高速公路连拱隧道施工方法优化分析
双连拱隧道设计施工优化技术方案选择
１ 原 设 计 施 工 方 案
计后 ， 中洞法三洞可改 为双洞施工 ， 原 两侧 隧道施工可
根据需要增设临时仰拱 。
双 连 拱 隧道 采 用 中洞 法施 工 ， 先施 工 中洞 ， 后 首 然
施工左右侧隧道洞室 ， 中洞法 具体施工步骤如下 ： ①施工 中洞拱 部超前小 导管 并注 浆 ； 中洞 上 台阶 土方开挖 ， 台初期 支护 以及 下 台土方 开挖及 下 台初 上 期支护 。 ②灌注 中洞 混凝 土 中柱 ， 施工 左侧 隧 道拱 部
创新性提 出双洞 法优化施工方案 ， 且数值模 拟结果 表 明该方法 的合理 性 ， 为类 似工程 的设计 、 工和研 究丰 富 并 施
和积 累 了 宝 贵 的 经 验 。
【 关键词 】 双连拱隧道 ； 优化
【 中图分类号 】 Ｕ５ ４
【 献标 识码 】 Ｂ 文
【 文章编 号】 １ｏ 一 ８４ ２ １）２ ００ ０ ｏ ｌ ６６ （００ １ — １ ５— ２
不利工序。 双 洞法 施 工 中 ， 支 最 大 轴 力 为 １８ ． ｋ 小 于 初 ６ ６４ Ｎ，
３ １ 工程设计概况 ． 北京地铁 ５号线和平西桥站至北土城东路区间隧 道在竖井横通道 Ｋ ５＋ ６ １ ０ ０往 大里程方 向设 置有三处 大断面 ， 左线一处共 ６ ｍ， ５ 右线二处共 １４ 其断面类 ４ ｍ，
３ 两种 设 计 施 工 方 案 的 比较 及 模 拟
中洞法施工 中 ， 支最大轴力 为 １５ ． ｋ 为压 初 ３ ５６ Ｎ， 力， 小于规 范规定允许值 ， 因此初 支是安全 的 ， 初支最
大轴力发生在拆除 中导洞临时支 护后 ， 其位 置发生在 联拱隧道中混凝土柱 与拱 部相连 处 ， 因此该工 序为最
高速公路连拱隧道施工方法优化探究
高速公路连拱隧道施工方法优化探究摘要：连拱隧道在高速公路隧道中占据着重要地位，因占地面积较小、线性顺畅、便于管理等优点，其在高速公路隧道建设中所占的比例越来越大。
本文对连拱隧道施工的各个环节进行了优化探讨，希望能为今后的施工能够些许理论借鉴。
关键词：高速公路；连拱隧道；施工优化近年来，我国高速公路建设得到了快速发展。
尤其是在山区，公路隧道方式得到了广泛应用。
在遇到一些山岭重丘区，穿过小垭口或埋深不大、小山鼻等情况时，选择双连拱隧道的施工方式比选择路堑或小间距分离式的隧道方案要合适的多。
与分离式隧道相对比，连拱隧道对两端连接地形的要求不高，进而可节约很大一部分占地面积，接线工程量相对较小，且接线线形较为顺畅；在遇到软弱围岩（Ⅱ、Ⅲ类）的情况时也能克服困难；若采用小间距分隔式隧道方式，其岩柱处理技术和施工工艺也较为复杂，所以采用连拱隧道较为可靠。
一、连拱隧道施工简介在进行高速公路连拱隧道施工时，一般先对中导洞进行施工，然后是侧导洞和主导洞。
在隧道衬砌设计上则以新奥法原理作为指导，采用复合式衬砌方式。
目前，我国高速公路双连拱隧道在施工中多采用整体直中墙式与分片中墙式（又名曲中墙连拱式）。
具体采用哪种施工方式还要针对具体的地形和地理环境而定。
二、连拱隧道施工过程及优化（一）做好施工前的准备工作连拱隧道施工所需设备与一般隧道施工基本相同，施工前必须要做好边仰坡的临时防护与排水工作，在洞口地表沉降观察点布设埋置完成后测量初始数据。
