浅议黄祁高速公路偏压连拱隧道设计

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1、浅议黄祁高速公路偏压连拱隧道设计　　摘要：本文结合作者多年的工作经验，阐述了偏压连拱隧道设计，提供给同行参考。关键词：隧道设计；偏压；连拱隧道中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：工程概况黄祁高速公路祁门隧道位于祁门县境内，牌楼坞水库西北部的山体上，本隧道设计为连拱（岩质）隧道，屯溪端桩号为K54+795.0m，设计高程为155.412m；景德镇端桩号为K54+985.0m，设计高程为153.845m，隧道长190.0m，最大埋深为45m。隧道设计时速80km/h，平面上呈圆曲线形展布，平曲线半径R=1000m；隧道纵坡为双向坡，坡率

2、为0.35％、-2.0％，隧道设计净宽×高为：2×（10.25×5.0）m。隧道出口端地质情况为强风化板岩．片状构造，岩体呈薄层结构，节理裂隙发育，岩体较破碎，稳定性较差。隧道轴线与等高线斜交．交角45。～60。隧址明洞处偏压极为严重，如何确保施工安全进洞．减少大开大挖，不对环境产生破坏．设计方案的优劣将是其中的关键。2、隧道方案的比选8由于本隧道屯溪端紧邻牌楼坞水库，景德镇端紧接祁门大桥，桥长约1000米，大桥跨越祁门金东河为祁门县饮用水源，为了充分保护环境和水资源，尽量减少土石方弃置，尽可能降低工程造价，结合工程地质和地形地貌，在进行了

3、充分的外业调查基础上．制定了两套比选方案：2.1分离式隧道与深路堑方案比选初步设计阶段对隧道进行了分离式隧道与深路堑方案比选。2.1.1分离式隧道方案：隧道右线起止点桩号为K54+440～K54+945，隧道长505米；左线起止点ZK54+410～ZK54+926，隧道长516米。优点：遵循了隧道设计“早进晚出”的原则，最大程度避免了高边坡；土石方开挖量约10万方，弃方量较小，有利于保护环境；耕地占用量小。缺点：隧道洞身K54+800~830段隧道埋深较浅，中线处埋深仅11米，且靠外侧还存在冒顶，施工难度和风险较大；隧道出口与祁门大桥为桥隧

4、相连，洞口离金东河较近，隧道出口施工作业面小，施工难度较大，施工污染金东河的风险较高；隧道工程造价较高。2.1.2路堑方案：路基方案优点：施工简单，难度较小；施工作业面大，可多个作业面同时开展；路基土石方工程造价较低。缺点：土石方开挖量约55万方，弃方量大，不利于保护环境；开挖边坡较高，最大边坡高度达48米；耕地占用量较大。8由于黄山地区位于皖南山区，土地资源稀缺，为高速公路建设应尽量减少占地，特别是耕地占用量。路堑方案虽然施工难度较小，工程造价相对较低，但耕地占用量大，且大量余方也需要征用更多土地来弃置。分离式隧道技术成熟，隧道存在的施工

5、难度在现有施工技术水平下都能较好解决，施工中只要措施得当也能避免污染水资源，虽然工程造价相对较高，但从长远发展来看，综合比较后，初步设计推荐采用分离式隧道方案。2.2连拱隧道与深路堑方案比选初步设计阶段所比选的两个方案的优缺点都很明显，两个方案的各自优势不显著，都不是较理想的方案。在施工设计阶段，针对初步设计中各方案的优缺点，结合项目实际地形地貌和沿线设施，对路线线位进行了优化调整：将初步设计隧道段线位向北移100~120米，将隧道前后线形顺接后形成施工图设计隧道平面。2.2.1连拱隧道方案：8隧道起止点桩号为K54+795～K54+985

6、，隧道长190米。优点：遵循了隧道设计“早进晚出”的原则，最大程度避免了高边坡；土石方开挖量约4.5万方，弃方量小，有利于保护环境；隧道洞口离金东河较远，水资源污染风险较小；隧道洞口施工作业面较大；耕地占用量小。缺点：隧道出口K54+970~K55+000段地形较陡，隧道右侧边坡较高，而隧道左侧埋深较浅，局部段落存在掉空现象，隧道出口施工难度和风险较大；隧道工程造价较高。2.2.2路堑方案：路基方案优点：施工简单，难度较小；施工作业面大，可多个作业面同时开展；路基土石方工程造价较低。缺点：土石方开挖量约30万方，弃方量大，不利于保护环境；开

7、挖边坡较高，最大边坡高度达45米；耕地占用量较大。通过祁门隧道平面图不难看出，隧道洞外两端仍然存在较大挖方，通过土石方综合调配后仍然存在一定量的弃方。路堑方案虽然施工难度较小，工程造价相对较低，但耕地占用量较大，且路基挖方也需要征用更多土地来弃置。连拱隧道技术较成熟，隧道出口高边坡和掉空通过技术措施能较好的处理。连拱隧道虽然工程造价相对较高，但从长远发展来看，综合比较后，施工图设计推荐采用连拱隧道方案。3、隧道设计3.1平纵面线型设计3.1.1隧道平面线型设计8本隧道为连拱短隧道，平纵方案主要由路线方案控制，隧道位置根据地形、地质条件、环境

8、、造价、功能等因素综合确定，在综合线型指标和造价的前提下，通过实地勘察，充分研究隧道所处地域的地形、地质情况，主要考虑隧道进出口地形条件、隧址区工程地质条件、营运管理设施布置场地