双连拱公路隧道合理施工方法研究

赖可勇 LAI Ke-yong

（武平县交通运输局公路管理站，武平 364300）

（Wuping Transportation Department Highway Management Station，Wuping 364300，China）

0 引言

在我国高等级的公路和市政道路的建设过程中，为了在一定程度上能够获得良好的经济效益，工程技术人员从公路的整体路线、工程的造价等因素进行综合考虑，施工过程中大多都采用了双连拱隧道方案。根据我国目前设计施工技术的研究现状得知：施工中不同程度地出现过开挖过程中的围岩坍塌，建筑墙面出现大面积裂缝，工程造价难于控制等问题。因此，针对这些方面，在双连拱隧道建设过程中实施合理的施工技术成了重要问题。

1 研究背景

在我国目前已经建成的公路中，在关于隧道问题的解决上，主要采用了双洞分离的方案进行建设整修，在这方面的经验是十分丰富的，但是在那种比较特殊的地区，通过对实际的线型、造价和连接方式进行综合分析，继续采用双洞分离的方案进行施工是不可取的，因此，为了在一定程度上获得良好的经济效果，双连拱隧道成了重要的方案，目前在四川、重庆等许多省市在建的公路中，大多都采用了双连拱隧道。

据调查得知，正在修建中的浙江省金丽温高速公路主要在地质及地形条件十分复杂的山岭重丘区通过，为了在一定程度上能够获得良好的经济效果，对其实际情况进行综合考虑后，采用了连拱隧道的方案，由于它的总长度为90公里，因此，连拱隧道就有20座之余，同时，连拱隧道建设过程中的规模和难度更是公路建设中前所未有的。为很好的解决连拱隧道施工过程中的相关技术问题，对建设中的金丽温进行直接指导，经过许多人员的共同研究，终于找出了最佳方案。对此，下面就针对双连拱隧道施工工程中的合理方法进行系列研究。

2 双连拱隧道工程的发展现状及研究方法

2.1 发展现状 国外的许多国家在修建过程中都采用连拱技术，并有着相当丰富的施工经验。就拿日本来说，它在高等级公路隧道和城市隧道中也采用了连拱隧道，主要的施工方法有以下几种：三导洞全断面施工方法、三导洞半断面施工方法、三导洞CD施工方法等，现阶段对连拱的研究主要是：对于那种不良地质条件下的地层处理、开挖方式和方法以及超大断面隧道的开挖方式和方法的研究。

2.2 研究方法 在对地下进行施工时，要先对地下工程进行设计计算，它的计算过程中存在着结构模式和共同作用模式。结构模式比较简单，是长期以来的主导方法，缺点主要是将围岩和结构进行一定程度上的割裂，使其无法真正对施工过程中的围岩力学进行描述，包括地表及地中的位移。共同作用模式主要是对连续介质力学的研究，目前对单孔隧道研究的比较多。

隧道研究过程中最好用的方法是现场原型试验，它通过在一定程度上对现场的数据进行研究，不仅可以为施工提供很好的依据，还能在一定程度上做到直接指导工程。目前，国内外的许多大型工程都采用这种现场试验的方法。现场试验主要包括：周边位移测量、围岩深部位移测量、地质观察等，对连拱隧道来说，它的研究成果主要体现在：通过这种现场原型试验，可以取得围岩的动态特征，判别它的实际受力情况，及时建立现场监控，并提出解决过程中出现不良情况时的应对措施。

隧道过程中使用最多的一种方法是模型试验，它具有非常全面的优点，还可以在一定程度上满足别的方法所不能满足的条件，模型试验可以说是一种定性实验，也可以是计算结构时的辅助工具，它还可以作为独立工具。对模型试验进行准确分析是技术人员需要重视的，国内外利用模型试验对施工过程中的结构研究有着非常多的案例，也可以说，用模型试验的方法对隧道及地下工程进行系列研究，国内外已经取得很大的成绩，并且它的理论已经日益完善。据调查得知，随着计算机的不断引入，在1962年的岩土力学研究上取得了很大的进步，特别是针对岩土力学的数值和模拟方面，它的这一研究成果为以后的进一步研究提供了有利条件，数值模拟的方法有：边界元法、有限元法、无单元法等，这些方法的相继出现，在科研方面有着举足轻重的作用。在隧道的研究过程中，如果只是单纯的采用一种方法，在一定程度上很难做到得出正确的结论，如果在分析过程中，稍微出现点问题，就会产生很大的影响。如果运用上面的方法，就有可能避免分析中的错误。下面，就简要介绍一下双连拱公路隧道的施工方法。