因连拱隧道具有围岩差、埋深浅、跨度大、隧道短等特点，所以在施工中一定要做到环环相扣，每道工序紧跟，从而确保隧道的安全与质量。
为确保施工过程的安全，在每步开挖后都要及时进行初期支护，每步工序要紧跟。
两侧主洞开挖时，只有当一侧主洞二衬砼强度达到100% 时，另一侧主洞的开挖方可进行。
（二）中导洞施工中导洞的超前施工，是连拱隧道施工的关键工序之一。
其一是便于探明地质情况，以便做好记录，为确定主洞施工的方案提供依据；其二是通过初期支护和中隔墙施工，提前对导洞上部围岩进行支护，加强围岩的稳定性，以充分利用围岩自身的自承力，来抑制围岩在主洞开挖时所产生的过大变形。
某高速公路连拱隧道施工工艺分析
置， 先 打 有孔 钢 花 管 ， 注 浆后 再 打 无孔 钢 管 ， 无 孔 钢 管 可 以作 为 检 查 管 ， 检 查 注 浆质 量 。钻机 立 轴方 向必 须 准确 控制 ， 施工 钻进 过 程 中应 保 持钻 杆 与 隧道 中轴线 成 １ 。～ ２ 。 夹角 ，钻 孔 进尺 中 随时用 测 斜仪 量 测 角度 和 钻进 方 向 ， 出 现 偏差 应及 时 纠正 ， 每钻 完一 孔便 顶 进一 根 钢管 。 仰 拱 开挖 应 减少 对 岩体 的扰 动 ， 严 禁 采 用 大爆 破 ， 超 挖 的在 允 许 范 围 内 采用 与 衬砌 相 同强 度等 级混 凝 土浇 筑 ， 超 挖大 于规 定 值 时 ， 按设 计 要 求 回填 ， 不 得用 洞 渣 随意 回填 ， 严 禁片 石 浸入 衬 砌 断 面 ， 仰 供 以上 的混 凝 土 在 达到 设
计 强度 的７ ０ ％后 施 工洞 门衬 砌 ，仰 供和 混凝 土 强度 达 到 设计 强 度 １ ０ ０ ％后 方 可 允许 车辆 通行 。
２ 施 工 方 法
２． １ 洞 口 段 施 工 方 法
明洞 宜早 施作 ， 尽 量 避开 雨 季及 严 寒 季 节 ， 明洞 仰 拱应 安 排 在 明 洞拱 墙 衬砌前浇筑， 基础应设置在稳 固的地基上 ， 当两侧墙体地基松软或软硬不均 时， 应 采 取措施 加 以处 理 ， 防止 地基 不均 匀沉 降 ， 明洞 浇筑 时 应 注意 洞 口外 部 墙 面应 与洞 门面相 协调 ， 注意 是否 为斜 坡 面 。 明洞施 １ 二 应 和 隧道 的排 水 侧沟 、 中心水 沟 的出人 口及洞 顶 的截 、 排 水设 施 统筹 安排 ， 为 防 止衬 砌 背后 积水 ， 洞 内漏水 ， 要做 好 防排水 。 回填 中侧墙 应 对称 回填 ， 石 质地层 中岩壁 与墙 背空 隙 较小 时用 与 墙身 同级 混凝 土 回填 ； 空 隙较 大时 用 片石 混凝 土 或水 泥 砂 浆砌 片 石 回填 密 实 ； 土 质地 层 ， 应将 墙 背坡 面挖 成 台 阶状 ， 用 片 石分 层 码 砌 ， 缝 隙 用
双联拱隧道洞身快速施工及防排水优化措施
双联拱隧道洞身快速施工及防排水优化措施一、工程概况六尖山隧道位于中越边境广西凭祥市境内，距友谊关１８ｋｍ，是南友公路上的一座双联拱隧道，也是目前广西高速公路建设史上唯一一座双联拱隧道。
该隧道全长４９０ｍ，进出口受地形条件限制，分别设计３０ｍ、５０ｍ明洞，实际暗洞长４１０ｍ。
最大开挖宽度２３．８０ｍ，高度１０．４１ｍ，单跨采用圆拱式断面，边墙及中隔墙为直墙，中隔墙厚２．５ｍ。
