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【摘 要】本文结合某一黄土山区高速双连拱隧道，对中导洞正洞法施工工法及要点做简要介绍，希望给连拱隧道的施工起到一定的指导意义。
【关键词】双连拱隧道；中导洞施工
引言
近年来，我国基础设施建设发展迅猛，双连拱隧道作为一种新的隧道形式，在高速公路隧道建设中出境的频率越来越高，特别是在山区短途隧道中较为常见，且理念设计与施工工法也越来越成熟。所谓双连拱隧道是指两座隧道连成一体的单线双洞隧道，也就是共用一个中隔墙的隧道，可形象的称为“m”式隧道。与分离式隧道相比，双连拱隧道长度比较短，多数在600米以内，占地面积少，最大限度的保护自然、路桥隧相连的线性理想等优势。虽然双连拱隧道具有很大优势，解决了分离式单洞隧道所存在的问题，但是由于断面比较大，开挖与支护相互交错，围岩受到多次扰动，应力变化复杂，加大了施工难度。
1．工程概况
该连拱隧道位于黄土高原地区，双向四车道，起止桩号K176+160—K176+380，长度220米，其中暗洞200米，明洞20米，左右洞轴距13.46米，中隔墙宽2.6米，单洞总宽度10.86 米，开挖断面总宽24.5米。
从隧道所在的地形地貌来看，隧址区黄土大面积覆盖，地形起伏大，沟壑纵横。微地貌表现为黄土梁，黄土冲沟，黄土陡坎、黄土缓坡等。地势中部高，东西低，右洞地表最低海拔1183米，最高海拔1183米，相对高差约72米。
从水文地质来看，隧道两端洞口均位于黄土冲沟，沟内只有雨季时有暂时性水流汇集，一般时节干涸无水，根据地质调查和钻探显示，隧道洞体埋深范围内未见地下水位，隧址周围坡麓地带及冲沟内亦未发现有泉水出露，隧道洞体埋深范围内富水性弱。但由于雨季期间大气降水沿土体孔隙下渗，在洞体内可能形成暂时性孔隙水，造成洞体内产生滴渗水现象。
根据《公路隧道设计规范》隧道围岩分级评定办法，根据本隧道的土体类型、密实状态等特征将围岩分为：K176+160——K176+337段，洞体深埋31.2-65米，由红粘土组成，呈坚硬状，具有弱膨胀性，判定为IV级，长度177米。K176+337——K176+380段，洞体深埋2-31.5米，由红粘土组成，判定为V级，长度43米。K176+337——AYK176+420段，洞体深埋0-31.5米，由红粘土组成，判定为V级，长度83米。
该隧道设计为直中墙，见下图：
2 施工方案确定
双向四车道的双连拱隧道一般有三导洞和中导洞施工方案，由于三导洞工序较多，转换频繁，不利于隧道的快速施工，所以根据本隧道的断面形式，围岩状况、工期要求，对传统的三导洞施工进行了优化，取消侧壁导坑，决定采用中导洞+正洞法施工。施工顺序如图所示：
编号代表的工序如下：
I代表超前锚杆施工，1、中导洞开挖，II代表中导洞初期支护，2、挖除中导洞核心土，III代表中隔墙基底锚杆施工，IV代表中隔墙衬砌施工，V代表中隔墙侧边工字钢支撑，VI代表超前长管棚支护，3、左右洞拱部环状留核心开挖，VII代表左右洞拱部初期支护施作，4、核心土开挖，5、隧道下台阶开挖VIII代表边墙初期支护施作，IX仰拱施作，X代表二次衬砌施作。
3 施工工法
3.1总体原则
连拱隧道具有埋深浅，跨度大，地质条件复杂，围岩风化破碎，受雨季地表水影响较大的特点，所以开挖时必须遵循“短进尺、早支护、少扰动、勤量测、早封闭、紧衬砌”的原则。
3.2中导洞法施工
施工步骤有：洞口处超前支护——中导洞开挖——中导洞初期支护——中隔墙施工——正洞上断面开挖——正洞上断面衬砌支护——正洞下断面开挖——正洞下断面初期支护——正洞仰拱施工——正洞仰拱充填——正洞砼衬砌。
3.2.1中导洞开挖
中导洞开挖时，采用风镐、挖机开挖，采用上下台阶环形留核心土法施工。施工过程中，顶板岩石将受到中导洞开挖的多次爆破扰动，所以顶板的稳定是关键。具体要求有：①搞好光面爆破，少装药，浅孔爆破，减少初次炮震的影响，减少围岩松动范围。②适当加强顶板支护，保证支护质量。③施工正洞时要做好中隔墙的接顶。
