浅析双连拱隧道施工技术

摘要：文章结合工程中双连拱隧道开挖导洞法施工工艺，分析了中导洞与中隔墙施工中的关键技术，提出了隧道防排水问题的防治措施。 关键词：双连拱隧道，中导洞，开挖，防排水 0 引言

双连拱隧道较分离式隧道具有造型美观、线形流畅、占地面积小、空间利用率高、可避免隧道洞口路基或桥梁分幅建设等优点；同时在隧道长度较短、环境保护要求较高时连拱隧道也表现出较强的优越性。因此，近年来双连拱隧道在高等级公路中被广泛应用，另外在城市地铁建设中也有不少应用该种形式隧道的例子。

然而，双连拱隧道开挖跨度较大、施工工序繁多，开挖和支护相互交错，在动态施工过程中隧道结构体系需要多次转换，围岩应力变化和衬砌荷载转换复杂，这就决定了其施工难度比一般隧道要大。尤其在地质条件较为复杂时，施工技术难度更大。

本文首先针对双连拱隧道中几个关键技术进行分析，然后根据实际工程经验对施工容易出现的问题提出建议，以提高施工质量，为以后施工提供借鉴。 1 开挖施工工艺及比较

目前高速公路双连拱隧道开挖施工工艺中有代表性的主要有中导洞法和三导洞法。实际工程中应用最多的是中导洞法，其施工工艺流程为：先贯通中隔墙导洞(中导洞)，施作中隔墙钢筋混凝土，后开

挖正洞，在正洞开挖时，因中隔墙为薄壁混凝土结构，保证中隔墙与左右两侧正洞开挖整体稳定至关重要，要在确保中隔墙稳定情况下，合理安排工序进行正洞开挖支护施工。其具体施工顺序为：1中导洞开挖及支护→2中隔墙施工→3左右线正洞开挖支护→4左右线正洞仰拱开挖与施工→5左右线正洞全断面衬砌(二衬)，如图1所示。

图1 中导洞法施工顺序

与三导洞施工工艺相比，中导洞施工法具有工序简单、临时支护工程量小、工期短和成本低等特点，且适用于地层条件较好情况，从其技术原理来看它是以隧道施工中广泛采用的新奥法为基础的。与之相反三导洞施工法具有施工安全、工序复杂、成本较高的特点，但适应于地质条件恶劣，围岩较差情况，其施工方法带有较为浓厚的矿山法分部施工色彩。综合考虑以上两种施工工艺，在地质条件允许情况下应尽量采用中导法，以加快施进度，降低建设成本，保证工程质量。 2 开挖与支护

2．1 中导洞开挖与支护

对于中导洞断面形式的选择，主要是基于其功能考虑的。中导洞是为安全开挖正洞而首先贯通的辅助导洞，其断面形式与几何尺寸在

设计上一般没有严格的要求，断面轮廓图如图2所示。

图2 中导洞断面轮廓图

选择断面主要考虑导洞开挖施工机械配备情况，在单口开挖长度大于100 m的情况下，一般采用装载机配汽车出渣，断面宽度最好在5．5 m左右；在单口长度小于100 m的情况下，由于开挖上程量较小，中导洞宽度可适当变窄，中导洞的高度一般比中隔墙高出0．5 m即可。

中导洞的开挖速度，控制全隧道的施工进度。而中导洞的开挖方法，又控制着中导洞的开挖速度。因此中导洞的开挖首选全断面开挖法。只有当围岩条件差，在改进钻爆设计、加强支护后，仍不能保证施工安全时，则选用台阶开挖法。无论采用哪一种开挖方法，均采用光面爆破技术，尽量减小中导洞爆破对两侧正洞围岩的扰动。每循环进尺一般要控制在1 m以下，围岩较好的情况下最多也不能超过1．5 m。支护要紧跟开挖面，不允许围岩暴露时间太长。加强施工监控测量，杜绝塌方，因为中导洞即使有小面积的塌方也会给正洞开挖带来很大的影响。

在施工过程中严格遵循“少扰动、短进尺、严注浆、快封闭、弱爆破、勤量测、紧衬砌”的新奥法施工原则，充分保护和利用围岩的自稳能力。导洞开挖前，进行超前支护，采用超前小导管预注浆施工。

导洞开挖一进尺，检验合格后，及时支护。

左、右线正洞在中导洞及中隔墙施工结束后开始开挖施工，为减小相互影响， 上、下行线开挖施工一般前后错开20 m～40 m的距离。这样在左、右线两个开挖面之间一侧正洞的初期支护已支撑在了中隔墙上，而另一侧初期支护还未施工，该段中隔墙必然要受到一个向未开挖一侧的水平推力(见图3)。

图3 水平推力及临时支撑示意图

由于水平推力位于中隔墙顶部，将会产生巨大的倾覆力矩，有可能导致中隔墙局部开裂，甚至倾覆。为了防止这类事故发生，在后开挖的一侧必须加强支护，可用钢管等材料沿路线方向设置一排牢固支撑。

2．2 左右正洞开挖与支护

双连拱隧道是两个隧道靠近施工，隧道的开挖使岩体原有的平衡状态被打破，围岩应力进行重新分布，围岩发生变形，以达到新的平衡状态，在施工过程中是相互影响的，特别是后进隧道引起的再分配应力作用在先进隧道的支护和衬砌上，会造成开裂，此必须合理安排

左右主洞的错开距离和施工状态。

对于工期、经济性的考虑，一般在初期支护状态下进行后进主洞的施工，此时连拱隧道左右正洞开挖的错开距离应控制在3D(D为隧道直径)左右，并根据量测结果调整，做到超前洞身的围岩变形基本稳定后方可进行滞后洞身的施工。 3 防排水技术

已建成隧道经验表明，洞内渗水、漏水是长期以来困扰人们的难题，电器设备漏电、隧底翻浆冒泥、路面打滑、断裂等病害都是由于排水不畅所致，特别是双连拱隧道其防排水问题尤为突出。施工中必须吸取经验，因地制宜有针对地做好重要区域的防排水。 3．1 中隔墙防排水

从已有隧道施工经验与建成后使用效果来看，采用图4形式的排水系统，左右洞排水系统相互。通过中隔墙横向和竖向排水管将水排至中隔墙墙脚排水管，然后排至隧道内排水沟。

图4 中隔墙排水系统示意图

3．2 其他防排水系统

洞身防水层在二衬前施工，主要采用ECB或EVA复合防水板和土工

布。施工过程中避免防水板污染、破损。挂设防水板时两块防水板之间的焊接是关键，焊缝应平顺、无波纹、颜色均匀。

施工缝、沉降缝处应敷设橡胶止水带，为了固定止水带，保证二衬混凝土施工中止水带位置不偏移，需要用φ8钢筋做成一定形状的钢筋卡，固定止水带位置。 4 结语

双连拱隧道开挖工艺应首选中导洞法，开挖过程中遵循“短进尺，早封闭”的原则，必须一炮一支，防止围岩暴露太长而引起塌方，特别是正洞下部开挖，钢架接脚时要控制好进度，绝不能使拱部初期支护长距离或连续长时间悬空。在开挖好中导洞后，浇注中隔墙混凝土，然后进行正洞的开挖，在个时期很容易造成中隔墙顶部脱空，须在模板台车顶部采取一定的措施进行处理。防排水施工中必须严格控制施工质量。

参考文献

[1] JTG BO1-2003，公路工程技术标准[S]． [2] JTJ 042-94，公路隧道施工技术规范[S]．