隧道区位于北回归线以南，属温暖亚热带季风气候，夏长冬暖，处于山岭重丘区，地形起伏较大，地层分布及地质构造简单，未见有活动断层形迹，区域稳定性好，隧道区围岩为流纹斑岩，裂隙发育随深度加深而减弱，进出口为Ⅱ－Ⅲ类围岩，其余为Ⅳ－Ⅴ类围岩。
二、主体施工（一）洞身开挖洞身开挖原设计采用“三导洞先墙后拱法”施工，目的是中导坑先进，探明地质情况，再决定下一步施工方案，从六尖山隧道中导坑掘进情况来看，洞口３０ｍ浅埋段，主要为流纹斑岩与凝灰岩软弱夹层带，节理较为发育，整体性差，必须按设计方案“三导洞法”施工，并加强支护。
进入Ⅴ类围岩后，地质条件较好，如仍采用“三导洞先墙后拱法”施工，将会加大临时支护的拆除量及工程成本，工期也会相应的延长，而且采用该方案，增加了防水层接缝和混凝土施工缝，不利于隧道结构防水及结构受力。
因此根据实际情况，及时调整了施工方案，采用“中导洞法”施工，即中导坑贯通后，停止侧导坑开挖，而是加快中隔墙砼施工及墙顶回填，然后采用台阶法进行主洞上半断面开挖，再进行主洞下半断面开挖。
图１原设计洞身三导洞开挖方案图２调整后中导洞开挖方案１．中导坑开挖；２．中隔墙砼施工；３．左主洞上断面开挖支护；４．左主洞下断面开挖支护；５．右主洞上断面开挖支护；６．右主洞下断面开挖支护。
采用“中导洞法”，临时支护量小，工期短，既能满足拱墙二次衬砌的整体性，减少防水层及混凝土施工缝，同时也满足了隧道防排水要求。
（二）洞身支护进出口９０ｍ设计为Ｓ１型衬砌，采用超前小导管、格栅拱架、锚杆、钢筋网、喷混凝土支护，格栅拱架与边墙和中隔墙顶部预埋钢板焊接成一整体。
连拱隧道施工技术分析
连拱隧道施工技术分析摘要：连拱隧道施工质量对交通运输安全具有重要影响，为保证隧道施工质量可靠，在实际施工时需要联系实际合理的应用施工技术，加强隧道施工流程的有序管控。
本文以德上高速公路CQ05标段连拱隧道施工为例，对连拱隧道施工中导洞开挖、中隔墙施工、侧导洞开挖、主洞开挖等内容进行分析，并注意合理控制开挖距离与施工干扰因素，探讨连拱隧道施工技术的具体应用，以期为同类研究提供参考。
关键词：连拱隧道；施工技术；分析连拱隧道是通过山势不高、纵向长度较短的地形时比较优质的隧道工程，能保证通行的畅通，提升运输质量与运输安全[1]。
连拱隧道施工技术的应用会影响到其最终施工质量，为了保证工程安全稳定的建设，应该做好连拱隧道施工技术的合理管控，围绕隧道施工基本流程，对施工中主洞、中导洞、侧导洞等开挖进行严格控制，确保隧道开挖的安全性，同时也需要重视其中隔墙、边墙的施工，保证隧道质量可靠。
一、工程概况本项目为德上高速公路CQ05标段，项目所处位置为安徽省池州市，区域内山岭众多水系发达。
CQ05合同段共计有三座连拱隧道，分别为横渡隧道（K44+381）,大叶岭1号隧道（K45+882），大叶岭2号隧道（K45+976）。
连拱隧道是我标段的控制性工程，是连接桥面板预制场与鸿凌河三座桥梁的通道，工期压力极大。
经过项目前期统筹安排精心策划，拟从大叶岭1号隧道进口端，横渡隧洞出口端同时展开施工，大叶岭1号隧道贯通后再施工大叶岭2号隧道。
二、连拱隧道施工技术分析1、中导洞开挖中导洞是连拱隧道施工中首要施工内容，在连拱隧道施工时，需要先挖中导洞，做中隔墙，之后再进行后续的工程施工。
中导洞开挖施工需要按照施工流程依次完成测量钻孔、超前支护小导管、注浆、隧道开挖以及锚杆支护等工作流程，在实际施工时需要根据项目的建设要求进行施工技术管控，保证开挖质量。
