云南省交通规划设计研究院有限公司 云南昆明 650041
摘要：特长隧道由于施工工期的限制，一般需要设置适当的辅助通道以增加工作面，实现“长隧短打”。本文以云县至临沧高速公路大亮山特长隧道为例，在对缓坡斜井、陡坡斜井、竖井等辅助通道适用性进行对比分析的基础上，拟定了三种辅助通道设置方案，并进行了经济和综合比选，最终确定采用缓坡斜井加竖井的设置方案，为类似工程提供参考。
关键词：特长隧道；辅助通道；方案比选
1 概况
大亮山隧道位于云县至临沧高速公路，隧道设计速度为80km/h，汽车荷载等级：公路—Ⅰ级，本隧道为两车道隧道，净宽10.25m，净高5.0m，主洞净空面积为65.13㎡。大亮山隧道设计为分离式隧道，左右幅路线里程分别为右幅K12+540～K22+840、左幅ZK12+560～ZK22+840。该路段地形起伏较大，属高中山构造侵蚀、剥蚀地貌区。右幅全长10300m，隧道区海拔高程介于1112.164～2501.07m之间，最大埋深1206.126m；左幅全长10280m，隧道区海拔高程介于1226.302～2510.974m之间，最大埋深1217.08m；隧道区洞身地形起伏较大，上陡中缓下陡，地表植被较为发育，上部陡坡地段主要为天然林地，中部坡度较缓地段为居民和农耕及经济林木区，下部陡坡段多以经济林木为主。隧道区段范围内分布地层为第四系坡残积层、第四系崩坡积层、第四系泥石流堆积层、第四系洪积层、下元古界澜沧群片岩、侏罗系地层花开左组下段砂砾岩、燕山期火山岩黑云花岗岩。
若在进口、出口设置施工工区，进、出口两端各设两个工作面，从两头向中间掘进，根据施工进度指标，结合大亮山隧道工程地质条件测算，大亮山隧道施工工期为62个月，其中开挖（含支护）工程56个月、路面工程（含管沟工程）3个月、设施安装及调试（含内装）3个月。根据工可报告，批复的施工工期约为40个月。故双向掘进施工不能满足项目工期要求，需要设置辅助通道辅助施工，实现长隧短打。
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图1隧道双向掘进施工进度图
2 辅助通道方案比选
隧道辅助通道的类型可大致归纳为平行导洞、横洞、缓坡斜井、陡坡斜井、竖井。辅助通道类型的选择应结合辅助通道的功能需求、施工工期控制、工程经济性等因素综合考虑。从功能需求方面考虑，本隧道辅助通道的功能主要为辅助施工功能、运营通风功能，为缩短施工工期，应优先选择横洞、缓坡斜井及陡坡斜井方案，为提高运营通风效率应优先选择陡坡斜井及竖井方案；从施工工期控制方面，本隧道工可批复的施工工期为40个月，为保证项目施工工期满足要求，应优先选择横洞、缓坡斜井方案；从工程造价方面考虑，辅助通道的选择应尽可能做到经济合理、降低工程造价的目的。
结合本隧道的地形条件，横洞方案、平导方案同缓坡斜井方案相比无明显优势，且平导方案主要用于隧道有特殊施工、救援需求以及在隧道洞身受环保、军事等因素限制不能设置通风井口的情况，为了控制工程规模降低工程造价，故本项目辅助通道设置方案不考虑横洞方案及平导方案。综上所述，本隧道“以最大程度地解决工期问题为中心，遵循：永临结合原则→在满足工期前提下最经济原则→辅助通道最短工期原则”采用缓坡斜井、陡坡斜井及竖井三种形式的辅助通道进行方案比选。
（1）方案一
在隧道进口端K15+600处设置一座缓坡斜井，斜井长度1820m，坡度10.15%；在ZK19+800处设置一座缓坡斜井，斜井长度1900m，坡度10.06%。辅助通道将隧道分为三个部分，长度分别为3060m、4200m、3040m。方案一设置2座缓坡斜井辅助施工后，结合隧道地勘资料计算得出土建施工工期约为35个月。工程造价方面，方案一辅助通道的土建总造价约为20460万元。
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图2 方案一辅助通道设置示意图
（2）方案二
在隧道进口端K15+600处设置一座缓坡斜井，斜井长度1820m，坡度10.15%；在ZK19+900处设置一座竖井，竖井深度437.41m，辅助通道将隧道分为三个部分，程度分别为3060m、4300m、2940m。方案二设置缓坡斜井、竖井辅助施工后，结合隧道地勘资料计算得出土建施工工期约为38个月。工程造价方面，方案二辅助通道的土建总造价约为19760万元。
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图3 方案二辅助通道设置示意图
（3）方案三
考虑运营期间通风需求，结合通风计算所得的最优分段方式，在隧道进口端K15+040处设置一座竖井，竖井深度728.46m，在ZK19+000处设置一座竖井，竖井深度527.16m，辅助通道将隧道分为三个部分，程度分别为2500m、3960m、3840m。方案三设置1#竖井、2#竖井后，结合隧道地勘资料计算得出土建施工工期约为45个月。工程造价方面，方案三辅助通道的土建总造价约为18900万元。
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图4 方案三辅助通道设置示意图
上述拟定的三种辅助通道设置方案，从工期方面来看，方案一、方案二均满足项目工期要求，方案三对运营通风有利，但是工期不满足要求，不推荐采用方案三；从工程造价方面看，方案二优于方案一，综上所述，推荐采用方案二，即一处缓坡斜井、一处竖井的辅助通道设置方案。
3 结论
对于特长隧道，辅助通道的选择应综合考虑施工工期、工程地质、工程造价等因素，最大程度地解决工期问题，在满足工期的前提下尽可能的降低工程造价。
参考文献：
[1] 云南省交通规划设计研究院有限公司.大亮山隧道施工图设计文件[R].2018.
[2]重庆交通科研设计院.公路隧道设计规范（JTG D70-2004）.北京：人民交通出版社.2004.
[3]李金城.关角铁路隧道辅助坑道设计[J].现代隧道技术,2009（2）1～6.
[第一作者个人简介]胡瑜韬（1988-），男，湖北宜昌，工程师，硕士，主要从事地下及隧道工程设计与研究工作