毗邻既有隧道的新建山岭隧道设计

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1、2014年5月第5期城市道桥与防洪相关专业253毗邻既有隧道的新建山岭隧道设计李志刚(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海市2~092)摘要：随着工程建设的快速发展，在既有构筑物附近进行新建工程设计施工已经成为趋势和普遍现象。乌鲁木齐外环线扩容改建工程穿越蜘蛛山设置新建隧道。新建蜘蛛山隧道与既有蜘蛛山隧道平行布置，且距离较近，属于平行小净距隧道。该文针对新建蜘蛛山隧道的隧址选择、内轮廓设计、衬砌选型、防排水设计、施工工法、爆破振速控制等方面的设计进行介绍，可为类似工程设计、施工和研究提供一定的参考。关键词：既有隧道；小净距；CDE法；振速控制中图分类号：U452．2文献

2、标识码：B文章编号：1009—7716(2014)05-0253-~施工难度，综合考虑将新建隧道和既有隧道水平0引言向净距控制在lB～3B(B为隧道开挖断面宽度)之乌鲁木齐市外环线于1999年开工建设，2004间，且在新建隧道高于既有隧道的原则上尽量降年底建成通车，2010年形成封闭快速环路。近年来低高程。乌鲁木齐经济持续飞速发展，城市空间的扩张，以新建蜘蛛山隧道共包含4座短隧道，隧道全及人口规模不断膨胀促使交通量呈快速增长趋长为763m。新建蜘蛛山隧道和既有蜘蛛山隧道平势，现状外环路作为市区范围内唯一一条快速路面布置图详见图1所示，隧道断面相对位置关系环线承担的交通量已远超原设

3、计预测交通量，以图详见图2所示。及实际承受能力，整体服务水平下降。为缓解乌鲁新建蜘蛛山隧道与既有隧道平行布置，且水木齐市区交通拥堵现状，满足外环线快速路网功平向净距14．6～31．2m，既有隧道围岩等级为IV级能要求，需要对现状外环线进行改建扩容。和v级。因此，依据《公路隧道设计规范》(JTG现状外环线采用隧道型式穿越蜘蛛山，外环D70—2004)(见表1)，新建隧道与既有隧道为小净改建扩容工程仍需要穿越蜘蛛山，规模为双向4距隧道。车道，车速为80km／h。2工程水文地质条件1隧址选择隧道所处地貌单元为低山，位于乌鲁木齐市现状蜘蛛山隧道为分离式双向4车道城市山西侧，最高海拔高度为

4、859．8m。地形起伏较大，分岭隧道，隧道单洞宽度约11．7m，上下行隧道净距为两个山体，总体为两端高，中间高。为13．8m～19．8m，高程基本相同，围岩级别为IV隧道人口处，地势陡峭，岩层倾向同自然边坡级和V级。坡向相反，与人口段路堑边坡呈大角度斜交；隧道外环改建扩容工程穿越处的蜘蛛山由两道较出口处，地形较人口平缓，岩层倾向同自然边坡坡高山梁组成，山梁走向与拟建线路近似正交，现状向一致，与出口段路堑边坡小角度斜交，且倾角与山顶有库房，且为了便于两侧衔接，因此无法采用坡角相近。桥梁和路堑形式穿越蜘蛛山，只得采用隧道型式隧道抗震设防烈度8度，设计基本加速度值穿越蜘蛛山，新建蜘蛛山

5、隧道为分离式双向4车0．20g，特征周期0．4S。道隧道。隧道人口处，表层为0．8m的②粉土、②含砾现状既有蜘蛛山隧道上下行隧道净距较小，低液限粉土、③角砾，下伏⑤全风化基岩、⑥强风新建蜘蛛山隧道无法设置在既有隧道内侧，因此化基岩，岩石强度较低，属软岩，岩体完整性较差。新建蜘蛛山隧道平面线形设置在既有蜘蛛山隧水文条件主要为山坡面流，汇水面积不集中，工程道两侧。为节省建设用地、控制工程造价和降低地质条件一般。隧道出口处，表层为1．0—2．2m的②粉土、②。含砾低液限粉土、③角砾，下伏⑤全风收稿日期：2014—01—27化基岩、⑥强风化基岩，岩石强度较低，属软岩，岩作者简介：李志~(

6、1980一)，男，河南平顶山人，国家一级注册结构工程师，从事地下工程、岩土工程等领域的设计与科研工作。体完整性较差。2014年5月第5期城市道桥与防洪相关专业255表2隧道衬砌支护参数表3．5防排水设计隧洞防排水设计和施工应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，布置隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全。隧道防排水设计应对地表水和地下水妥善处理，洞内外形成一个完整畅通的防排水系统。隧道防水系统：注：洞口段各40m范围内超前支护采用~108x6Im大管棚；二衬均为钢筋混凝土衬砌。(1)隧道防水按二级标准进行设计；(2)二次衬砌采用高性能防水C35混凝土，抗渗等级不

7、小于P8；(3)初期支护与二次衬砌之间，以及明洞外侧设置1．2mmEVA防水卷材+350m无纺布，阻止地下水渗入隧道内部；(4)在二次衬砌的施工缝采用外贴式止水带+遇水缓胀止水条+聚氨酯密封胶，在变形缝处设置外贴式止水带+中埋式橡胶止水带。隧道排水系统：(1)隧道洞口设截水天沟、洞顶水沟进行截排；图5隧道复合式衬砌断面图(2)隧道两侧边墙底部设置贯通隧道的纵向排水管，对于可能出现的初期支护渗透水处采用小净距两车道隧道施一_[工法可选用全断面50半圆管排水管及时进行引排，两者共同形