（1）测量钻孔与导管安装中导洞开挖初期需要严格按照施工图纸要求完成测量放样，测出超前小导管位置，随后完成测量定位钻孔打洞，随后将小导管顶入钻孔，顶入长度超过钢管长度的90%，保证导管固定的有效[2]。
连拱隧道 施工方案
连拱隧道施工方案连拱隧道是一种常见的地下交通工程，其施工方案需要全面考虑地质情况、施工方法、安全措施等多个方面。
下面是一份连拱隧道的施工方案，共计700字。
一、工程地质情况连拱隧道位于山区，地层主要由砂石、黏土和坚硬岩石组成。
存在大量的地下水，需要注意防水措施。
二、施工方法1. 预制隧道片施工：采用模块化预制隧道片的方式施工。
先在地面上进行隧道片的预制，然后使用起重设备将预制好的隧道片吊装到隧道现场，再进行拼装。
这种方法施工速度快，质量易控制。
2. 顺健法施工：采用顺健法进行施工。
先建设一条临时工程隧道，然后在隧道底部进行挖土，将土方运出。
施工过程中，通过加固隧道壁和顶部来保持隧道的稳定。
三、施工步骤1. 开挖隧道：使用钻探机和爆破器具进行隧道开挖，开挖基准面和设计曲线。
通过地质勘探和监测来确定开挖的坡度和弧线半径。
2. 预制隧道片：在地面上进行预制隧道片，按照设计要求进行尺寸、强度和抗水渗透等检测。
3. 隧道片吊装：使用起重设备将预制好的隧道片吊装到现场，进行拼装。
在拼装过程中，需要确保隧道片的稳定和精确拼接。
4. 加固隧道壁和顶部：在隧道片拼装完成后，加固隧道壁和顶部。
可以使用钢筋混凝土、注浆和喷射混凝土等方法进行加固。
5. 扫除隧道垃圾和修整内部：清理隧道内部的垃圾和渣土，并进行地面修整。
四、安全措施1. 安装排水系统：在隧道周围设置排水系统，及时排除地下水，防止水压对隧道施工造成影响。
2. 检测和监控系统：在隧道开挖过程中，进行地质勘探和监测，及时发现地质灾害和变形情况。
3. 通风系统：设置有效的通风系统，保证施工人员在隧道内工作的空气质量。
4. 安全教育和培训：对施工人员进行安全教育和培训，增强施工人员的安全意识和应急处置能力。
五、施工周期和预算根据实际情况，连拱隧道的施工周期估计为12个月，施工预算为5000万元。
以上是连拱隧道的施工方案，其中包括了地质情况、施工方法、施工步骤和安全措施等内容，以及施工周期和预算。
探讨高速公路连拱隧道施工综合技术
探讨高速公路连拱隧道施工综合技术【摘要】探讨我国高速公路连拱隧道的施工技术，主要从中隔墙的施工、正洞开挖、中导洞的施工等方面对高速公路的连拱连隧道施工技术进行分析，进一步完善施工技术，确保施工的顺利完工，进一步实现我国高速公路连拱隧道的事业更加健康地发展。
【关键词】高速公路；连拱隧道；施工技术1.前言随着经济的发展，我国高速公路的建设取得巨大的发展，较多的高速公路地形建设复杂、部分连拱隧道还穿越山区。
因此，为了避免对生态环境造成更大的破坏，同时还能有效减少土地的资源，因此，进行公路隧道的修建是较为经济、有效的选择。
连拱隧道的线形较好、并且占地少，适合在山岭或者是重丘地区修建，与此同时，由于连拱隧道的结构、形式比较复杂、施工的工序也繁琐，因此，做好高速公路连拱隧道的施工技术，对于我国公路的建设事业具有重要的作用。
2. 连拱隧道的结构设计与施工方法高速公路的连拱隧道结构的设计中，通常在结构中间进行中隔墙的设置。
采用对称的结构，能够保证其的稳定性，中隔墙中的两侧连拱隧道分为两种类型：直墙式与曲墙式。
