圍岩整體性差，
洞口邊仰坡及成洞面要逐級開挖逐級防護，在洞口防護完成並完成成洞面超前預支護後方可進洞開挖，為
確保施工及結構安全，採取的進洞加強措施如下：
１．做好邊仰坡外的截水溝、洞口排水溝，保持排水系統暢通；
２．加強地表和洞內量測，當地表沉降和支護下
沉異常時，調整支護引數；
３．及時進行洞口及洞頂防護及綠化工作，避免
雨水沖刷；
４．制定進洞施工實施方案及安全保證措施，做好技術交底；
５．採用大管棚、小導管對洞口軟弱圍岩進行超
前預注漿加固。
（二）正洞軟弱圍岩段施工
當圍岩軟弱、鬆散時，圍岩變形快，側壓力大，自穩時間短，初期支護早期強度不能滿足圍岩穩定的要求，甚至開挖後便產生圍岩失穩坍塌而產生安全事
故，為了防止此類事故發生，在半山隧道ｖ級、ⅳ級軟弱圍岩施工中，為了確保施工安全，我們採取的對
策是：嚴格遵循了「短開挖，禁爆破，快支護，勤量
測，緊襯砌，早成環」的原則，選擇合理的施工方法，ｖ級圍岩採用雙側壁導坑法、ⅳ級圍岩採用單側壁導坑法（ｃｄ法）施工。
１．ｖ級圍岩段施工。在採用大管棚（小導管）超前支護後，按雙側壁導坑法，開挖斷面分六步進行，用風鎬配合挖掘機開挖施工，個別孤石和少量硬質巖段採取風鑽打眼、微藥量解體，風鎬修鑿輪廓，迴圈進尺控制在０．５ｍ（一榀鋼拱架間距），各工作面
步距控制在１．２ｍ，保證開挖後盡快初支成環。左、右兩側隧道錯開５０ｍ以上後平行作業。ｖ級圍岩施工方
法及工藝見圖１：
０４２×４小導管超前預支護
ｈ５０￣ｍ
訾黼、＿０ⅶ
ⅳⅶｌⅲ
ｉｘｖⅻ；ⅺｘ
ｖ，麓工順序：「
ｉ一蘑作拱郭注菜小導昔超前戤擴ｉ卜埔柞ｌ超前中空注蒙錨桿ｌ一＾工最扼緘開挖嶇ｉⅱ一垵怍ｉ 拱靖韌期支護
ⅳ一垵忭堪臨時支護 ｖ－施作嘔臨時仰抉ⅵ一藍作２區超前中卒注裝錨桿２一人ｉ或機城開撒基 ⅶ蘑怍２區拱牆初期支護憎一麓怍２輔時支護ⅸ一牆柞２剛ｓ時仰拱卜＾工剝槭開挖３匿ｘ－施佃基搖墒柳期支護ⅺ－麓怍３匿臨時直護４一＾上或機掛開控｛區 ⅺ一連柞４謎拱牆韌斯立護 ｉ一磚黼畦時支護５－＾工或機械開粕區ｉｉ一麓作ｌ區拱幫韌期支護＾工蜊憎開挖ｉｉｉ一篇怍仰拱初期支護一麓作仲拱 ｖｉ一簟怍防水層和一村
隧道中線
５圖１ｖ級圍岩施工方法示意圖
通過上述分析，ｖ級圍岩地段的施工步驟如下：
施工步驟一：洞身拱部注漿小導管超前預支護施
工。施工步驟二：
（１）施工①部超前中空注漿錨桿支護。
（２）人工或機械開挖①部。
（３）噴５ｃｍ厚砼封閉①部掌子面。
（４）施作①部導坑周邊的初期支護和臨時支
護，即初噴４ｃｍ厚砼，掛第一層 ６．５鋼筋網，架設ｉ２０ａｉ字鋼拱架和ｉ２０ａｉ字鋼臨時支撐，並設鎖腳錨
杆，安設ｉ２０ａｔ字鋼臨時仰拱。
（５）施作徑向 ４２ｘ４ｍｍ注漿小導管或 ２５系統中空注漿錨桿，掛第二層 ６．５鋼筋網，復噴ｃ２０砼至
設計厚度。
施工步驟三：
（１）在滯後於①部３０ｍ後，施作②部超前中空注漿錨桿支護。
