小净距隧道在京福高速公路上的实践
公路隧道工程中的小净距隧道施工技术
公路隧道工程中的小净距隧道施工技术摘要：小净距隧道是一种新型的隧道结构，具有边坡规模小、展线自由度高、成本低等优点。
这种隧道结构的净距较小，可以有效地缩减隧道所占用的土地面积，适合在山区等用地有限的地区进行建设。
随着公路建设的不断发展和完善，隧道结构也在不断地探索和改进。
小净距隧道作为一种新型的隧道结构，将为公路建设带来更加创新和高效的解决方案。
关键词：公路；隧道工程；小净距隧道；施工技术小净距隧道是一种相邻隧道之间的最小净距不能满足设计规范的隧道工程。
此类隧道工程施工难度大，工程造价高。
因此，研究和实践小净距隧道施工技术，可以提高施工质量，降低施工难度，降低工程成本。
小净距隧道在交通工程中的应用也有着广阔的前景。
这种类型的隧道工程可以有效解决城市交通拥堵问题，提高道路通行能力，改善城市交通环境。
此外，小间距隧道还可以广泛应用于水利、矿山、地铁等领域，为这些行业的发展提供有力支撑。
进一步发展小净距隧道在交通工程中的应用，将为城市交通发展提供新的支撑，促进交通发展。
1概述小净距隧道施工技术是一种能够提高隧道施工效率、降低成本的技术，其应用带动了公路行业的快速发展。
该技术在施工过程中不需要使用大量的支撑结构，从而减少了施工时间和成本。
同时，小净距隧道的施工技术在保证隧道结构稳定性的同时，还可以提高施工效率，提高隧道施工质量。
2小净距隧道的设计首先，隧道入口位于强风区，围岩风化严重，相对脆弱。
同时，它们之间夹着一层土，覆盖层相对较弱，使土壤难以拱起。
这给隧道建设带来了重大挑战。
为了解决这个问题，我们可以采取施工方法和逆向施工方法相结合的方法。
这种方法可以提高隧道支护的强度和稳定性，从而保证施工的顺利进行。
其次，在设计小净距隧道时，需要考虑地质条件、施工条件、断面尺寸、地下水分布等。
这是因为隧道施工需要考虑各种因素的综合影响，以确保隧道的安全稳定。
在设计过程中，我们采用了相应公路隧道工程技术标准的要求，确定了隧道断面的设计方案。
高速公路小净距隧道设计和施工方法探讨
高速公路小净距隧道设计和施工方法探讨摘要：随着经济的发展，国家基础设施建设不断加快。
公路作为国家经济发展的枢纽，其建设质量和后期运营安全至关重要。
然而，在公路工程建设中，隧道又是其重要的一个环节，公路隧道小净距是和设计、施工有着密切联系性的问题。
在本篇文章中，主要分析公路隧道修建的小净距问题，将工程当成实施背景，全面总结了小净距公路隧道建设的研究现状。
关键词：小净距公路隧道；设计方法；施工方法前言：在高速公路隧道建设期间，小净距隧道是一项特殊类型的隧道布置形式，其得到了十分广泛的应用。
随着诸多小净距隧道的修建，设计、施工单位加强了工程有关技术的研究力度。
这些研究成果及时总结了近些年工程的成功案例和失败案例，有效改变了小净距隧道修建初期理论远远滞后于实践的局面[1]。
然而，有关于小净距隧道的技术问题依旧处于理论和实践检验阶段，尚未形成统一的结论，关键技术研究有待加强。
本文主要论述小净距隧道施工的特殊性和复杂性，结合设计的重点提出具体的建设方案，设计、施工有着密切联系性的问题。
全面总结小净距隧道建设的研究现状。
1对于小净距隧道工程建设期间安全问题的分析虽然小净距隧道在短时间内得到了良好的发展，但有关小净距隧道一些问题研究力度仍处于较弱的现象，当没有解决这些问题时，必定会限制其整体发展。
在小净距遂道选型过程中，与分离式隧道、连拱隧道两种类型的隧道型式相比较来看，小净距隧道与公路选线受到限制的情况相适应，能够有效的解决路线选线问题，所以应当进一步开展小净距隧道建设研究力度，同时，不同地质条件下的小净距隧道施工标准和质量检验技术也必须符合要求。
1.1塌方所谓塌方，主要是指在小净距隧道施工期间，受到地压作用力的影响，使得围岩受损发生裂缝现象，岩石以及泥土出现了大规模的坍落问题。