3 施工方法

3.1 三导洞施工法 三导洞施工法除了在墙的位置开挖一个导洞外，还要在上、下两侧进行导洞的开挖，当中墙混凝土和边墙混凝土施工完成后再进行正洞的开挖施工，这属于先墙后拱法。方法原理主要是把一个大洞分成多个小洞，然后再利用小洞的有利特点，构成稳定的支护。两侧的导洞主要是为了解决侧墙的支撑，中导洞则是为了为其提供支撑点。这种施工方法的优点是：工期短，成本低；安全可靠，在处理过程中进行了结构的转化，可以保证施工过程中的安全性；工序简单，拆除量小等。当然，它也存在着一定的缺点，那就是：渗水现象发生的比较频繁，在一定程度上加大了成本，造价高，施工断面比较小。

3.2 中导洞施工法 中导洞施工就是先把中间的洞穿透，并在此基础上砌筑中墙和左右洞，其他部分按单洞掘进。相对于三导洞的施工方法，这种中导洞施工方法的优点是：工序比较简单、机械化程度也比较高；初期进行支护施工时工作量小、施工进度快，在一些方面节约了成本；对中导洞进行施工，主要就是为了能够为后面的洞提供条件。缺点是：由于该地地质条件比较复杂，因此围岩地段不利于施工的开展，会导致安全问题的发生；先对中间进行施工，会导致过程中中墙变形、渗水等问题的出现。

3.3 无导洞施工法 双连拱隧道按两个单独的单洞进行考虑，也就是这两个洞是独立的，各个形成系统结构。开挖过程中要结合相应的地形条件，严格按照单洞开挖方式进行，在开挖时尽量避免对先行洞的破坏。无导洞的优点是：通过所采取的单洞排水系统，可以在一定程度上提高工程质量；在一定程度上减少了工序，缩短了工程时间；在减少开挖支护的同时，也降低了施工过程中的工程造价；进度快，工期短。无导洞施工过程中要确保注意一下几点：对于那种过程中先施工的单洞，中墙也应该和它们一起进行支护保护，为了保持结构的平衡性，中墙应根据施工的实际情况进行支护的加强，比如，可以在中墙把锚杆和围岩进行连接，为先施工的单洞在一定程度上提供支撑；后施工的洞应该格外注意对称性，以免受到不对称受力的影响，从而造成不可避免的破坏。

由于双连拱隧道是由两座隧道通过相同的墙连接在一起的双洞隧道，因此它是一种具有发展前景的结构隧道。因此，它的施工方法可以总结为以上三种，在对双连拱隧道进行开挖过程中要格外注意中墙的安全性，避免施工过程中出现坍塌，在一定程度上影响着施工的进度。

4 结语

综上所述，进行双连拱施工过程中应该时刻注意方法的选取，因为，好的方法决定好的未来，就好比说：好的学习方法，可以更快速地促进一个人的发展。在建设行业也是一样的道理，经济的快速发展，带动着产业链的扩大，当然，这是需要一定的条件为其提供相应的基础，只有在好基础上开展工作，才能更好的进步。本文通过相关资料对双连拱隧道进行了系列讲解，主要是希望借此告诉大家：在对公路隧道进行施工时，对方法的选取是非常重要的，但是，并不是所有的方法都是固定的、一成不变的，这需要在以后的生活中工程师们的不断创新和实验，从而更好的为我国的建筑事业发展作出贡献。

[1]王昌胜.浅埋偏压连拱隧道施工顺序及支护结构力学行为研究[D].中南大学,2012.

[2]王世远.双连拱公路隧道防排水施工研究——以新房子双连拱高速公路隧道为例[J].河南科技,2012.

[3]宁鹏.浅埋偏压连拱隧道施工方案比选及结构优化[J].长安大学,2012.