杭千高速公路南峰, 善岭隧道设计与施工

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1、杭千高速公路南峰、善岭隧道设计与施工查群旗尚宇（江西省交通工程集团公司南昌330003）摘要：本文通过对大跨径连体隧道设计原理的介绍和分析，总结出一些设计和施工应注意的经验。关键词：隧道工程；大跨径连体；设计与施工840前言由于新奥法在隧道工程中的成功应用，当前已被国内外作为隧道结构设计和施工的重要方法，其设计思路是最大限度地发挥围岩的自承能力，但是我国应用新奥法也存在发展不平衡的问题，需充分了解隧道开挖过程中地层发生的变化，采取相应的加固方法和相应的支护措施，才能达到安全、经济的目的。1隧道设计概况南峰、善岭隧道位于杭州富阳市东南近郊，两隧道均为整体式单线双洞连拱隧道。南峰隧道位于

2、南峰村西南，原设计起讫桩号为：K27+000-K27+410，长410m。纵坡为单向坡，坡度为+2.8%。善岭隧道位于南峰隧道出口后跨越毛竹湾山沟的西南侧山坡上。原设计起讫桩号为：K27+485-K27+810，长325m。纵坡为+2.8%和-0.396%间。两隧道均位于大半径平曲线上。1.1工程地质、水文等情况两隧道位于富春江河谷平原堆积地貌区，南峰隧道进出洞口地段地形起伏较大，植被发育。表部为残坡积土，Vp=500-900m/s，层厚1.0-4.0m。下伏基岩，中风化砂岩，Vp=1700-2800m/s，层厚4.0-10.0m，微风化砂岩厚度大，Vp=2800-3600m/s，岩

3、石为块、碎石状结构，节理很发育。地下水不发育，主要为基岩裂隙水。善岭隧道进洞口地形起伏较大，出洞口较平缓，表部第四系残坡积土为含碎石亚粘土Vp=600-1000m/s，结构松散，稳定性差；下伏基岩为强风化砂岩，厚约6.0m，Vp=1000-1800m/s。中风化砂岩，厚度大，Vp=1900-2800m/s，节理发育。微风化砂岩Vp=2800-3900m/s。节理裂隙较发育。地下水不发育，主要为裂隙水。两隧道地震烈度为VI度。1.2隧道原设计情况1.2.1净空断面隧道为上下行合建的6车道连拱隧道，全隧道建筑限界净宽30.00m，净高5.0m。隧道衬砌内轮廓线单线采用二心圆形式，边墙为曲

4、墙。中隔墙中心线与路线中心线一致。单向隧道净空面积为97.92m2。1.2.2交角南峰隧道进出口线路中线与地形等高线的交角约50°-60°，且进口和出口原地面坡度较陡，使整座隧道处于较为严重的偏压状态，只好采用削竹式斜交洞门，以保持山体良好的茂密树林覆盖，其进口处基本不挖。该方案缺点就是洞口段地表有1m-2m的残坡积层，为Ⅱ类围岩。所以洞口斜交范围洞底必须设置在中风化砂岩上，衬砌支护参数也需加强。善岭隧道进出口均设计为正交的端墙式洞门。1.2.3隧道结构设计两隧道结构设计除洞口段结合地形、地质条件设置明洞，采用矿山法设计外，其余均按新奥法原理进行。采用柔性支护体系的复合衬砌。以注浆中

5、空锚杆，湿喷钢纤维砼为初期支护。并辅以钢架、超前锚杆、加固注浆、超前长管棚等支护措施，充分调动和发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次衬砌。复合式衬砌的各项参数，参照有关规范及国内外类似工程的经验，进行分析比选和拟定参数。并应用同济曙光岩土及地下工程设计与施工分析软件，进行围岩稳定状态分析，结构内力计算与强度校核。中隔墙设计采用直墙式钢筋砼结构，基底设置了5根砂浆锚杆，以提高其稳定性，在施工中必须特别注意中隔墙顶部预埋件的设置以及顶部防排水处理。分析计算表明，中隔墙在隧道单侧施工时承受较大偏心荷载，因此必须等到中隔墙砼达到设计强度后才能进行主洞开挖，且顶部与侧边

6、回填必须密实。隧道防排水设计遵循“84以排为主，防排结合，因地制宜，综合治理”的原则，采用排、防、截、堵相结合。防水方面：在初期支护与二次衬砌之间敷设一层TJ383BFP防水卷材，作为第一道防水措施；拱部及边墙二次衬砌采用高强防渗的BR—3型防水砼，全隧道满铺，作为第二道防水措施。二次衬砌变形缝均用322型250×8中埋式橡胶止水带止水，纵向施工缝、环向施工缝用BW—2型20×15遇水膨胀止水条止水，高强防渗的BR—3型防水砼外加防水剂。排水方面：在衬砌背后按5m的纵向间距设置了TJRΦ50mm圆型带状环向盲沟，以引入边沟排出洞外。在洞内路面两侧设置了矩形边沟以排除衬砌后围岩渗水和路

7、面积水。中隔墙顶部的排水采用预埋在中隔墙内部的Φ70mmPVC管与两侧环向排水管相连通。2设计的变更及完善杭州至千岛湖高速公路是浙江省公路水路交通建设规划（2003—2020）公路网主骨架“两纵两横十八连三绕三通道”之一连“杭新景高速公路”的组成部分，与我省即将动工的“景婺常高速公路”相接，设计为计算行车速度120km/h、6车道的高速公路。南峰、善岭隧道从网上查询可知是目前我国全断面开挖跨径最大的连拱隧道，且属于超浅埋，施工难度极大，施工单位进场后立即着