通过研究得出，隧道工程的施工环境以及施工条件和地面上相比较而言要复杂许多，面临的隐患较大。
产生塌方的原因表现为两种，第一种是在隧道施工采用暗挖法的时候产生塌方，表现为洞内塌方和冒顶，不过，无论是产生哪种类型的塌方，均会威胁到人员自身的安全性，一般来讲，在铁路、公路隧道中经常出现该种塌方。
高速公路小净距隧道施工控制技术探讨
隧道之间 ，一般小于 １ ． ５ 倍隧道开挖断面宽度的一种特 殊 结构形 式隧道 。相 比普通双线分离式隧道 ，施工难 度较大 ，施工风险较 高。对于 小净距隧道 ，最重要 的
是考虑施 工期间双洞的相互 影响 ，一般要考虑相邻两
隧 道 的 施 工 对 围 岩 的扰 动 和松 弛 的相 互 影 响 ， 以及 对 中 夹 岩 柱 稳 定 性 的 影 响 。 因 此 ，对 小 净 距隧 道 的施 工
护 、截水沟砌 筑 、明洞衬砌及洞 门墙修筑等一系列工
程 。洞 口工程 主要 是 为洞 内施 工创 造条 件 ，但 由于洞 口 段 埋 深 小 ，难 以形 成 稳 定 的承 载 拱 ，而 且 当地 形 、地
力为 ０ ． ５ ＭＰ ａ ，终 止 压 力 为 １ ． ５ ＭＰ ａ ，必要 时 加 大到
２． ＯＭ Ｐａ。
３ 洞身 开挖
３ ． １ Ｖ级 围岩开 挖施 工顺 序
质 、地下水 、降水等条件变化时，易引发坡面崩塌 、滑
动 、地表下沉 、掌子面崩塌等 ，也易受新作用的上覆荷
载和土压力变化的影响。
２ ． １ 洞 口开挖
洞身开挖仿照成熟的单洞掘进控制措施即可 ，这里 不在详述。后行洞洞身开挖一般推荐采用正向单侧壁导 坑开挖法如 图１ 所示。
根据震动速度的衰减规律 ，可采用下列公式对震动
速度进行预估计算 ：
Ｖ＝ Ｋ （ Ｑ“ ／ Ｒ ． ）ａ
受力要比Ｖ级围岩浅埋段的受力更为严峻。 根据上述分析 ，可得出结论 ：由于小净距隧道中夹 岩的厚度远小于普通分离式双洞隧道的中夹岩厚度 ， 在 隧道施工中该处二次应力场在此叠加 ，出现应力集中 ，
控制技术进行总结 ，为今后的类似工程提供 参考 ，就
小净距-超小净距-连拱隧道施工工法
小净距-超小净距-连拱隧道施工工法小净距-超小净距-连拱隧道施工工法一、前言随着城市交通的发展和人们对交通工具的需求增加，隧道建设成为现代交通建设的重要组成部分。
为了满足隧道建设的需求，不断探索新的施工工法和技术是必要的。
本文将介绍一种被称为“小净距-超小净距-连拱隧道施工工法”，它在提高施工效率和节约成本方面具有显著优势。
二、工法特点“小净距-超小净距-连拱隧道施工工法”是一种采用连续墙体施工方法的隧道施工工法。
其特点如下：1. 该工法使用连续墙体支护，不需要大量的临时支护结构，降低了施工成本。
2. 通过合理的设计和施工工艺，实现了减小净距和超小净距，提高了隧道的横向稳定性和承载能力。
3. 工法灵活多样，适用于各种地质条件下的隧道施工，具有很强的适应性。
4. 采用先进的施工设备和技术，提高了施工效率，缩短了施工周期。
三、适应范围“小净距-超小净距-连拱隧道施工工法”适用于以下地质条件：1. 岩层稳定，不易塌方的地质条件。
2. 隧道断面相对较小，不需要大型临时支护结构的情况。
3. 隧道路线相对直线，没有太多的曲线和坡度。
适用范围广泛，可以满足不同类型的隧道建设需求。
四、工艺原理“小净距-超小净距-连拱隧道施工工法”的工艺原理是通过采用连续墙体施工方法，减小净距和超小净距，提高隧道的横向稳定性和承载能力。
具体工艺如下：1. 隧道开挖后，设置合理的初始支护结构，包括锚杆和颗粒体嵌固。
2. 在初始支护的基础上，按照合适的净距和超小净距要求，施工连续墙体支护结构。
3. 在连续墙体支护的同时，采用合适的方法进行地下水的封闭和排水工作。
4. 最后，进行隧道的二次衬砌和抹灰等工序，以加固隧道结构并保证施工质量。