首先，施工中的隔墙中央部分，剩余的部分和两侧隧道的二次衬砌应同时施工。
通常的施工方法是对中导洞进行贯通，进而使中隔墙的白洞应进行施工、后到内向洞外进行；中隔墙部分的混凝土的强度也应该达到相关的；进行掘进施工时，更好的保证工程的施工安全，需要进一步做好错开距离的工作[1]。
3.影响我国高速公路连拱隧道发展的因素3.1中导洞的施工高速连拱公路的隧道施工当中的技术，中导洞的施工当中，开挖断面通常是25米左右，按照地质的情况进行断定，可以采用全断面法、采用台阶法等，并对临时的支护进行有效的稳固措施。
工期短的高速公路连拱隧道中的导洞，通常选用装载机的倒退出碴方式进行。
3.2隧道导洞和中隔墙不能进行平行施工公路的连拱隧道中的、隔墙施工的方法将会对工程的后续工序、对隧道的施工进度造成一定的影响。
其中连拱隧道的中导洞与中隔墙、以及隧道的正洞未能进行平行施工，是造成高速公路的连拱隧道发展的主要影响因素，因此，确保隧道施工的工序平行作业，能有效提高公路连拱隧道的施工技术与施工进度。
公路连拱隧道施工中的问题分析与对策
公路连拱隧道施工中的问题分析与对策摘要：目前公路连拱隧道的施工虽有成功的经验，但仍存在问题。
结合实际工作经验分析施工在开挖、衬砌、防排水等方面存在的问题，并提出相应的对策。
Abstract：Although the highway arch tunnel construction experience, but still a problem. Combined with practical work experience to analyze the problems of construction in terms of excavation, lining, waterproofing and drainage, and the corresponding countermeasures.关键词：连拱隧道；问题分析；对策Keywords: arch tunnel; problem analysis; countermeasures中图分类号：U455文献标识码：A 文章编号：近年来，随着高速公路建设的飞速发展, 不少连拱隧道已运营或正在修建。
连拱隧道作为公路隧道的一个组成部分，由于其平面线形顺畅、占地面积少、洞口位置选择自由度大、便于运营管理等优点，已越来越多地被采用。
但由于连拱隧道跨度大、结构复杂，我国在这一方面建设的起步较晚，目前设计、施工难度存在的问题还很多。
一、开挖施工存在的问题隧道在进行开挖施工容易出现短台阶施工、上下台阶太长，过分超挖或局部超挖，局部欠挖，爆破围岩表面平整度差、高低不平等问题，这是因为连拱隧道开挖多采用台阶法掘进：软弱围岩采用超短台阶法施工，应对台阶长进行控制，中软岩采用短台阶法施工，但由于开挖方法不当或没有选择适当的施工工艺而导致隧道施工的问题发生，例如：1.中导洞一般不对称于中隔墙轴线设置，一侧留宽些，易做施工通道，另一侧留窄些，减少回填。
开挖中导洞通常采取超前锚杆与格栅拱架支撑相结合，由于后期侧导洞的开挖会引起较大的侧压力，所以中隔墙施工时要在中墙底部增设锚杆，对后施工一侧要回填，通常采用混凝土、砂浆或土体等材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
置未发 现活 动性 断层 ， 区域稳定 性较好 。 隧道位 于整体 式路 基 段 ， 连拱 隧 道 ， 为 隧道 长 度 为
