维普资讯 http://www.cqvip.com 第２３卷 第２期 重庆交通学院学报 ２０Ｏ４年４月 、７０＿１．２３ Ｎｏ．２ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＯＮＧＯＩＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳ兀Ｙ Ａｐｒ．，２００４ 双连拱隧道施工方法 唐 亮 （重庆交通学院育才工程咨询监理有限公司，重庆４０ｏｏ７４） 摘要：结合广西柳州市南二环路桐油山隧道、银仔山１’隧道、银仔山２ 隧道双连拱隧道群施工中采取的施工技术 方法，对双连拱隧道施工方法进行了较为全面的分析、比较和总结，对不同施工方法的采用提出了建议． 关键词：双连拱隧道；施工技术；施工方法 中图分类号：Ｕ４５５．４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１．７１６Ｘ（２００４｝０２－００３１．０５ 随着高速公路和城市道路建设的发展，双连拱 侧边墙衬砌；⑤右导洞开挖及支护；⑥右侧边墙衬 隧道以其节省征地拆迁，具有接线难度小、占地宽度 砌；⑦左洞上半断面开挖及支护；⑧左洞拱部衬砌； 少、利于环保的特点，在５００ｍ以下的特定地形地质 ⑨右洞上半断面开挖及支护；⑩右洞拱部衬砌；⑩左 条件下的短隧道设计中已普遍采用． 洞下半断面开挖及仰拱衬砌；⑩右洞下半断面开挖 广西柳州市南二环城市主干道Ｉ级道路Ｉ＜２＋ 及仰拱衬砌． ｌ８ｏ＿＿ｌ（３＋８１０共１．６７ｋｍ路段上共设计有桐油山隧 三导洞分步施工法施工工序如图１示．‘ 道、银仔山１ 隧道、银仔山２ 隧道３座双连拱隧 这种施工方法的优点是： 道．这３座隧道长度分别为４５５ｍ、２５５ｍ、２０５ｍ，双跨 １）采用三导洞分步施工，确实安全可靠，特别 净宽２６．６ｍ，净高７．２ｍ；隧道处在喀斯特岩溶地区。 是很好地处理了左右拱部施工由不对称性到左右洞 其中Ｉ、Ⅱ类围岩１８０ｍ、ｍ类围岩１５５ｍ、１Ｖ类围岩 拱部均施工完毕后的对称结构体系转换，确保了结 ２３Ｏｍ、Ｖ类围岩３５０ｍ，隧道群穿越主要不良地质有： 构在施工过程中的安全； １８０ｍ浅埋人工杂填土地层（埋深１０ｍ）、５０ｍ塌落堆 ２）对于地质情况很差、埋深较浅的软弱围岩 积体、４Ｏｍ粘土充填的大溶槽，围岩溶洞、溶隙十分 （Ｉ类、Ⅱ类），如桐油山隧道１８０ｍ浅埋人工杂填土 发育． 地层中，采用了这种方法． 国内单洞隧道施工技术已十分成熟，而双连拱 该方法缺点是： 隧道这种隧道结构形式，其受力结构复杂，可供借鉴 １）由于施工工序多，对围岩和已建结构存在多 的施工经验还不多，其施工技术尚在探讨和摸索之 次扰动，不同部位衬砌间隔时间长，使得施工缝更加 中．在柳州市南二环路双连拱隧道群施工中，针对不 明显化； 同围岩情况，分别采取了相应的施工方法，并在实际 ２）拱墙衬砌分步施工，防水系统施工质量难以 施工中取得成功． 保证，特别是中墙顶处易出现渗漏水现象； １ 施工方法 ３）从经济上考虑，由于多导洞开挖和支护，加 双连拱隧道施工方法归纳起来可分为以下４ 大了成本，隧道造价高； 种：①三导洞分步施工法；②中导洞施工法；③单洞 ４）多导洞施工工序多，耗时长，施工断面小，不 施工法；④双洞全断面平行施工法． 利于大型机械作业． １．１三导洞分步施工法 １．２中导洞施工法 三导洞分步施工法其工序流程为：①中导洞开 对于Ⅲ类或Ⅲ类以上围岩，可以考虑不设两侧 挖及支护；②中墙衬砌；③左导洞开挖及支护；④左 导洞，而是中导洞中墙施工后，直接进行左、右正洞 收稿日期：２００３．０６－１０；修订日期：２００３．１０－－１６ 作者简介：唐亮（１９６９一），男，重庆市人，工程师，从事高速公路隧道、桥梁及道路的监理咨询工作及材料力学的 教学工作． 维普资讯 http://www.cqvip.com ３２ 重庆交通学院学报 第２３卷 一一一一，一一一一“’¨¨姐 憎¨牲ｔ 用了银中仔导山洞施ｌ。工隧法道．进口端８０Ｉｌ为Ⅲ类围岩地段，采— 采●—■—●■Ｌ叶＿Ｊ１—－●—一—¨—■■ —臀 － —一 ④珩左衬枷洞 二次衬砌；⑤右洞开挖及初期支护；⑥右洞二 ｆ ～Ｔ—Ｉ■—■厂 —● 曲“ ！ １阐—■１■一● 中导洞施工法的施工工序流程为：①中导洞开 减少了两个边导洞的施工，拱墙采取整体一次衬砌， 具有工序较简单、机械化程度较高、临时初期支护工 作量小、施工进度较快，节约成本的特点；而且中导 左右正洞施工创造了条件． 中导洞施工法施工工序如图２示． 穹 辜 ！Ｊ 琶 一＝冀＊・ ｔ 一 ≈ｔ硼ｉ， 图２中导洞施工法施工工序 全断面结构建成时间； 初期支护及中墙浇筑；②左（或右）洞二次衬砌施工； ③右（或左）洞开挖及初期支护；④右（或左）洞二次 单洞施工法的特点是： ３）减少了导坑开挖支护，降低了工程造价； ４）工程进度快，工期较短． 