五、施工工艺 1. 预处理工作：包括勘测设计、地质勘探、定位标志、固定基点等。
2. 掘进工程：通过机械装备进行隧道的开挖工作，同时进行地下水的封闭和排水工作。
3. 支护工程：采用连续墙体支护结构，包括钢筋混凝土墙体和锚杆支护。
公路小净距隧道施工技术探讨
公路小净距隧道施工技术探讨摘要：与连拱隧道相比，小净距隧道具有施工工序更简、工期更短、造价更低、防渗漏水等优点。
为确保小净距开挖过程中的围岩稳定，本文介绍了公路小净距隧道施工技术的原理及施工中开挖工序、爆破作业、中间岩体加固、锚喷支护及监控量测等关键技术措施，以期为同类工程的施工提供参考。
关键词：小净距；公路隧道；施工技术1.引言在工程应用中，传统分离式隧道常受特殊地质和地形条件的限制，连拱隧道虽能克服地形的不利，但却存在施工工序繁琐、工期长、造价高、防水性差及中墙开裂等问题，为避免以上缺点，产生了小净距隧道。
它的提出以充分利用中间围岩的自承、自稳能力为基点，对中间岩柱进行加固，可减小隧道间距、减少隧道两端接线工程的规模并增加隧道工程的自由度。
严格意义上讲，此种隧道形式属于狭义的小净距隧道，在工程中更具现实应用价值。
目前，小净距隧道已成为我国山区特殊地质和地形条件下修建公路的主要新型隧道结构形式，已有的成功范例如：京福高速公路上的金旗山隧道、都汶高速公路上的紫坪铺隧道、宁波镇海的招宝山隧道等。
根据笔者多年在小净距施工建设的经验，本文就公路小净距施工的原理及关键技术做了相关介绍，以期为同类工程的施工提供参考。
2技术原理由于小净距隧道中夹岩柱体较薄、稳定性不好，因此，在施工中需要合理掌握隧道开挖工序、爆破作业、中夹岩加固、锚喷支护及监控量测等关键措施。
施工时注重科学利用隧道周围岩层的自我承载、自我稳定的能力，可确保隧道开挖过程中周围岩层的稳定，以此保障隧道的合理经济安全建设。
3 技术流程及要点3.1开挖工序为避免因爆破震动所导致的施工中周围岩层的不稳定或因隧道净距小而造成的周围岩层变形，施工时应坚持“短进尺、弱爆破、早支护、快衬砌、勤检查、稳前进”的原则，并对不同围岩类别的小净距隧道采用不同的施工工序：3.1.1 I类、II类围岩施工工序由于这两类围岩土层相对较松软，可采用正向单侧壁导坑法开挖。
施工顺序如图1所示。
不同净距下小净距公路隧道的数值模拟研究
安 全 系数 ， 从而 分析 围 岩各 项 指 标 随净 距 的 变化 规 律 ，
的规定 ， 高速公路 、 一级公路的隧道应设计为上、 下行分 离的独立双洞 ， 分离式独立 双洞 的最小净距， 一般情况
并根据计算结果探讨如何确定小净距公路隧道的合理 净距 。
ｌ 计算 基本 理论
１ １ 岩体 弹塑 性破坏 准则 ． 目前 ， 在岩 土工 程 中应用 较 广泛 的的是 德鲁 克一普 拉格 （ ｒ ｃ ｅ － Ｐ ａ ｅ） 服 准 则 ， 准 则 一 方 面克 服 Ｄ ｕｋ ｒ ｒｇ ｒ屈 该
（） ３
＼ Ｖ ，
、２ ３ ９ ｉ （ ／ √ （ 一ｓ ） ｎｐ １ ２ 强度 折减 法的 基本原 理Ｗｔ ． ３ ］ 强度折 减法 是利 用公 式 （） （） 断增 大折 减 系数 ４ 、５不
主要 针对某 一实 际工 程 ， 采用 数值 方法 计算 在不 同
净距下小净距隧道 围岩的位移、 应力 、 塑性 区分布以及
１５ ３
ห้องสมุดไป่ตู้
…
ｃａ ｔｎ（
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４ ０ ３ ５