１ 施 工方 案
石张高速公路 Ｊ Ｋ一２ 同段岔道 口２ 隧道采用双 合 跨连拱式 ， 隧址区属中低 山地貌 ， 山势 陡峻， 悬崖 、 沟谷 发育 ， 多呈“ ” Ｖ 字形 ， 山坡坡度 ３。 Ｏ， ０～８。山区植被灌木 较茂密， 为侵蚀剥蚀区。区域地质构造相对简单 ， 岩层 均为较为平缓的白云岩 ， 构造主要为节理裂隙。洞体位
注 ：１从不 同的测设得 到的位 移速度不 同 ， （） 量测频率 应按速 度
高的取 值 ；２若根据位移速度和据工作 面距 离两项指标分别选 （）
取的频 率不 同 ， 从 中取高值 ；３后 期量测时 ， 则 （） 间隔时间可加 大
到几个 月量测一次 。
拱顶下沉监测仪器使用高精度水准仪、 铟钢尺及钢
１８ ８
西部探矿工程
２１ 年第 ６ ０１ 期
高 速公 路 连拱 隧道 施 工 方法 优 化分 析
徐东强 ， 方俊乔 郭 华 ，
（． １ 河北工业大学土木学院， 天津 ３０ ０ ； ． ０ ４１ ２ 张家口交通局， 河北 张家 口０ ５０ ） ７０ ０ 摘 要： 连拱隧道是一种新兴的隧道形式， 能在有限的空间内提 高使用效率。针对张石高速二期隧道 群 中岔道 ２ 隧道的选择常用的三导洞法和 中导洞法两种开挖方案 ， ＃ 对典型的Ⅲ类围岩段 利用 Ａ — Ｎ ＳＳ Ｙ 有限元软件建立进行有限元分析程序， 模拟施工过程 ， 通过对 围岩应力场、 位移和 中墙变形等进 行 对 比分析 ， 并结合现 场施 工监控 量测 的数据进 行验 证 ， 而使 隧道施 工方 法优化 分析 可以指 导连拱 从
１０ ９
西部 探矿 工程
２ １ 年第 ６ ０１ 期
注： 拉应力为“ ， ＋” 压应力为“ 。 一”
图 ４ 三导洞中墙底部压 力图
图 ５ 中导洞中墙底 部压 力图 表 ３ 隧道 收敛位移和拱顶下沉量测频度表
３ 现场 监测 结果分 析
以数值模拟仿真为依据， 我们建议采用中导洞法， 并 且在进行隧道开挖过程中， 进行现场监测量测以便进行 及时信息反馈 ， 并且现场监控量测是实现信息化施工非 常重要 的一环 ， 被认为隧道新奥 法的三大支柱之一［ 。 １。 。 隧道施工监控量测是通过使用各种仪器设备和量测 元件 ， 对地表沉降、 围岩的稳定性和支护结构的变形 、 应 力、 应变进行量测， 据此判断隧道开挖对地表环境的影响 范围和程度、 围岩的稳定性和支护的工作状态， 为二次衬 砌提供合理的支护时间， 指导现场的设计与施工。 本 隧道 主要进行 的监 测项 目主 要有 洞 内拱顶 下 沉 和洞内水平位移收敛 。在量测过程 中， 在尽快埋设 测 点； 进行一次量测的时间宜尽量短； 测设 的数据要直观、 正确、 可靠； 测设仪器要有足够的精度 。
１５Ｏ ｍ， ５． Ｏ 主要围岩为 Ⅲ 围岩 。隧道建筑限界采用单 类 洞净宽 １．５ 横断面组成为：０ ７ ＋０ ５ ． ５ ３２ｍ， （． ５ ． ＋３ ７ ×２ ＋３ ５ ． ） １建 筑 限界 高 度 ５ Ｏ 衬砌 断 面 内轮 廓 ． ＋１ ０ Ｉ， Ｔ ． ｍ， 采用三 心 圆 ， 满足行 车净 空和通 风 、 明 、 防及其 他营 照 消 运管理设施所需空间， 隧道净高 ７８ ． ｍ。 