小净距隧道建设的关键技术综述

小净距隧道建设的关键技术综述

摘要：小净距是有别于连拱隧道和分离式隧道的一种特殊的隧道的结构形式，是从工程实践中衍生出来的一种新的结构形式，特别适合于中短隧道。研究表明，对于两隧道间距较小的小净距隧道，中夹岩墙的受力、变形极为不利，是设计、施工和监控测量的关键部位。所以，中夹岩墙的稳定是小净距隧道建设成功的关键。小净距隧道的优点是对路线、路基影响较小，且其造价较低，但其施工方法和中岩柱加固技术还处于研究发展阶段。文章从一些典型双洞小净距隧道施工等多方面入手，总结了小净距隧道设计和施工各方面经验，其中包括合理净距取舍、超前支护、开挖方法、中夹岩加固等。同时对小净距隧道施工中的几个重要方面做出了比较全面的经验总结，并提出了建议。

关键词：小净距隧道；超前加固；中夹岩；合理净距

Abstract: the small interval is different from multiple-arch tunnel and separate tunnel a special kind of tunnel structure form, derived from the engineering practice of a new form of the structure, especially for short tunnel. Research shows that, for the two tunnels spacing of smaller small interval tunnel, containing the stress of the wall rock, deformation is harmful, is the design, construction and monitoring of the key parts of the measurement. So, in the stability of rock wall with small interval tunnel construction is the key to success. Small interval tunnel of merits of the route, roadbed less influence, and the cost is low, but the construction method and basis in strengthening technology is still in the development stage. The article from some typical double hole small interval tunnel construction of ring-spuntechnique, summarizes the small interval tunnel design and construction experience in all aspects, including reasonable interval choice, advance, excavation method, supporting the clip rock reinforcement, etc. At the same time for small interval tunnel in the construction of several important has made quite comprehensive experience, and puts forward some Suggestions.

Keywords: small interval tunnel; Advanced reinforcement; Containing rock; Reasonable interval

0引言[1、2]

在日本及欧美等隧道修建技术比较发达的国家，从20世纪70年代就开始了小净距隧道的相关研究。由于小净距隧道结构特殊、设计施工技术复杂，所以一直是各国隧道工程领域的重点研究对象。

在我国，小净距隧道尚为新型隧道结构型式，出现的历史不久。铁路隧

道采用这种结构形式较早，己建成的小净距铁路隧道如内昆线青山隧道[3、4]、湘黔铁路娄底至怀化段复线新坪渠隧道、新坪口隧道、新柳潭隧道，宝成复线须家河隧道[5]等。深圳、北京等地铁的修建中，均出现了近距离施工和交叉重叠隧道的情形。研究主要集中在爆破控制和开挖监控量测和数值模拟计算等方面。

伴随着各种高等级公路建设的迅猛发展,山区或者沿河高速公路选线时上、下行隧道往往受地形的限制,使得两相邻隧道的最小净距不能满足设计规范的要求。由于连拱隧道的工程造价高、施工难度比较大、施工周期长，大大超过普通的双线双洞隧道，这样就迫使人们去设计一个另外更能符合实际情况的隧道形式，这就是小净距隧道。小净距隧道双洞的中夹岩柱宽度介于连拱隧道和双线隧道之间，一般小于1.5倍隧道的开挖断面的宽度(B)。

1小净距隧道的合理净距

虽然隧道设计规范对各类围岩级别的最小净距做了规定，但隧道设计往往受地形和公路线形的限制，不同围岩地质条件、施工方法和施工工序等都要考虑不同的净距。实际工程中，小净距隧道的净距往往小于规范中所限定的最小净距，并取得了成功。所以,对中间净距的最小可能值与合理间距的研究成为目前讨论的热点。综合研究考虑小净距隧道的经济性、中夹岩的力学稳定等相关因素，对净距在4～8m范围的小净距隧道开展可行性研究是很有实际意义的；同时对受地形条件限制较大的隧道,通过数值模拟分析与合理施工安排,将净距控制在2m左右也是很有应用前景。

中间岩柱的稳定情况是衡量小净距隧道净距取舍是否合理的主要指标,除了在施工阶段要对中间岩进行加固外,净距的取舍要充分考虑中间岩柱的稳定性。通过多种实验证明,施工方法和埋深对中间岩柱稳定性的影响是次要的,围岩级别一旦确定,净距就成为了影响中间岩柱稳定的主要因素。一旦净距的取值小于合理值,中间岩柱就会破坏,双洞就会形成联合落拱,给工程带来严重的损失。所以在选择净距大小时应慎重,对于Ⅰ、Ⅱ级围岩,比较合理的净距应在0.2B～0.35B之间,对于Ⅲ级围岩净距大于0.25B时双洞就能自稳了,对于Ⅳ级围岩,净距应在0.35B～0.45B范围之间,对于Ⅴ级围岩,小净距选取的合理范围应在0.75B左右。

2超前支护

由于小净距隧道的净距较小,施工难度较大,为了保证施工安全,在开挖前的超前支护及加固显得非常重要,特别是在围岩岩性比较差的时候,这种超前支护措施显得格外重要。注浆预加固是超前支护的主要措施,其方法主要有:

(1)小导管注浆,主要适用于掌子面能够短时间稳定或者围岩稳定性能很差、地下水较少的地层；

(2)大管棚注浆,由于这是种长距离的支护措施,主要适用掌子面不能自稳,而且含水的地层,常与刚架共同组成预支护体系；

(3)大管棚注浆加小导管补充注浆,除具有(2)的特点外,还能够防止管棚下方三角形土体的塌落；

(4)水平旋喷桩预支护和水平旋喷桩加小导管补充注浆；

在选用超前支护方法时不但要考虑各种超前支护的使用范围和特点,还要考虑超前支护参数问题。