强度折减法一般用于边坡的稳定性分析， 用来求边 坡的安全系数。因为该方法能适合各种复杂边坡的稳 定性 分析 ， 用 事先假 定 边 坡 滑 动 面 ， 直 接 求 出 安 全 不 而 系数 ， 因此得 到广 泛 的应用 。 目前 ， 于 隧道 的安全 系数 没有 一个 明确 的象 边坡 关 样 量化指标 ， 般 只能通 过对 其变 形 、 力 、 一 应 塑性 区分 布情况来定性判断其安全程度 。由于有限元强 度折减 法上 述 的特 点 ， 文 把 强 度 折 减 法 推广 应 用 到 隧 道 方 本 面 ， 分析 小 净 距 隧 道 在 不 同净 距 的情 况 下 的 安 全 系 来 数， 从而分析安全系数随净距 的变化规律 。计算时 ， 采
浅谈双洞小净距隧道的开挖
浅谈双洞小净距隧道的开挖[摘要] 小净距隧道的中夹岩是开挖后应力集中最大的地方，开挖方法选择的合理与否将直接影响到中夹岩的稳定性，本文通过对京福高速公路小净距隧道群的开挖施工总结就双洞小净距隧道的开挖方法按照不同的围岩级别逐一进行了介绍，同时，提出了钻爆开挖过程中的测试、计算方法及降震措施。
[关键词] 施工顺序施工要点震动测试降震措施1 前言《公路隧道设计规范》JTJ D70-2004第4.3.2条对并行公路隧道的净距作出如下规定：高速公路、一级公路的隧道应设计为上、下行分离的独立双洞。
分离式独立双洞的最小净距，按对两洞结构彼此不产生有害影响的原则，结合隧道平面线形、围岩地质条件、断面形状和尺寸、施工方法等因素确定，一般情况可按下表取值。
分离式独立隧道双洞间的最小净距表1注：B—隧道开挖断面的宽度隧道间的中间岩柱厚度小于表1建议值的隧道称之为小净距隧道。
小净距隧道是介于普通分离式双洞隧道和连拱隧道之间的一种结构形式，工程应用中它有以下优点：（1）其造价和施工工艺同普通分离式双洞隧道相比差别很小；（2）同连拱隧道相比，它的造价低得多，同时施工工艺也简单；（3）有利于公路整体线型规划和线型优化。
基于上述因素，该结构形式在中、短隧道设计中被广泛采用。
但由于小净距隧道的中夹岩的厚度远比普通双洞隧道要小（一般只有5m～8m），所以小净距隧道的围岩稳定与支护结构受力要比普通分离式隧道要复杂，同连拱隧道相比，它有其自身的特点。
为了保证该结构形式成功地应用于公路建设中，需要采取一定措施以保证围岩稳定与支护结构的安全。
小净距隧道的围岩力学特点表明，隧道在施工中必须慎重对待中夹岩的稳定性，应采取必要的设计、施工措施，确保小净距隧道施工安全。
本文通过对京福高速公路三明至福州段上多座小净距隧道施工资料的分析以及施工经验总结和对国内多座小净距隧道施工文献的调研，提出并行双洞小净距隧道开挖方法。
2 开挖顺序及施工要点小净距隧道施工的难点、重点是合理选取开挖顺序、控制爆破作业，确保隧道开挖过程围岩的稳定，减小两隧道之间由于净距较小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素。
公路隧道中小净距隧道的施工技术
公路隧道中小净距隧道的施工技术摘要：本文结合工程实例主要对高速公路小净距隧道施工技术作出了论述。
关键词：公路隧道；小净距；施工要点；爆破；加固１工程概况及地质水文条件某隧道为上下行分离的四车道高速公路小净距短隧道，隧道最大埋深约88m。
隧道轴线经过地段地面高程为204～283m，相对切割深度约79m，隧址区未见明显的不良地质构造现象。
隧道范围内基岩主要为：强风化片岩和中风化片岩，强风化片岩：灰白色，灰褐色，变晶结构，片状构造，岩石风化强烈，岩心多呈块状，少量呈短柱状，采取率约为58％。
钻探掲示厚度为13.3～16.2m。
中分化片岩：灰绿色，变晶结构，片状构造，含石英、绢云母等矿物，岩心呈短柱状，采取率约为76％，RQD值为24％。
本隧道左、右洞设计线间距约为15.2～16.0 m，建筑界限净宽10.25m，净高５m。
２开挖方法2.1Ⅲ级围岩2.1.1施工工序Ⅲ级围岩推荐采用全断面法开挖，开挖每循环进尺控制在2～3m。
其施工工序为:1)全断面开挖按照轮廓线一次爆破成形；2)修建衬砌。
