超小净距并行隧道施工工法
（TGJGP-03·04-38） 中铁一局集团有限公司
一、前言
中铁一局三公司承建的宁波招宝山公路隧道为超小净距（3.4～4.2m）并行隧道，采用两相邻隧道同工序相隔一定距离平行施工；中岩墙采用水平全长注浆锚杆预加固；上半断面采用光爆技术控制对地面建筑的震动，下半断面采用控制爆破技术尽量不破坏中夹岩墙围岩；开挖后立即进行喷锚，格栅支护、二次衬砌，二次衬砌采用先仰拱后墙拱二次模筑混凝土技术，取得了成功。本工法是在1995～1998年宁波招宝山隧道施工过程中形成的。
二、工法特点
1．采用新奥法和控制爆破技术，以合理的开挖顺序及开挖方法、初期支护紧跟、对中夹岩墙加固处理，确保了隧道围岩和施工结构稳定，施工安全可靠。
2．采用监控量测信息技术指导施工，使施工处于受控状态。 3．采用中央岩墙法施工，具有一定的社会经济效益。 4．可有效地控制地面沉降，对周围环境影响小。 三、适用范围
适用于Ⅲ级以上围岩、两并行隧道之间距离不小于3.4m（单线铁路隧道为0.6B，双线铁路隧道为0.4B，三车道公路隧道为0.3B）的超小净距隧道。 四、工艺原理及关键技术
超小净距隧道施工以新奥法的基本原理为依据，以“短开挖、快封闭、强支护、勤量测”为指导。两隧道根据地质情况分先后施工，先施工围岩较好的一侧，掘进一定距离后再施工另一侧隧道。两者按同工序保持一定距离平行施工，将开挖面合理划分单元，自上而下实施有序分部开挖，喷、锚、网、钢格栅联合初期支护，随挖随护，紧跟工作面。先开挖的一侧隧道边墙开挖后即对两隧道中夹岩墙用水平全长注浆锚杆作预加固。初期支护、中夹岩墙与围岩共同组成承荷体系，协同变形一承荷，充分发挥围岩自身承载能力。建立监控量测体系，实施信息化管理，保证施工过程处于受控状态；根据时间一空间效应原则及量测信息实施混凝土衬砌。
关键技术：横向分部、纵向分序开挖技术，控制爆破技术，中夹岩墙稳定及信息化施工技术。
五、工艺流程（见图1） 六、施工要点 （一）施工准备
1．敷设风、水、电管线，修建施工便道，布置施丁现场，做好机具没备、人员配置、材料准备。
2．根据地质勘探资料和施工设计，详细分析了解工程地质和水文地质情况，认真编制施工组织设计，制定施工监测计划。 （二）并行隧道开挖施工顺序（见图2）
先分部开挖围岩较好一侧的先行隧道，滞后一定距离分部开挖另一侧隧道，以保证中夹岩墙稳定，开挖分三部分进行，即上半断面开挖一定距离后，中槽跟进，两侧墙滞后开挖。先行隧道开挖、初期支护及仰拱每个工序均要先于后行隧道一定距离，先行隧道上半断面开挖后立即进行初期支护，后行隧道上半断面滞后先行隧道约50m距离平行推进。
在先行隧道下半部完成之前开挖后行隧道上半断面，有可能引起隧道拱脚部位岩体较大破坏，对开挖两个隧道相邻侧边墙不利，因此，需采用穿通中岩墙的预应力砂浆锚杆加固隧道相邻侧墙拱脚以上岩体，确保围岩稳定；同时强调，必须在先行隧道边墙开挖、预加固两隧道间岩墙、完成仰拱之后一段时问、隧道变形基本停止后，才能开挖后行隧道的边墙部分。后行隧道初期（三）控制爆破
在上半断面开挖中主要解决爆破振动刘周围环境的影响；在下半断面的开挖中主要考虑确保中岩墙围岩的稳定和完整，以及控制后行隧道对先行隧道边墙初期支护的影响。控制爆破振动主要采用控制装药量和分段微差爆破技术来实现。