由于单个隧道施工技术已很成熟，根据围岩情 １）减少了工序，降低了对围岩的扰动，缩短了 况可采用全断面法、正台阶法和其他分步施工方法 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２期 唐亮：双连拱隧道施工方法 ３３ ０ ｛１）左嗣开挖、韧期妻护丑中墙ｉＥ筑 洞室提供支持力，保持结构平衡； ３）后施工的单洞则应特别注意不对称受力的 影响．后开挖的单洞，最好采用上、下台阶分步开挖， ∞｛３】右禹开挖墨韧囊支护０ （４】右ｊ鼻二 囊 图３单洞施工法施工工序 （如ＣＲＤ法、眼镜法等），因此单洞施工法适用范围 比较大．施工中左、右洞按单洞前后应错开施工．采 用单洞施工法要注意的是： １）对于先施工的单洞，中墙部分也一并开挖支 护和衬砌，中墙顶部围岩应根据具体情况加强支护； ２）中墙顶部采用锚杆与围岩连接，给先施工的 尤其要严格控制下台阶的开挖长度，下台阶开挖后 要及时作二次衬砌，最大限度地缩短不对称结构，确 保结构在时间和空间上的安全性．原则上，后开挖的 洞要在先开挖的洞施工完主体结构后才能进行，尤 其是要在仰拱施工后，使之形成闭合受力结构后施 工；后开挖的洞，在开挖靠中墙部分的围岩时，可以 通过控制爆破，减少对中墙的破坏．下台阶开挖时可 采取先施工远离中墙一侧围岩，增加靠中墙一侧围 岩的爆破临空面． １．４双洞平行施工法 双洞平行施工法工序流程为：①左、右洞开挖及 初期支护；②中墙开挖及中墙衬砌；③中墙顶部开挖 及支护；④左、右洞衬砌． 双洞平行施工法施工工序如图４示． 一｛０】麓道韧始状每 （１）左 右嗣开挖发韧期支护 ｛３）叶１墙『宴部开挖及支护 一（２）中｜ｌ踺挖及中｜ｌ村Ｉ封 一图４双洞平行施工法工序 双洞平行施工法的特点是：保留中墙岩柱，左、 右正洞同步掘进． 这种方法适用于Ⅳ类或Ｖ类以上围岩的硬岩隧 道． 破，减小对围岩的扰动及对中墙砼的震动就显得尤 为重要．在开挖爆破设计中制订以下几项原则： １）开挖中严格遵循“弱爆破、短进尺、强支护” 双洞平行施工法开挖左右洞时，要特别注意中 的施工原则，１１１类围岩进尺控制在Ｏ．８一１．５ｍ，以减 小每次爆破的炸药总用量，爆破一般采用光面爆破； ２）尽量减小周边眼的间距，根据围岩情况的不 同，一般控制在３０—４０ｃｍ，周边眼采用小直径药卷 间隔装药技术，以控制开挖成型，减小爆破对围岩的 扰动； ３）每次爆破后利用断面仪对开挖面进行检查 隔墙岩柱的稳定，使之能平衡左右洞围岩传递来的 应力 开挖中隔墙岩柱采取跳槽式开挖，如图５示， 开挖长度控制在４—５ｍ左右，开挖前采用长锚杆加 固中隔墙顶部围岩，开挖后要立即施工中墙衬砌和 及时施工左右洞二次衬砌． ２施工中特殊问题的处理 ２．１控制爆破。减小围岩扰动 在柳州市南二环路隧道群施工过程中，根据其 施工方法，开挖要分部进行，围岩将多次受到扰动， 爆破距已施作的中墙砼很近，因此，实施好控制爆 记录，并结合监控量测的信息反馈及时调整爆破参 数． ２．２中墙水平推力的平衡 根据连拱隧道的结构特点，在中墙砼施作完成 之后，将进行侧导洞和正洞的开挖支护．由于左右两 维普资讯 http://www.cqvip.com 重庆交通学院学报 第２３卷 图５中隔墙岩柱跳槽开挖示意 洞的不对称施工，以及爆破的震动，分部施工的反复 扰动，通过侧导洞和正洞的初期支护将压力传递到 中墙造成中墙受力的不平衡．当中墙不能抵抗这种 种施工方法都是围绕着中墙施工来进行的，双连拱 隧道施工的核心在于中墙的施工，中墙是整个隧道 受力转换和受力平衡的支撑点，在结构设计中其刚 单侧的推力而发生较大位移时，将会引起拱部的支 护开裂失稳，造成严重后果．为确保中墙的稳定，施 工中采取了以下几项措施： １）合理组织施工工序，作好控制爆破及控制进 尺，减小对围岩的扰动； ２）在中墙砼施工前，对中墙基底承载力及基底 度稳定应作控制，在施工中要认真处理好中墙的基 底承载力和回填反压平衡，确保中墙稳定； ２）在双连拱隧道施工中，中墙顶防排水处理是 双连拱隧道防排水的关键，要严格按照“以排为主、 防、排、截、堵相结合”的综合治理原则，抓好工序质 量控制，解决中墙顶漏渗水问题．通过施工实践表 明，虽然可以通过各种措施对因中墙顶渗漏而引起 的二次衬砌表面渗漏水进行治理，但如果双连拱隧 道采取按两个单洞独立设置防排水系统将更加合理 可靠，很好地解决中墙顶渗漏水问题； ３）采取大断面施工是目前双连拱隧道施工的 发展趋势，而双连拱隧道大多处在浅埋、偏压地质条 件下，因此认真做好超前预支护对双连拱隧道施工 是否存在溶隙和溶洞进行检查，对于基底承载力不 足的地段采用扩大基础或基底加强锚杆进行加强， 对存在溶隙和溶洞的地段采用基底加强锚杆、挂多 层钢筋网并浇筑砼或采用工字钢、挂多层钢筋网浇 筑砼纵向跨过，以确保中墙在工序施工而引起的受 力转换中不会因基底承载力不足而沉降，从而导致 支护失稳； ３）在中墙砼施工完成后，及时将中墙顶部与围 岩之间的空隙用砼回填顶紧，并用夯填土及ＣＩＯ砼 对中墙侧边进行回填，在偏压严重的地段可采用工 字钢或方木侧向支撑，确保中墙稳定； ４）尽快施作正洞仰拱及正洞二次衬砌，使中墙 十分重要，必要时采取预注浆等措施加固和改良地 层，充分调动和利用围岩的自承作用，减少对围岩的 扰动； ４）在软弱围岩中双连拱隧道左、右正洞应错开 施工，先施工的洞室要及时支护、衬砌和构建仰拱， 与支护体系形成一个共同体承受荷载，加大其抵抗 不平衡推力的能力． 