2.1.2施工要点(1)机械设备要配套，如钻眼、装渣等主要机械和相应的配套机具在型号、规格尺寸、性能和生产能力上都要相互配合，施工工序才能环环紧扣，不至发生彼此相互受到牵制而影响掘进，并应注意经常检查维修保养机械设备，应备有足够的易损零件部件，以保证各项施工工序顺利进行。
(2)加强各辅助作业和设备的管理，如三管两线(高压风管、高压水管、通风管、电线及运输路线)要保持良好的运行状态，要有专人看护。
(3)后行洞爆破面的开挖应在先行洞初期支护完成并达到一定强度后进行，因此后行洞与先行洞的安全距离应保持30～50m。
(4)二次衬砌及时施作，一般二次衬砌工作面距掌子面不大于120m。
2.2Ⅳ级围岩2.2.1施工工序施工工序：(1)开挖左洞上半断面，采用弧形导坑法，导洞超前5～10m，超前支护应先期施作；(2)施作左洞拱部初期支护；(3)交错开挖左洞下半断面的两侧；(4)施作左洞两侧边墙初期支护；(5)开挖左洞核心土体及仰拱；(6)施作左洞仰拱初期支护及二次衬砌、仰拱回填；(7)开挖右洞上半断面，采用弧形导坑法，导洞超前５～10m，超前支护应先期施作；(8)施作右洞拱部初期支护；(9)交错开挖右洞下半断面的两侧；(10)施作右洞两侧边墙初期支护；(11)开挖右洞核心土体及仰拱；(12)施作右洞仰拱初期支护及二次衬砌、仰拱回填。
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2003年10月重庆大学学报Oct.2003 第26卷第10期Journal of Chongqing University Vol.26 No.10 文章编号:1000-582X(2003)10-0019-04小净距隧道在京福高速公路上的实践Ξ黄拔洲1,陈少华2,秦 峰1(1.三明京福高速公路有限责任公司,福建省三明市 365000;2.重庆交通科研设计院,重庆 400067)摘 要:小净距隧道是介于普通分离式双洞隧道和连拱隧道的一种结构形式,工程应用中它有以下特点:其造价和施工工艺同普通双洞隧道基本相似;与连拱隧道相比它的造价要低、施工工艺要简单;双洞间净距比较小,有利于公路整体线型规划和线型优化。
基于上述因素,该结构形式很适合在短隧道的建设中。
由于小净距隧道的中夹岩的厚度远比普通双洞隧道要小,隧道的围岩稳定与支护结构受力要比普通分离式隧道要复杂,所以需要从设计、施工、监理、监控量测等方面采取一定的措施来保证施工和营运安全。
关键词:小净距隧道;结构分析;围岩加固中图分类号:U451文献标识码:A 由于闽北山区地形特点,在京福高速公路福建段建设中遇到大量的短隧道修筑问题,它的长度一般在500m以下,有时甚至只有100多m。
以往在建设中如果遇到短隧道一般要同高边坡方案进行比选,可近些年来公路建设中强调环境保护,再加上修筑高边坡本身也存在投资高,运营中维护工作量大等问题,所以目前公路建设中尽可能减少高边坡工程。
如果选用普通分离式双洞隧道,按照《公路隧道设计规范》J T J029-90第2.6.3条对并行公路隧道的净距作出的规定:高速公路、一级公路、一般应设计为上、下行分离的独立隧道。
两相邻隧道最小净距视围岩类别、断面尺寸、施工方法、爆破震动影响等因素确定,一般情况并行双洞隧道的净距应在1.5～5.0倍洞径之间[1]。
由于净距的存在,使道路与隧道接线时应有一个三角形过渡区。
以Ⅲ类围岩隧道为例,净距要求是2.5～3.0倍毛洞洞径,一般双车道隧道毛洞开挖约12.4m左右,净距应在31～38m;另外《公路隧道设计规范》第2.7.2条规定:隧道两端平面线形与路线线形一致的最小长度如表1,这就意味在道路接近隧道时左、右同幅分开。
如果把隧道两端平面线形与道路线形相一致的最小长度,两端平面线形与道路线形相一致的长度和上述过渡段的长度相加一般在200m以上。
对于大于1000m的长、特长隧道来讲可能建设单位并不介意,如果隧道比较短(小于300m),规划设计中出现短隧道群,线路不易展开、土地使用量高,不得不考虑它的影响。