隧道初期支护采用 ２ ｍ 厚喷射混凝土 ， ５ｍ 并加 １８ １ 工字钢 以及钢筋网， 二次衬砌采用 ４ ｃ ５ｍ厚的 Ｃ ５ ２ 钢筋 混凝 土 ， 根据 实际两 种施 工方案 ： 方案 １三导洞一全断面二次衬砌， ： 是在主洞开挖、 初 期支 护和仰 拱施 工完成 后 ， 整体式 衬砌 台车进 行全 用 断面二 次衬 砌 。它 的工 艺 流 程 和施 工 步序 只适 用 于 围 岩稍好 的软 弱围岩 的条件 ， 也是 改进 和优化 了的三 导洞 工艺 ， 主要表现在二次衬砌整体性好 ， 工效高 。施工步 序如图 １ 所示 。 方 案 ２ 中 导洞 一正 台 阶 ， ： 先贯 通 中导 洞并 浇 筑 中 墙钢筋混泥土， 然后左右主洞采用正 台阶开挖 、 初期支 护、 最后进行全断面二次衬砌。该工艺流程优点是工序 简单 ， 工 中干扰少 ， 施 临时 支 护量 少 ， 量 易 于保 证 、 质 工 效高、 成本低 ， 故获得广泛应用 。施工步序如图 ２ 所示。 ２ 施 工方 案数值模 拟 ２１ 计算模 型及 参数 ． 依据弹塑性力学理论和工程实践 ， 隧道开挖影响的 有效范围一般为开挖范围的 ３ 倍范围［ 。在所取范 ～５ ４ ］ 围之外可认为不受开挖等施工因素的影响， 即在这些边 界处可忽略开挖等施工所引起的应力和位移 ， 同时保证
１９ ８
图 １ 三导洞施工步序设计图
注： 图中阿拉伯数字代 表开挖 步序 ， 罗马数字代 表支 护施 工 顺序 ， 下同 。
图 ３ 计算模型及网格划分
几， 但是考虑三导洞施工较为繁琐 ， 成本较高， 因此在 Ⅲ 级 围岩 ， 中导洞稍 微优 于三导 洞法 。 围岩竖 向最大应力走势和水平应力类似， 数值反映 更加平稳 ， 结论和上述分析一致 ， 明各类 围岩都有一 说 种最为适合的施工方法使得各项应力值在整个施工工 程 中达到最小， 而非一味生搬硬套 ， 为求安全性高而采 图 ２ 中导 洞施工步序设计 图 用保守方案 ， 其结果却往往不尽如人意。 （） 种方 案计 算结果 显示 ， ２两 在周 边收敛 （ 主要 体现 模型不出现刚体位移及转运。 中 中导洞方案 略胜 一筹 ， 数值 变化 同 比三 取 模 拟计算 区域 ： 边界距 隧道 中轴线 ６ ．Ｏ 右 在水 平位 移 ） ， 左 ０ Ｏｍ， 而在拱顶沉降（ 主要在体现在竖向位移） 边界 距 隧 道 中 轴 线 ６． Ｏ ０ Ｏｍ。下 边 界 距 隧 道 拱 底 导洞幅度更小 ； 上， 三导洞方案则更能体现其优越性。 ３．Ｏ 上 边界 为隧 道 区山体平 均标 高 ， 隧道 拱 顶 为 ０Ｏ ｍ， 距 ． ５．Ｏ ０Ｏ ｍ。材料为弹塑性模型， 采用 Ｍｏ ｒ Ｃ ｕｏ ｂ准 ２ ３ 中墙 受 力与变 形分析 ｈ－ ｏｌ ｍ 中墙是 整个 连拱 隧道结 构稳定 的关 键 ， 连拱 隧道 是 则 。左 、 右边 界 为水平 约束 ， 下边 界为垂 直 约束 ， 边界 上 最重要 的结构体 。它对围岩 的支撑稳定具有非常重要 为 自由边界 ［ ５ ＿ 。围 岩及 支 护 参 数见 表 １ 网格 划 分及 ， 作用。中墙完工后在左右洞施工过程 中， 受到压、 、 拉 边 界条 件见 图 ３ 。 弯、 、 剪 扭应力的作用 ， 并承担着隧道拱部的荷载。隧道 表 １ 围岩及支护参数 建成后中墙还承担着从两侧传来 的部分荷载。因此中 墙 的施 工质 量尤 为重要 。 左 洞开 挖 、 护过 程 中 ， 隔墙 墙 顶 和墙 底 出现 拉 支 中 应力， 墙顶拉应力基本呈竖直方 向， 墙底拉应力方向接 近水 平 ， 中隔墙基 础底 面 和墙 顶 三 角 区属 薄 弱部 位 ， 应 加 强配筋 。 