连拱隧道中墙型式分析

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1章绪论1．1研究的背景随着我国交通基础设施建设规模的逐步扩大和高速公路建设的迅猛发展，尤其是随着西部大开发战略的实施，公路建设向西部山区延伸，公路等级不断提高，为改善路线线形，提高行车的安全性、舒适性和快捷性，公路隧道建设数量越来越多，据交通部发布的虽新统计数据，截止2002年底，全国公路隧道达1972座、83．5万延米，其中特长隧道21座、7．59万延米。我国《公路隧道设计规范》规定：“高速公路、一级公路⋯般应设计为上、下行分离的两座独立隧道”。在高速公路的建设中，遇到隧道问题时，目前主要采用双洞分离式方案修建，在此方面也已积累了较

2、为丰富的实践经验。但在山区特别是西部地区，修建高速公路、一级公路，受地形地质条件的限制，很难保证双洞之间的间距要求，甚至在桥梁隧道相连的情况下，隧道方案平面上必须采用整体式路基，从隧道断面型式上，有两种设计方案。一是单洞四车道隧道方案，二是双洞双车道连拱隧道方案。连拱隧道与双线分修隧道相比，在全国范围来说，其数量仍然不多，目前这类隧道工程集中在福建、四川、广东、云南等省区，如近年来完成和在建的福建相思岭连拱隧道、马宅顶不对称连拱隧道；广东的京珠高速公路五龙岭三车道大跨连拱隧道，四川广元崔家垭连拱隧道、石梯沟连拱隧道，云南玉元、大保、昆石、元磨高速公路的练江、砖房、水磨

3、房、清水沟、岔河、南溪河等25座连拱隧道等。由于连拱隧道跨度大，结构复杂，不利因素多，设计规范并没有明确的要求，加上可供类比的工程很少，其支护参数、断面型式等设西南交通大学硕士研究生学位论文计没有统一的标准，施工步骤、施工工序、支护时机、监控量测内容和基准等都没有统一的规定，因此，无论从旌工角度还是设计角度，有必要对连拱隧道建设的关键技术，开展系统的研究和总结工作。1．2国内外设计、施工、研究现状在日本及欧美等公路隧道修建技术发达的国家，连拱隧道出现的历史较我国要长，也已有相当的设计施工经验，但因其结构的特殊性和设计施工技术的复杂性，～直是各国隧道工程领域的重点研究对

4、象。如兀本道路公团近期针列在建中的第二东(京)名(古屋)·名(古屋)神(户)高速公路等重要干线高速公路及中心城市周边公路中出现的大量连拱隧道，结合各自的特殊地质及地形条件，采用多种新的研究手段，对施工期问的开挖支护方法、监控量测基准、支护参数、衬砌结构的安全性等多项内容进行大规模技术研究。归纳总结，日本在这方面的研究有以下特点和成果：一是在施工方法上，根据不同的围岩条件，实施不同的施工方法。如无导坑开挖施工方法，即先开挖左(右)侧隧道，与右(左)侧隧道相邻的边墙为加厚的变截面。中央导坑的施工方法，即先施工中央导洞，再施工中墙，最后施工左右洞的旌工方法，也就是我们所谓的

5、中导坑施工方法。再就是三导坑施工方法，先施工左中右三个导坑和边墙，再开挖左右洞和施工衬砌的方法。二是连拱隧道断面设计型式。日本主要是根据施工方法的不同而设计为不同的连拱隧道断面型式。日本北九州市某连拱隧道，长280m，分别采用了三导坑法、中导坑法和无导坑法等。根据不同的施工方法，采取了不同的衬砌断面和中墙形式。如图1．2一l～3所示。2西南交通大学硕士研究生学位论文÷≥。Ij7ljj，L迷

6、；i芏JⅡ图1．2-1中导坑开挖及有中墙断面型式，，1、，，，／，，／／、、、，j／j*：业

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8、，／多j多。。。?j。㈣抛f、>．、，图1．2-2无导坑开挖及无中墙型式

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10、『。1、1；J，、图1．2—3无导坑开挖及无中墙型式断面如无导坑开挖旋工技术，左右洞中墙分离，边墙为变截面型式。中导坑或三导坑施工，主要设计为曲中墙的断面型式，而且中墙或边墙均较矮。在我国连拱隧道仍为数不多，较早修建完成的隧道有广环高速公3／-，，7j。办㈡二二o、⋯叭端、、、1_h、jjk二二㈡∥，_、，＼．一／∥一。㈡，；。．。．、～．＼，u1：。、、、、、、、、、、1、}／．．，一、一心、、。jjjjj．／jj一一西南交通大学硕士研究生学位论文路白云山隧道、福州市二环路象山隧道，近年来修建完成和在建的有广邻高速公路冯家垭口隧道、沪蓉公路

11、金竹林隧道、相思岭连拱隧道、马宅顶不对称连拱隧道、京珠高速公路五龙岭大跨连拱隧道、广元石梯沟连拱隧道、云南玉元、大保、昆石、元磨高速公路的练江、砖房、水磨房、清水沟、岔河、南溪河等连拱隧道等。广环高速公路白云山隧道是我国最早在高速公路上修建的连拱隧道，而且是三车道连拱隧道，采用的是直中墙断面型式。四川的崔家垭隧道足四川境内最早建成的连拱隧道，采用的是直中墙、直边墙断面型式，三导坑施工方案。从国内7000种期刊中收集到的所有有关连拱隧道文献不多，且多集中于1998—2003年间发表，其中最近这两年的文章占绝大多数。归纳起来。主要有以下几方面的研究与实践