1．超小净距隧道控制爆破开挖技术要点 （1）为保证中岩墙的稳定与安全，采用中槽先进，两侧预留光爆层的作业方法。
（2）中槽靠中岩墙一侧采用防振带（预裂带）降低爆破对中岩墙和先行隧道边墙初期支护的振动影响。
（3）顶留光爆层主爆孔的爆破应尽量为光爆孔创造临空面，这样有利于保证光爆效果和控制围岩的爆松厚度。
（4）平行隧道十一隧道开挖爆破时在另
图2 超小净距并行隧道分部开挖（单位：m） 图1 超小净距并行隧道施工工艺流程
支护及仰拱完成后，进行先行和后行隧道内层模筑混凝土衬砌施工。
一隧道边墙初期支护上引起的振动速度控制在1.5cm／s以下。
（5）采用微差爆破技术时，考虑到爆破震动波形叠加作用的影响，时差可采用100ms。 2．上半断面开挖控制爆破
采用微振动爆破进行施工，控制掏槽眼一次起爆药量来降低振动强度，应用光爆技术提高爆破开挖质量，使上半断面的周边轮廓基本规整，减小中槽爆破对上半断面的靠近及对中岩墙底脚部位围岩的扰动。施工中应加强爆破振动监测，依据监测结果及时调整爆破参数。一般单位耗药量校q=0.6～0.9kg/m3控制。
3．下半断面开挖控制爆破 （1）先行隧道下半断面控制爆破
首先必须严格控制其对中岩墙的破坏范围和影响深度；其次要考虑其对后行隧道上半断面围岩及初期支护的影响程度，确保后行隧道上半断面的安全；再次通过先行隧道的开挖，在进入中岩墙侧开挖以前，找出能确保中岩墙稳定及安全的爆破方法和爆破参数。一般单位耗药量按q=0.4～0.5kg/m3控制。
爆破开挖时中槽先进，两侧预留光爆层，为确保中岩墙安全，抵消中槽开后岩石应力释放对中岩墙稳定的不利影响，靠近中岩墙侧预留光爆层的厚度应大于外侧的厚度。丌挖必须在外侧光爆层取得较好的爆破效果后开始。
中槽开挖按常规爆破设计，设计中宜采用偏上的掏槽方法，兼顾掏槽和创造临空面的作用。
（2）后行隧道下半断面控制爆破
后行隧道下半断面岩石爆破必须保证隧道中岩墙受到的影响控制在尽量小的范围内，其单侧围岩的最大破坏范围不得大于1m；先行隧道边墙尤其是内边墙的岩石和初期支护不能因爆破而受到损伤。
（3）控制爆破原则
采用光面爆破技术控制超挖，保证边墙平整及对围岩的影响深度；采用微差爆破技术控制振动的量值大小，以控制爆破对先行隧道边墙的影响；采用预裂爆破技术降低爆破振动对围岩的影响。
（4）爆破开挖方法
采用中槽先进、两侧预留光爆层的爆破方法。
在中岩墙侧布设防振带，即布一列孔先爆形成一破碎带在中岩墙和中槽主爆破区之间起降振作用，该列孔应用较小的药量最先起爆。
中岩墙侧预留光爆层的厚度取4m左右，一方面有足够的厚度保证中岩墙围岩在中槽爆破后不至于因围岩暴露时间过长、岩体卸荷及应力释放使中岩墙岩体受损，另一方面又能创造较好的临空面减少爆破振动影响并保证光面爆破的效果。施工中，外侧预留光爆层与中槽爆破之间的距离，一般不超过2m，同时采用挖后速扩等措施来控制岩体变形，中岩墙侧围岩爆破后暴露时间控制在24h以内。
4．光面爆破施工
（1）钻孔 隧道边墙光爆孔应有一定外插角，该外插角控制在5°以内，光爆后稍加清理后再钻凿下—循环的光爆孔，再进行初期支护。
（2）装药 光面爆破采用弱装药，用小药卷和增大径向不耦合系数的方法改善光爆