如果修筑连拱隧道,虽然中隔墙只有2.0m左右,但是这种结构形式存在下列问题:1)对地质条件要求苛刻、Ⅲ类以下围岩很难修建;2)施工难度高,建设周期长;3)造价远远高于普通分离式双洞隧道;4)由于该结构形式和施工技术存在一定地缺陷,所以隧道建成后结构出现开裂、渗漏水的概率很高。
表1 各种公路隧道两端平面线形与道路线形相一致的最小长度公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路地形平原微丘重丘山岭平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘最小长度/m1008060408040602040152010Ξ收稿日期:2003-06-10作者简介:黄拔洲(1962-),男,福建闽清人,工程师,主要从事公路工程的建设。
基于上述原因,作者提出把隧道净距缩小到4～8m ,同时隧道自身建设成本又不明显增加。
这样做可以使道路接近隧道时左、右分幅宽度小、道路线形好、占地少,同时与连拱隧道相比它的建设成本大幅度降低。
这是对现行公路隧道设计规范进行拓展,作为一种新型隧道结构应用在公路建设上的一个成功的探索。
1 小净距隧道建设的理论基础在现行公路隧道设计规范中,要求并行双洞隧道最小净距的原因是主要考虑将两座相邻隧道应分别置于围岩压力相互影响及施工影响范围之外,或者说其间岩柱具有足够强度和稳定性,不致于危及两相邻隧道的施工及结构安全,这一点已被现代结构分析结果所证实。
针对上面的小净距隧道问题进行力学分析,模拟在净距只有4～8m 的情况下围岩与支护结构的受力特性。
结构分析虽然不能完全评估围岩的安全系数,但是可以对各部位围岩的相对安全系数作出比较准确的估计。
结构分析所选用的软件是2D -σ,根据京福高速公路初勘资料选取典型围岩的力学参数,并适当参照规范进行修正[3]。
经分析得到下述结果:1)对于普通Ⅱ类围岩段,如果不加支护在双洞隧道上台阶开挖时,在中夹岩处出现一个蝴蝶形塑性区(见图1),安全系数在0.8～1之间。
说明对于Ⅱ类围岩开挖中如采用上、下台阶的开挖方法,围岩不进行预加固,在隧道开挖过程中中围岩就会失稳。
在围岩进行预加固的前提下,采用一定的支护和开挖方法,经分析,看出Ⅱ类围岩段中夹岩处虽然还出现塑性区,但塑性区的范围大为减小(见图2),安全系数在0.8～1之间。
由于围岩已经过加固支护结构未出现破坏,说明对于Ⅱ类围岩经过合理的加固和采用一定的施工方案是可以保证围岩稳定和初期支护安全的。
结构分析中同时可以看到Ⅱ类深埋段中夹岩的受力要比Ⅱ类围岩浅埋段的受力更为严峻,这可能与原始地应力大小有关[4]。
图1 Ⅱ类围岩上半断面开挖后围岩的安全性2)对于普通Ⅲ类围岩段,结构分析的结果同Ⅱ类围岩段有相似之处,只不过围岩的塑性区比Ⅱ类围岩有所减小(见图3)没有像Ⅱ类围岩段那样出现贯通的图2 Ⅱ类围岩经预加固围岩的安全性蝶形塑性区,说明Ⅲ类围岩段对中夹岩的预加固和采用合理的施工方法也是必须的。
结构分析中同时对Ⅲ类围岩深埋段进行结构分析,得出的结果表明深埋对中夹岩的影响不象Ⅱ类围岩埋深时对中夹岩的影响那么大。
3)对于普通Ⅳ类围岩段,结构分析结果表明在净距只有4m 的情况下,采用全断面施工方法一般不出现塑性区,但中夹岩处围岩的安全系数,一般只有1.5～2.0之间,只相当其它部位的1/2～1/3(见图4)。
说明对于Ⅳ类围岩中夹岩的安全系数只比临界安全系数略高,如果施工中不注意对中夹岩的保护,不做好控制爆破和光面爆破同样可能出现围岩失稳现象。
图4 Ⅳ类围岩时隧道围岩的安全性4)对于普通Ⅴ类围岩段,结构分析表明隧道在双洞全断面同时开挖时,中夹岩的安全系数一般大于3.0。
2 设计要求根据结构分析结果可以得出下列结论:1)隧道施工中二次应力场在中夹岩处叠加,出现应力严峻的集中,设计中应重点对该部位进行加固。