（２）人工或機械開挖②部。（３）噴５ａｍ厚砼封閉②部掌子面。
（４）施作②部導坑周邊的初期支護和臨時支
２０１２０２ｏ中闔高ｌ技術企業７９
護，即初噴４ｃｍ厚砼，掛第一層 ６．５鋼筋網，架設ｉ２０ａｉ字鋼拱架和１２０ａｌ字鋼臨時支撐，並設鎖腳錨桿，安設１２０ａｌ字鋼臨時仰拱。
（５）施作徑向 ２５系統中空注漿錨桿，掛第二
層 ６．５鋼筋網，復噴ｃ２０砼至設計厚度。
施工步驟四：
（１）在滯後於②部３ｏⅱ後，人工或機械開挖③部。（２）噴５ｃｍ厚砼封閉③部掌子面。
（３）施作③部導坑周邊的初期支護和臨時支護，
即初噴４ｃｍ厚砼，掛第一層 ６．５鋼筋網，架設ｉ２０ａｉ字鋼拱架和ｉ２０ａｓｋ字鋼臨時支撐，並設鎖腳錨桿。
（４）施作徑向 ４２×４ｍｍ注漿小導管，掛第二層６．５鋼筋網，復噴ｃ２０砼至設計厚度。施工步驟五：
（１）在滯後於③部３０ｍ後，人工或機械開挖④部。（２）噴５ｃｍ厚砼封閉④部掌子面。
（３）施作④部導坑周邊的初期支護和臨時支護，即初噴４ｃｍ厚砼，掛第一層 ６．５鋼筋網，架設ｉ２０ａｘ：字鋼拱架和ｉ２０ａ工字鋼臨時支撐，並設鎖腳錨桿。
（４）施作徑向 ２５系統中空注漿錨桿，掛第二
層 ６．５鋼筋網，復噴ｃ２０砼至設計厚度。
施工步驟六：
（１）在滯後於④部３０ｍ後，人工或機械開挖⑤
部。（２）噴５ｃｍ厚砼封閉⑤部掌子面。
（３）施作⑤部導坑周邊的初期支護和臨時支
護，即初噴４ｃｍ厚砼，掛第～層 ６．５鋼筋網，架設ｉ２０ａ工字鋼拱架並設鎖腳錨桿，安設ｉ２０ａｉ字鋼臨時仰拱。
（４）施作徑向 ２５系統中空注漿錨桿，掛第二層 ６．５鋼筋網，復噴ｃ２０砼至設計厚度。
施工步驟七：
（１）在滯後於⑤部３０ｍ後，人工或機械開挖⑥
部。（２）噴５ｃｍ厚砼封閉⑥部掌子面。
（３）施作⑥部導坑周邊的初期支護，即初噴４ｃｍ
厚砼，掛第一層 ６．５鋼筋網，架設ｉ２０ａ：ｋ字鋼拱架封閉成環。
（４）掛第二層 ６．５鋼筋網，復噴ｃ２０砼至設計厚度。
施工步驟八：
（１）根據監控量測的結果分析，拆除臨時鋼架
支撐及臨時鋼架仰拱。
８０ ｏ中聞高新技術企 ２０ｌ２ ０２
（２）灌注仰拱ｃ３０鋼筋砼二次襯砌。（３）灌注ｃ１５ｆ￥拱填充砼。（４）基底ｃ２０砼墊層施工。
（５）灌注邊牆ｃ３０鋼筋砼二次襯砌。
（６）利用模板台車一次性灌注拱牆ｃ３０鋼筋砼二
次襯砌。
２．ⅳ級圍岩段施工。ⅳ級圍岩段採用單側壁導坑法（ｃｄ法）施工，開挖斷面分四步進行，採用光
面爆破施工，迴圈進尺控制在１．ｏｍ（一榀鋼拱架間
距），施工嚴禁冒進。導洞上台階採用風鑽鑽眼爆破，人工輔助反鏟翻碴至**階後進行上半斷面初期
支護及中隔壁施作，並進行下一迴圈拱部超前錨桿支
護，再進行**階開挖，採用風動鑿岩鑽眼爆破，機械出碴。左、右兩側隧道前進線最後掌子面與後進線最前掌子面視圍岩情況保持３０ ５０ｍ距離平行作業。ⅳ級圍岩段施工方法及工藝見圖２：
