第三节　金牛山隧道

一、工程概况

金牛山隧道进口里程DK465+335，出口里程DK467+240，全长1905m。隧道进口位于R=8000m的曲线上，其余位于R=9000m的曲线上，DK466+365～DK466+635设置R=30000m的竖曲线，隧道最大埋深35.37m。隧道在DK466+230～DK466+330和DK466+560～DK466+660两处下穿高速公路。其平面如图5.2.7所示。

1.DK466+230～DK466+330段基本情况

金牛山隧道在DK466+230～DK466+330下穿京沪高速公路C匝道（京沪至肥城方向），交角14.57°，匝道宽12m，隧道开挖顶面到路面的距离为9.28m，横断图如图5.2.8所示。

隧道下穿高速公路段围岩为Ⅳ级加强，花岗片麻岩，局部夹脉状角闪岩及石英岩，弱风化，节理裂隙发育，呈碎石状玉碎结构；工程水文有基岩裂隙水q=0.00035m/（s·m3）。

2.DK466+560～DK466+660段基本情况

DK466+560～DK466+660下穿京沪高速公路，交角36.73°，路面总宽37.5m，隧道开挖顶面至路面的距离为12.045m。

隧道下钻高速公路段的围岩为Ⅳ级加强，花岗片麻岩，局部夹脉状角闪岩及石英岩，弱风化，节理裂隙发育，呈碎石状玉碎结构；工程水文有基岩裂隙水q=0.00035m/（s·m3），横断图如图5.2.9所示。

二、关键技术

1.施工方案

结合工程特点，确定金牛山下穿高速段施工方案如下：

（1）做好地面排水疏堵工作和监控量测点的布置。

（2）进入下穿高速公路段之前，进行15～30m中导洞法工艺性试验，加强变形观测，对相关成果进行分析，采集导洞施工参数，指导后期施工。

（3）分析超前地质预报结果，在围岩较差地段施作超前支护ф108mm长管棚，每段22.5m，同时加密双排超前小导管。

（4）开挖中导洞。中导洞为城门洞型，尺寸为4m×4.1m，底部距离拱部圆心30cm，顶部距离拱顶结构线3.1m，轴线与隧道一致。导洞超前约6～9m。

（5）导洞内采用临时支护，喷10cm厚的C25纤维混凝土，并挂钢筋网（参数为ф8@25cm×25cm）支护。岩石破碎的地段随机布置ф22砂浆锚杆加强支护。中导洞开挖过程中每循环进行地质素描。

（6）施作超前小导管，扩挖隧道的顶拱和侧墙至设计结构线，循环进尺为0.8m，周边采用光面爆破。

（7）出渣完成后，立即按设计要求实施初期支护，包括系统锚杆、格栅拱架、挂钢筋网、喷混凝土。

（8）滞后上部30m分左右半幅开挖下台阶及仰拱，及时完成初期支护，使其封闭成环。

（9）二次衬砌进紧跟。洞内施工时同步进行地面监控量测和洞内收敛观测，必要时与高速公路管理单位联系对高速公路通行采取限速、限吨位、分道通行的交通管制措施。

2.中导洞法工艺

按照设计要求将开挖面分成4个分部，各分部的边界及施工步骤横断面如图5.2.10所示。

3.中导洞法安全分析

中导洞法施工时断面小，爆破影响范围小，爆破松动圈不超过隧道轮廓线；上台阶扩大挖时，中导洞为临空面，爆破对围岩影响最小，有利于结构安全；全断面快速封闭成环，控制沉降变形且有利于隧道安全；减少了开挖工序，加快了开挖进度。

4.中导洞法施工进度完成情况

隧道采用中导洞法施工时，导洞、边顶拱部、下台阶、二次衬砌等工作同步施工。总进度受拱部开挖和支护进度控制。拱部施工作业循环时间为16小时，导洞循环作业时间为10小时。按照每月有效作业天数25天计算，中导洞法施工月进尺为60m，考虑到大管棚施工占用直线工期，月平均进尺为50m。