2)如果双洞掌子面平行会出现围岩未加固就产生塑性区,所以施工在应禁止。
02重庆大学学报 2003年3)除中夹岩处以外的围岩也由于左、右洞二次应力的叠加,它的受力同样比相同围岩条件下普通双洞隧道要严峻一些,是结构需要加固的次重要部位。
由于岩土工程的特点,对于软弱围岩先加固再开挖与先开挖再加固可能会出现完全不同的结果,所以结构设计中对于Ⅱ、Ⅲ类围岩,一般采用下列措施进行加固:1)预注浆,注浆范围对于左洞(先行洞)应从左侧拱脚到右侧墙脚处,对于右洞(后行洞)应从右拱脚到左侧墙脚处;2)中夹岩处初期支护的喷砼、钢支撑设计参数比普通双洞隧道的参数略有加强;3)中夹岩处深层围岩加固主要采用贯穿两洞的水平预应力对拉锚杆,施作范围要求从左洞右侧拱腰到右侧墙脚处,对应于右洞应从左侧拱腰到左侧墙脚处(见图2、3所示)。
这里值得一提的是对中夹岩深层的加固不提倡多于2种的加固措施,例如有的设计对中夹岩的深层加固设计中使用小导管预注浆、系统锚杆和对拉锚杆。
在修改设计中取消了系统锚杆,主要考虑到对围岩过度加固反而会削弱围岩的整体强度。
4)对中夹岩以外的围岩加固同普通双洞隧道的相同部位,设计参数略有加强。
对于Ⅳ、Ⅴ类围岩,结构分析表明中夹岩处一般不会出现塑性区,对中夹岩的加固在Ⅳ类围岩条件下建议将系统锚杆加长0.5～1.0m,其它部位的初期支护参数可参照同类围岩条件下的普通分离式双洞隧道设计参数,或略有加强。
对于Ⅴ类围岩建议在中夹岩处增设局部系统锚杆,其它设计参数参照同类围岩条件下的普通分离式双洞隧道设计参数[5-6]。
3 施工要求小净距隧道从某种意义上讲更能体现新奥法修筑隧道的特点,通过对围岩的保护和加固充分发挥围岩的自承能力,同时小净距隧道是一种施工性很强的隧道结构形式。
为了保证结构和施工安全,结合结构分析结果,提出针对不同围岩条件下的施工方法。
1)对于Ⅱ、Ⅲ类围岩,根据小净距隧道受力特点,在正常情况下推荐采用正向单侧壁导坑的开坑方法,施工工序以左洞先开挖制定;当右洞先行时,则将左、右洞施作顺序对调即可,左、右洞开挖工序横断面布置见图5所示,平面布置见图6。
这里值得强调的是:a.光面爆破和控制爆破是Ⅱ、Ⅲ类围岩段修筑小净距隧道成功的关键因素之一;b.对拉锚杆的施作一定强调及时性,正常情况下当先行洞开挖后要求立即施作;c.Ⅱ、Ⅲ类围岩条件下杜绝左、右洞在同一桩号都是毛洞的现象。
图6 单侧壁导坑开挖工序平面布置示意图2)对于Ⅳ、Ⅴ类围岩,隧道开挖为尽可能减小对围岩的扰动,不宜采用普通分离式双洞隧道常采用的全断面开挖方法,经比选我们要求采用超前导坑预留光爆层的开挖方法,该方法一方面具有良好的光爆效果,对围岩扰动小、开挖的效率也比较高。
3)小净距隧道将来会在其它公路建设中应用,应尽可能把这一新型结构从理论到实践都使其成熟。
所以邀请重庆交通科研设计院对小净距隧道的施工进行监控量测,除了采用普通分离式双洞隧道的必测和选测项目外,还针对《爆破安全规程》有关规定,对后行洞爆破在先行洞中夹岩处引起震动的震速进行了测试(见图7),以了解小净距隧道后行洞爆破在先行洞中引起震动的规律,同时积累了预防爆破震动危害的经验。
图7 某小净距隧道后行洞爆破时先行洞中夹岩处围岩震动波12第26卷第10期 黄拔洲等:小净距隧道在京福高速公路上的实践震速测试结果:垂直中夹岩方向震动速度最大值(cm/s)18.37最小值(cm/s)-15.50垂直地面方向震动速度最大值(cm/s)12.25最小值(cm/s)-3.285 结 论1)小净距隧道这种新形隧道结构形式已在京福高速公路十座隧道上实践成功,并取得了可观的经济和社会效应益。
2)小净距隧道的支护参数略强于传统分离式双洞隧道的设计参数,但施工工艺相对连拱隧道要简单得多,投资也大大节约,具有很好的推广前景。