。２５超前 ±往裝瞄杆ｉ」
「ⅷ、ⅺｌ３
２４ⅶ一
ｉ＾．ｉｘ
ｆ４。開擬忭辨牆韌捌直護ⅸ—蓐忭秤接韌卿點護ｘ－ｌｌ￣ｔｌ＃骷木屠和＝村
圖２ ｉｖ級圍岩施工方法示意圖
ⅳ級圍岩地段的施工步驟如下：施工步驟一：
先施作洞身拱部中空注漿錨桿超前預支護。施工步驟二：
施工左側導洞①部超前中空注漿錨桿支護，開挖
①部、打設初支錨桿及臨時支護錨桿、立初支型鋼拱
架級臨時支護型鋼拱架、掛網、噴射混凝土。
施工步驟三：
①部超前②部３ｍ至４ｍ後對②部進行開挖、打設初
支錨桿及臨時支護錨桿、立初支型鋼拱架級臨時支護型鋼拱架、掛網、噴射混凝土。
施工步驟四：
①部超前③部１５ｍ後對③部進行開挖、打設初支
錨桿及臨時支護錨桿、立初支型鋼拱架級臨時支護型鋼拱架、掛網、噴射混凝土。
施工步驟五：
③部超前④部３ｍ至４ｍ後對④部進行開挖、打設初
支錨桿及ｌ臨時支護錨桿、立初支型鋼拱架級臨時支護
型鋼拱架、掛網、噴射混凝土。
施工步驟六：
（１）根據監控量測的結果分析，拆除臨時鋼架支撐及臨時鋼架仰拱。
（２）灌注仰拱ｃ３０鋼筋砼二次襯砌。（３）灌注ｃ１５仰拱填充砼。（４）基底ｃ２０砼墊層施工。
（５）灌注邊牆ｃ３０鋼筋砼二次襯砌。
（６）利用模板台車一次性灌注拱牆ｃ３０鋼筋砼二次襯砌。
（三）施工中應注意的事項
１．嚴格按照「先探測、管超前、嚴控水、強支
護、弱爆破、早襯砌」等隧道施工原則組織施工。
２．做好超前地質預報工作，採用超前鑽孔、地
質雷達及ｔｓｐ２０３超前地質預報系統相結合的綜合探測方法，探明前方的地質及水文情況，以及時根據地質
情況調整支護及施工引數。
３．粉砂質泥岩在富水段施工時，採用全斷面注漿防水，必要時採取隧道內降水等措施確保施工
安全。４．嚴格控制開挖進尺，及時施作初支和臨時仰拱，盡早使開挖斷面封閉成環。
５．堅持資訊化指導施工，合理安排施工工序，優化施工方法。
四、施工績效
半山隧道主體工程僅用約１３個月時間，２００９年３月正式施工，２０１０年４月全線貫通，實際施工時間比國家定額工期節省約４個月。施工過程中ｖ級圍岩地段平均單口月成洞９０ｍ，最高單口月成洞１０２ｍ，ｉｖ級圍岩地段平均單口月成洞１２０ｍ，最高單口月成洞１３５ｍ，創國內三車道大跨度隧道施工進度新高，施工過程中未發生任何安全事故，達到了快速、安全的施
工目的。
五、體會和認識
（一）注重調查研究，優化施工組織，是優質快速施
工的前提
１．施工前應詳細調查研究隧道所通過地段的不
良地質現象，準確判斷圍岩類別，特別是在斷層地段，對地下水情況應做到心中有數。
２．根據軟弱圍岩的水文地質與工程地質特徵，
結合工期及質量要求，確定合理的施工方案及施工方
法，優化資源配置。
（二）重視隧道施工現場管理
１．長大軟弱圍岩隧道無軌運輸施工，通風工作
至關重要。半山隧道施工過程中及時打通左右隧道之
