公路连拱隧道新技术概述.doc

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1、公路连拱隧道新技术概述屈建荣（长安大学710064）摘耍：介绍连拱隧道的发展概况、结构类型、新工艺、新工法，针対已建成的连拱隧道施工实例，阐述了相应连拱隧道的施工技术、方法，总结了连拱隧道的主要施工工序，比较了不同施工方法的优缺点，以及分析了连拱隧道待解决的问题。关键词：连拱隧道；结构类型；新工艺1引言近10年来，我国公路连拱隧道数量大增，连拱隧道总数己超出600座，总里程已超出133公里，其中双向四车道连拱隧道超过560座，双向六车道连拱隧道超出50座，还创新建成来两座双向八车道连拱隧道。公路连拱隧道结构类型见表l-lo公路连拱隧道结构类型表2公路连拱隧道工艺12.1常

2、规施工工艺2.1.1三导洞法三导洞法，即首先开挖中导洞，然后施做中隔墙，再分别开挖左右导洞。开挖中导洞主要是为了首先施做中隔墙。2.1.2中导洞法屮导洞法，即施工屮导洞和屮墙施工后，直接进行左、右正洞的开挖。2.2新施工工艺由于隧道要满足交通量需要和地质条件、环保等要求，本着安全、质量、工期和效益相结合的原则，对连拱隧道工艺选择是否正确，关系到隧道施工的成败。近些年学者们对公路连拱隧道工艺进行了大量的研究，创新出了一些新工艺，如半明半暗连拱隧道工艺，单洞改双洞连拱隧道工艺等等。为了优化选择连拱隧道设计和施工工艺方案，姚振凯、李世清等对连拱隧道工艺进行了分类研究。连拱隧道工

3、艺分类，釆用五级划分方案，即连拱隧道与其隧道的关系分成大类，普通连拱隧道再按对称性分成小类,按有无导洞分成型，按导洞数量和位置不同分成种，最后按正洞开挖、初期支护和二次衬砌工序和设备不同分成属，见表2・2。公路连拱隧道工艺类型表2・22单洞隧道改成双连拱隧道工艺2.2.1中导洞一核心土工艺中导洞一核心土工艺，即中导洞贯通和中墙施工完成后，正洞开挖和初期支护是釆用先拱后墙的工序。即拱部留核心土开挖及初期支护，接着开挖核心土，然后进行侧墙开挖和初期支护，施作仰拱，最后全断面二次衬砌。该工艺有许多优点，主耍是工艺流程简单，工序较少，围岩开挖扰动次数比“三导洞”工艺方案少，无需开

4、挖侧壁导洞和拆除英内侧的临时初期支护，可用大型机械设备施工，拱部超前支护、开挖和初期支护不用搭架，施工方便，快捷安全，工效高，成本低，效益好。另外，此工艺的应变性较强，在隧道围岩条件变差吋，较容易改为中导洞一双侧壁导洞工艺;当围岩变好时易改为中导洞一台阶工艺，甚至改为中导洞一全断面工艺。图2-1中导洞一核心土施工步序32.2.2双向六车道和八车道工艺六车道大跨度双连拱隧道施工方案，一般采用三导洞施工方案，即先进行屮导洞开挖支护，施作屮墙钢筋混凝土和墙顶回填，在屮墙混凝土强度达到设计要求后施作中墙侧回填，然后施工两侧导洞及其支护，再进行山体外侧隧道拱部上下台阶开挖，施作其支

5、护，最后在仰拱及其填充完成后施作防水及二次衬砌。山体内侧隧道施工与外侧施工顺序相同。金鸡山和罗汉山两座隧道，是当前国内跨度和单洞净距最大的双向八车道连拱隧道。以金鸡山隧道为例说明。为了避免施工屮出现工序转换带來的不便，采用中导洞贯通+双侧导洞的五导洞法施工，见图2・2所示。图2-2金鸡山隧道主要施工步序2.2.4半明半暗连拱隧道工艺半明半暗隧道工艺，是山体外侧隧道采用明洞形式，山体内侧采用俺洞形式，克服过去连拱隧道左右洞口地形陡峭，边坡高且有时显偏压条件下进出洞带來不利边坡稳定、隧道结构受力安全和环境保护等问题。图2-3为半明半暗法施工工艺。图2-3半明半暗隧道施工步序2

6、.2.5单洞隧道改成连拱隧道由于己有的单洞隧道不能满足交通量的需求，需耍改建和扩建成连拱隧道。我国首例单洞隧道改成连拱隧道为杭州邱山隧道，该隧道施工方案和步骤采用“屮导洞+既有隧道+右侧壁”3导洞的施工方案。在施工过程屮严格按照“管超前、严注浆、若爆破、短开挖、强支护、早喷锚、勤量测、早封闭”的原则组织施工。隧道施工步骤分成6大步和21个工序。（1）贯通屮导洞、施作屮墙。新建连拱隧道平面布置与原邱山隧道平行，且两者中心距控制在7.8〜8.95m。在隧道边部一侧先施作宽为6m的中导洞，中导洞与原隧道侧墙之间的岩柱厚度约2m。（2）既有隧道二次衬砌拆除、左右洞开挖支护后及时封

7、闭。在原隧道二次衬砌拆除前进行必要的拱顶小导管注浆加固处理，对原冇二次衬砌素混凝土采用欲裂爆破拆除，正洞釆用上下台阶法施工，尽早封闭单洞。（3）新建隧道侧导洞施工。在既冇隧道初期支护进洞约为单洞4倍洞径后，立即实施新建隧道侧导洞开挖。（4）新建隧道正洞施工。待侧导洞掘进2倍洞径后，即可采用上下台阶法实施正洞的土体开挖，其中上台阶采用留核心土法施工，及时封闭成环。（5）及时施作二次衬砌。（6）机电安装和隧道装修。3结论虽然连拱隧道拥有较多的优点，但是连拱隧道整体跨度打、结构复杂、施工复杂、施工难度大、造价高，存在较多问题。当前需