3)小净距隧道修筑的成败关键是如何保证中夹岩的稳定,理论分析和工程实践都表明:如果有效的减少对中夹岩的扰动,并采取一定的加固措施是可以保证其稳定和支护结构的安全。
4)小净距隧道在Ⅱ、Ⅲ类围岩条件下的净距一般不要过小,分析表明净距在3m时,中夹岩的受力状态要远比4m净距时严峻的多,相应的围岩加固也会增加难度。
参考文献:[1] 《公路隧道设计规范》(J T J026-90)[M].北京:人民交通出版社.1990.[2] 《公路隧道施工技术规范》(J T J042-94)[M].北京:人民交通出版社.1994.[3] 先明其译,韩玉珊校.在住宅稠密区开挖浅埋大断面双孔平行隧道[J].隧道译丛,1994,(8):32-36.[4] 钟世航.并行隧道超小净距施工技术[J].世界隧道,2002年增刊.85-89.[5] 陈少华.连拱隧道的结构分析[J].西安:中国公路学报,2000,13(1):123-126.[6] 方俊波,崔天麟.浅埋地铁区间爆破震动对地表建筑物的影响[J].世界隧道,2000,(5):67-69.Development of P arallel Tunnels with Super2sm allI nterval in B eijing2Fuzhou Free w ay E ngineeringHUAN G Ba2zhou1,CHEN Shao2hua2,QI N Feng1(1.Sanming Beijing-Fuzhou Freeway Development Limited C orporation,Jiangbin R oad44#,Sanming,Fujian,365000;2.Chongqing C ommunications Research&Design Institute,Sig ongli Street377#,Chongqing,400067)Abstract:Parallel tunnels with super2small interval is a tunnel structure type,it is between general tw o2hole tunnel and twin2 arch tunnel,it has s ome characters,such as,cost is similar with general tw o2hole tunnel,and the cost is lower than twin2arch tunnel,engineering step is sim pler,super2small interval is much short to survey and optimize for whole road line’s type in freeway design conveniently,s o the structure suits short tunnel engineering.Stress and strain of surrounding rock and support are m ore com plicated than general tw o2hole tunnel because of small interval,s o it is necessary to take s ome special measures in design,construction,supervise and measuring&controlling method for safe in construction and application.K ey w ords:parallel tunnels with super2small interval;structural analysis;strengthening surrounding rock(编辑 成孝义) 22重庆大学学报 2003年。