3.2.2中隔墙施工
中隔墙是整个双连拱隧道结构稳定的关键，是双连拱隧道最重要的结构体。中隔墙在左右主洞施工过程中，将受到压、拉、弯、剪应力等复杂的作用力，承载着隧道拱部的荷载。因此对中隔墙的施工必须引起高度重视。施工时应对地基进行测试，承载力不能满足要求时，应采取提高地基承载力的措施，比如高压加
固注浆等。见下图：
中隔墙混凝土施工要特别注意：
（1）基础底面应清扫干净，无水、无石渣；
（2）墙身内预埋件、排水管应固定牢固，位置准确。中隔墙施工时应注意预埋与主洞钢支撑连接钢板预埋牢固，并应加强对预埋排水和止水设施的保护。
（3）中隔墙顶部应与中导洞顶紧密接触、回填密实。
（4）中隔墙模板宜采用定型钢模，以保证混凝土浇筑质量、加快中隔墙施工效率。
（5）在中隔墙与后施工一侧正洞之间必须提前安装横向支护，防止横向水平推力对墙体的破坏，一般浅埋偏压或围岩较差侧正洞先行施工，以确定支撑方向。
3.3主洞施工
主洞施工顺序：超前支护——中隔墙侧反支撑——主洞开挖与支护——仰拱施工——主洞二次衬砌施工。
施工时，左右主洞开挖要保持一定得时间差和空间差，通常后行洞距离先行洞50米以上，至少在先行洞初期支护、监控测量、位移收敛基本稳定后或者在先行洞的仰拱、二衬封闭施工完成达到一定强度之后，再进行后行洞的施工，后行洞的施工必须保证先行洞人员、设备和工程的安全。
3.4仰拱施工
地基承载力不得小于设计值，承载力不足应当加固地基。仰拱距掌子面的距离不得超过30米，掌子面开挖15天后必须闭合成环。仰拱每次开挖的长度不超过三榀钢拱架间的距离。仰拱开挖要按设计弧度开挖，禁止下导钢拱架下垂直开挖，使拱脚悬空。
3.5支护体系施工
施工要点有：①采用液压弯曲机加工钢架，把平面翘曲度控制在允许范围内，并保证连接板与钢架的焊接质量，将加工好的钢架放在平整的场地上拼装，检查合格后批量加工，并编号分类存放。②钢架安装时，拱脚置于牢固的地基上，采用整块刚性材料支垫，且面积大于拱架连接板面积。③钢架之间采用纵向钢筋连接④混凝土喷射时，先将钢架与围岩间隙以喷射混凝土充填密实，再喷钢架周围，将钢架用喷射混凝土包裹，最后喷平钢架之间的部分。
3.6二次衬砌施工
二次衬砌时，应及早进行，在隧道进出口50范围内，二次衬砌距离掌子面的距离老黄土不大于35米，新黄土不大于25米，洞内二次衬砌距离掌子面的最大距离不超过60米，拆模要3天以上，混凝土强度达到70%以上方可拆模。要严格控制二衬厚度，不得小于设计值。浇筑时，应采取措施确保隧道拱部混凝土灌注密实，必要时在孔部留注浆孔，以便在二次衬砌背后充填注浆。
4 监控量测
4.1监控目的与内容
对监控数据及时分析，以及判断变形是否稳定。主要内容地质超前预报、地表下沉量测、围岩变形测量、应力应变测量、围岩稳定性和支护效果分析。
4.2监测要点
①进洞前要复测隧道导线、水准点和隧道中心线，确认导线、水准点和隧道中心线无误方可开挖进洞。②必须每天监控拱顶沉降、周边收敛，当围岩变形速率大于10mm/d，或者累计变形值大于10cm时，必须按照预案措施进行处理。③断面测量，用断面仪经常检查，以保证初期支护、二次衬砌的厚度和断面尺寸达到设计要求。
5 结束语
通过实施中导洞正洞法施工，该工程得以顺利进行。双连拱隧道的施工虽然设计理念和施工工法逐渐成熟，但与分离式隧道相比，经验积累上还是不足，特别是取消侧壁导坑的工艺要具体情况具体分析，不能推而广之。
论文作者:蔡正荣
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿
论文发表时间:2015/12/3
标签：隧道论文; 隔墙论文; 围岩论文; 双连论文; 断面论文; 钢架论文; 黄土论文; 《工程建设标准化》2015年8月供稿论文;