間的橫通道，使氣流形成迴圈通路，從而大大地降低
了通風困擾施工的難題。
２．水是控制土質圍岩類別的乙個重要指標，也
嚴重影響石質圍岩的穩定性。因此軟弱圍岩隧道施工必須嚴格控制施工用水及地下水，制定切實可行的排水措施。
（三）設計、施工、監理單位密切配合
隧道施工受地質困素影響極大，開挖揭露出的地
質情況可能千變萬化，在設計階段也不可能全部預知，因此在施工中要有乙個再認識的過程。隧道施工
一旦進入正常生產，各工序銜接緊湊，要求各個環節
緊密配合，出現問題及時處理。新奧法施工原則強調
「資訊化設計」程式，施工單位應及時將量測結果向
設計部門反饋；設計部門應按反饋的量測資訊及時修
正設計、調整支護引數；監理部門應積極配合，做到設計、施工、監理一體化。
六、結語
半山隧道在軟弱圍岩地段施工所採取的技術措施
很好地解決了隧道軟弱圍岩地段開挖的安全性及施工
進度問題，且結構簡單，安全可靠，施工快速，經濟
效益顯著。施工中以監控量測作為指導，真正做到了
「短進尺、早支護、勤量測、速反饋」，充分保證
了施工過程和隧道結構的安全，成功解決了安全風險高、工期緊張、工藝複雜、互相干擾大等困難，為以後大跨徑隧道在軟弱圍岩地段的施工積累寶貴經驗。ｏ
參考文獻
［１１王夢恕．地下工程淺埋暗挖法技術通論【１ｍ】．安徽教育
出版社．２００４．
［２］公路隧道施工技術規範北京：人民
交通出版社．２００９．
［３］王成光．公路隧道施工［ｍ］．北京：人民交通出版社，
２００１．
［４］夏才初，李永勝．地下工程測試理論與監測技術【ｍ】．上
海：同濟大學出版社，１９９９．
（責任編輯：趙秀娟）
２０１２０２ｏ中固高新ｊ岐；址８１
關於軟弱圍岩隧道施工方法探析
摘要 隨著隧道工程建設的不斷增加，遇到軟弱圍岩的情況越來越多，並且由於軟弱圍岩的自承能力比較低，在隧道施工中會發生收斂 沉降等常見問題，正確運用施工方法是很重要的，本文就關於軟弱圍岩隧道施工方法進行了分析 在隧道施工過程中，遇到軟弱的圍岩，經常是令技術人員及施工組織者感到傷腦筋及壓力的事情，軟弱圍岩...
鐵路隧道淺埋軟弱圍岩塌方處理方案
作者 範業勇 城市建設理論研究 2013年第04期摘要 本文針對隧道出口淺埋軟弱圍岩段的塌方事故，通過現場人員對冒頂全過程的記錄，分析塌方的原因和經過，採用的施工方法和加固方案，了隧道塌方的施工處理方案。根據現場實際情況分析，明確了施工方案實施的安全 高效和可操作性，以及相關問題的侷限性，為其他隧道...
軟弱圍岩隧道施工工序 質量控制標準
一 洞口及洞門 1 嚴格按照設計進行邊仰坡施工，刷坡時一次高度以3 5m為宜，嚴禁刷坡過高或從下向上刷坡。2 刷坡時，當實際地質情況與設計有較大差別時，應立即停止施工，向監理 設計等有關單位反映，據實調整施工方案或支護措施。3 洞口有超前大管棚時，必須施做套拱。在設計無明確規定時，套拱的砼厚度不得小...