大跨度小间距隧道设计与施工技术探讨

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1、大跨度小间距隧道设计与施工技术探讨黄继军(中铁十五局集团二公司，河南焦作454003)摘要：大跨度小间距隧道对施工和结构影响较大,本文结合雷公山隧道,详细介绍了大跨度、小间距隧道的设计与施工技术，重点对断面设计、洞身衬砌设计和洞身开挖施工技术进行了阐述,针对该隧道特殊的地理位置和地形、地质条件采取了有效的处理措施,取得了良好的效果，积累了大跨度、小净距隧道的设计与施工经验。关键词：雷公山隧道；大跨度；小间距；隧道设计；施工技术中图分类号：U455文献标识码：B1隧道概况2隧道建筑限界及主要设计原则1.1隧道地理位置2.1建筑限界雷公山隧道位于厦门市海

2、沧区与漳州龙海市交界本隧道为上下行分离的六车道高速公路隧道，建处(隧道进口处于海沧区青礁村，出口处于东孚镇山筑限界净宽14.5m，净高5.0m。隧道净空断面的确定不边洪村东南侧)。隧道右线起止里程桩号RK7+424～仅要满足隧道建筑限界的要求，还要满足隧道通风、照RK10+857,全长3433m，最大埋深253m，单洞设计净明、运营管理设施所占空间及施工误差。宽14.50m，洞体净高5m；隧道左线起止里程桩号LK7+474～LK10+880，全长3396m，最大埋深248m，单洞设计净宽14.50m，洞体净高5m。隧道标准断面为6车道，隧道进口由于受

3、青礁枢纽互通影响，加减速车道都进入了隧道内（左线21m，路面加宽1m；右线81m，路面加宽4.0～1m），进口大拱段采用突变形式进行过渡。1.2工程地质概况隧址区上覆主要为第四系残坡积土局部为坡积碎dlel石(Q、Q)，仅少部份沟谷分布冲洪积层，下伏地层为侏罗系上统南园组凝灰熔岩J3n、侵入岩为燕山早期花2图1正常段+1m净空断面岗岩（蚀变花岗岩）（γ5）及其风化层。1.3地震设防烈度同时还应对衬砌结构受力特性、工程造价等因素进根据国家《建筑抗震设计规范》（GB50011-2008）中行分析、比较，使采用的净空断面满足功能要求，受力抗震设计基本要求附

4、录A的规定、《中国地震动参数区划均匀、经济合理。经综合分析比较，采用三心圆曲墙式图》（GB18306-2001）福建省区划一览表，本隧道抗震设衬砌，详见图1正常段+1m净空断面,其他断面可以类防烈度为Ⅶ度区，设计基本地震加速度值为0.15g，设推。计地震分组为第一组；隧址分布残坡积土、全风化层、2.2主要设计原则强风化岩、中～微风化凝灰熔岩、中～微风化花岗岩（变(1)按《锚杆喷射混凝土混凝土支护技术规范》蚀花岗岩）场地类别为Ⅱ类场地，中国地震特征反应谱(GB50086-2001)进行设计和施工，采用复合式衬砌形式。特征周期为0.35s。(2)隧道施工

5、引起的地面沉降量控制在30mm以内，隆起量控制在10mm以内。作者简介：黄继军（1974-），男，河南确山人，工程师，主要从事隧道施工和设计。2011年2期(总第74期)131桥隧工程(3)隧道结构按共同变形理论进行力学分析和计算。Ⅴ～Ⅳ级围岩地段初期支护由工字钢拱架（或钢筋格初期支护与地层共同承受施工期间的围岩压力，二次衬栅）、C20喷射混凝土、系统锚杆和钢筋网组成，系统砌承受30％的围岩压力和全部静水压力。锚杆采用D25中空注浆锚杆加固。对于隧道内侧，由于(4)二次衬砌配筋以强度和裂缝宽度控制计算，要小净距隧道开挖左右洞相互之间的影响，采用将D2

6、5中求最大裂缝宽度允许值为：迎水面0.2mm、背水面空注浆锚杆加长的方式加固两洞之间的围岩。钢拱架具0.3mm。有刚度大，发挥作用快的特点，适用于跨度大，围岩自(5)隧道结构按Ⅶ度地震烈度进行抗震验算并设防。稳能力差的隧道区段。每榀钢拱架之间用Φ22的钢筋(6)本隧道设计结合衬砌，在二次衬砌与初期支护连接，并与超前注浆小导管或超前锚杆焊为一体，与围之间敷设防水层防水，保证洞内行车安全，洞口通过设岩密贴形成承载结构。Ⅲ级围岩地段初期支护，由于围置洞外截水沟、洞顶排水沟、路基边沟等排水设施，保岩自身具有一定的承载能力，因此初期支护主要以喷锚证洞口不受雨水

7、冲刷破坏。支护为主，系统锚杆采用Φ22药卷锚杆，Ⅲ级围岩局2.3隧道衬砌设计部采用D25中空注浆锚杆。2.3.1衬砌设计参数的确定二次衬砌：对于隧道洞口Ⅴ级围岩浅埋地段，由（1）本隧道衬砌结构按建筑限界的宽度分为：正常于岩体风化严重，节理发育、自稳时间较短，洞室开段及进口大拱段（正常段＋1m、2m、3.0m、和4.0m等）挖跨度较大，二次衬砌按承担上部土压力覆土荷载计两大类结构形式。再按照施工方式和作用在支护上荷载算需采用C25钢筋混凝土结构，二次衬砌要求紧跟开的不同还可分为明洞衬砌、浅埋段复合式衬砌和深埋段挖面。对于Ⅳ～Ⅲ级围岩深埋地段，由于该段岩

8、体比较等复合式衬砌。稳定，能够在一定程度上形成稳定的承载拱，因此结（2）对于正常段衬砌结构，首先根据围岩级别