取中墙底部的围岩压力模拟数值随施工开挖步骤 变化关 系 见 图 ４与 图 ５ 。 ２ ２ 模 拟分 析 ． 根据模拟结果得知 ： 右洞开挖对中墙底部围岩影 响 将两 种施 工方案 在 双 洞施 工 完 成 后 围 岩和 支 护 结 较大 ， 自右导洞开挖起 ， 围岩压力都有一 明显上升趋势 ， 构 的应力 、 内力 、 移计算 结果 列 于表 ２中 。 位 其中以右侧压力变化最大 。以三导洞为例 ， 自第 ５ 施 ６ 从 表 ２中可知 ： 工步数据斜率开始变大至第 ７ 步收敛平缓 ， ２ 传感器数 （） 中数据也反映出开挖过程中， １表 三导洞法 （ 方案 值从 ｏ ２９ ａ ． ７ＭＰ 直线上升为 ｌ２４ ａ 变化范围占总 ＿ ７ＭＰ ， １的整个过程最大压应力 比较平稳 ， ） 虽然没有拉应力出 比率 的 ７ 。 ２ 现， 但安全性大为提高 ； 与中导洞法数值相差不是太多 ， 从 中墙变形和受力来看 ， 三导洞开挖在开挖前期压 但三导洞法在局部区域拉应力值高于中导洞开挖方案 ， 力较稳定 ， 在后期两者受力相差不多。 最 终整 体 围岩呈 现 的压 应 力分 布 及 数值 大 小 也 相差 无
＊ 收稿 日期 ：０ ００ －３ 修回日期 ：０ ００ －８ ２ １－７２ ２ １－８１
第一作者简介 ： 徐东强（９ ８）男 （ １５ 一 ， 汉族 ）河北藁城人 ， ， 博士 ， 教授 ， 现主要从事岩土边坡工程和软 土地基处理研究方面 的工作。
２ １ 年 第 ６期 ０１
西部探 矿工 程
隧道 施 工 。
关键 词 ： 隧道 工程 ； 连拱 隧道 ； 限元 ； 工方 法 有 施 中图分类 号 ： ５ 文献标识 码 ： 文章编 号 ：Ｏ ４ ５ １ （Ｏ １０一 Ｏ８一 Ｏ Ｕ４ Ｂ ｌＯ— ７ ６２ １）６ １８ ４ 近几年 来 ， 由于 山岭 重 丘 区 的线 型 、 展线 及 隧 址 区 工程地质情况等因素的影响， 线路中多采用 了连拱隧道 方案［ 。全国各地己建成不少连拱隧道 ， １ ］ 其中以三导洞 法居多， 三导洞施工方法具有安全可靠的优点， 但工序 复杂 ： 一个完整的施工循环一般达 ２ 步之多， ２ 即使经过 优化也还有 １ 步之多。这样繁琐 的工序 ， Ⅳ类以上 ５ 在 较高类别围岩直接影响着工期和造价， 如何在确保安全 稳定的前提下选择安全、 经济、 合理 的施工方法是一个 值得深入研究探讨的课题。近几年来 中导洞法也成为 种可 以尝 试 的选 择 ， 且 中导 洞法 也 有 正 台 阶法 和 而 Ｃ Ｄ法等， 通过数值方法来进行 比较和研究 。 目前岩土数值分析方法 的发展 日趋成熟 ， 主要有 ： 有 限差 分法 、 限元法 、 有 边界元 法 、 散元 法 以及非 连续 离 变形分析法 、 流形方法、 网格法等新方法。数值分析 元 方法不仅可 以解释、 分析现在观测到的复杂现象 ， 弥补 现场监测测点布置及观测内容有限等方面的不足 ， 而且 还可以模拟实际工程中的不 良工况 ， 对于揭示隧道 内在 力学机理 ， 丰富和完善其设计理论起到积极作用。现采 用应用 比较广泛的有限元法 ， 借助大型通用有限元软件 Ａ Ｓ Ｓ对高速公路连拱隧道进行数值模拟并结合现 ＮＹ 场监测 以进 行施 工方法 优化 。