形成封闭结构，后施工的洞室要在先施工洞室主体 结构完成后进行，以确保隧道安全； ５）在围岩稍好的情况下，双连拱隧道正洞施工 采用下导超前的全断面法比较合适，如图６示．双跨 ３体会和建议 １）从上述介绍的４种施工方法中可以看出，各 图６下导超前全断面施工工序 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２期 唐亮：双连拱隧道施工方法 ３５ 连拱结构跨度大，开挖时采取多次爆破或大药量爆 破加大了对围岩和已建结构的扰动和破坏，也不符 合充分利用围岩自承作用的新奥法原理；而采取下 导适度超前施工，既增加了全断面开挖的临空面，又 减少了爆破用药量，大大减弱了爆破对围岩的破坏． ４种施工方法，希望能对双连拱隧道施工起到一定 的参考作用． 参考文献： ［１］交通部．公路隧道设计规范（ＪＴＪ０２６—９０）［ｓ］．北京；人 民交通出版社，１９９０． ４结束语 在双连拱隧道ｌ０多年的建设中，其施工方法也 ［２］交通部．公路隧道施工技术规范（ＪＴＪ０４２—９４）［ｓ］．北 京：人民交通出版社，１９９５． 在不断完善，特别是近年来，使用了一些新颖的施工 方法．笔者介绍的针对不同地质条件下建议采用的 ［３］唐亮．柳州市南二环路桐油山隧道设计与施工［Ｊ］． 广西交通科技，２００２，（４）：５９－６２． Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｔｗｉｎ—ａｒｃｈ ｔｕｎｎｅｌｓ ＴＡＮＧ Ｈａｎｇ （Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｙｕｃａｉ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｏｎ＆Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００７４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂ 喇：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｏｆ ｔｗｉｎ—ａｒｃｈ ｔｕｎｎｅｌｓ ｏｆ Ｔｏｎｇｙｏｕ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｔｕｎｎｅ１．Ｙｉｎｚｉ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｔｕｎｎｅｌ １ ａｎｄ Ｙｉｎｆｉ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｔｕｎｎｅｌ ２ ｉｎ Ｓｏｕｔｈ Ｓｅｃｏｎｄ Ｒｉｎｇ Ｒｏａｄ ｉｎ ｃｉｔｙ ｏｆ Ｈｏｕｚｈｏｕ ｉｎ Ｇｕａｎｇｒ５ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｐｒａｃｔｉｃｅｄ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｉｎ ｔｗｉｎ－ａｒｃｈ ｔｕｎｎｅｌｓ ａｒｅ ｔｌｌＤＩｏｕｇｈｌｙ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｓｅｖｅｒａｌ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ａｄｏｐｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｓｐｅｃｉａｌ ｔｕｎｎｅｌ ｔｙｐｅ ａｒｅ ｍａｄｅ． Ｋｅｙ ｗ０ｒｌｌｓ：ｔｗｉｎ－ａｒｃｈ ｔｕｎｎｅｌｓ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ 责任编辑：袁本奎 一—— 一—— －＋一＋一＋一—— －—— （上接３０页） ［６］张江涛，周志祥．横张预应力混凝土箱形梁的构造与工 艺［Ａ］．中国公路学会桥梁与结构工程学会２００１年桥 梁学术讨论会论文集［Ｃ］．北京：人民交通出版社， ２００１． ［７］ 吕忠达．世纪长桥一杭州湾跨海大桥［Ａ］．２ｌ世纪桥梁 技术发展论坛论文集——纪念钱塘江大桥通车６５周 年［Ｃ］．杭州：中国公路杂志社，２ＯＯ２． Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｋｅｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｆｉｏｎ ｏｆ ｍｏｄｅｒｎ ｎｏｎｍｅｔａｌｌｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｉｎ ｂｒｉｄｇｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＳＨＩ Ｙｉｎｇ， ＷＡＮＧ Ｊｉｎ， ＬＩ Ｄａ．ｈｕｒｌ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ＆Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｍ￣ｓｚｈｏｕ ３１００１４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ＥｒＩ ｎｅ ｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ．Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００７４，Ｃｈｉｎａ；３．Ｔｉａｎｊｎｉ Ｓｅｉｓｍｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂｕｒｅａｕ，Ｔｉｂｉａ ３００２０１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓ嘣：Ｔｈｅ ｅｖｉｄｅｎｔ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｍ ｎｏｎｍｅｔａｌｌｉｃ ｓｔｒｕｃｔｎｒｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｉｔｏｎａｌ ｎｅｗ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｔｙｌｅ ａｒｅ ｄｉｓ． ｃｕｓｓｅｄ ｂａｓｅ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｈｔｙ ａｎｄ ｈｉｓｈ—ｔｅｅｈ ｉｎ ｂｒｉｄｇｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．ａｎｄ ｔｈｅ ｃｒｕｃｉａｌ ｒｅｑＬｉｆｒｅｍｅｎｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｈｌｒ￣ ａｒｅ ｍｅｔ ｉｎ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｈｉｇｈ ｓ￣，ｃｔｈ，ｌｏｎｇｓｐａｎ，ｅｏｒｒｏｓｉａｎｒｃｅ，ｓｉｓｔａｎｃｅ ｓｅｉｓｍｉｃ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｆａｔｉｇｕｅ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｒｅｓｔ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｒｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｏｆ丌 ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｗｉｔｈ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｎｄ丌 ｔｅｎｄｏｎ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｉｎｇ．丌 ｔｅｎｄｏｎ ａｎｃｈｏｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ＦＲＰ ｃｏｎ． ｃｒｅｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｒｉｄｇｅ；ｍｏｄｅｍ ｎｏｍｎｅｔａｌｌＪｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ；丌 ｃｏｎｃｒｅｔｅ；丌 ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ；ｐｒｅｓｔｒｅｓｓ ｓｙｓｔｅｍ 责任编辑：袁本奎
