双连拱隧道施工技术的研究论文_边江

双连拱隧道施工技术的研究论文_边江

深圳市交通公用设施建设中心 518000

摘要:双连拱隧道施工技术是指在一般性的道路建设中,针对短隧道设计中国常被考虑并使用的一种技术方案。其不但能够满足上、下行车分离的要求,并且占地少,接线难度小。作为高速公路施工中一种较新的隧道结构形式,双连拱隧道是目前高速公路隧道施工常采用的隧道结构。本文就双连拱隧道施工技术进行研究。

关键词:双连拱隧道;施工技术

引言

随着我国道路建设的快速发展,道路施工技术也日益完善,因我国道路环境的多样性与变化性,相应的建设方案与技术手段也数目繁多。而双连拱隧道施工技术在道路建设过程中一种常见且经常用到的施工技术手段。因此,了解双连拱隧道施工技术的基本概念,明确常用的施工方法与注意要点,有利于道路建设工作者在实际操作中灵活运用相关方法解决具体难题。

一、双连拱隧道施工技术概述

1.1双连拱隧道施工技术法

双连拱隧道施工技术常应用于城市道路及高速公路的建设中。该方法所应用的环境中,山势不高,横向坡度较大;通过使用双连拱隧道施工技术对于上下行公路进行有效分割,既满足道路规划架构的要求,其也具有对周边环境破坏性较小,出口设置选择面较广、建设施工难度较低等优势,因此是现代道路建设施工中,针对短隧道设计上常用到的一种方法。

1.2双连拱隧道施工技术优势

双连拱隧道施工技术之所以广泛应用于道路施工建设,特别是短隧道的施工建设中,因为其在某些特定的路段环境下,具有其它施工方案无法相比的优势:

(1)针对于地势较低但坡度很大的特定路段,双连拱隧道施工技术可以有效实现上下行车道的分割要求,并允许施工中具有较高的洞口及平行线选择灵活度。

(2)总体上具备较大的空间利用率和对地形情况的适应能力,因此可以更良好地适应地形狭窄地段建设中,地形限制因素所带来的影响。

(3)在具体施工中所需要进行的挖掘量和占地量较小,因此可以更大程度上有助于保护环境及周边建筑,降低拆迁范围,减少工程外的成本消耗。

1.3双连拱隧道施工技术特性

(1)埋深与长度相对较短,主要应用环境为地势较低、坡度较大的路段。

(2)由于车道的上下行线在分割时,会有不同的埋深,因此在实际施工中往往会存在偏压问题。该问题在隧道口处,表现得尤其明显。

(3)相比较单连拱隧道而言,双连拱隧道的跨度更大,复杂的结构与受力情况也会给施工造成较大的难度。

二、双连拱隧道施工中常用方法及注意要点

双连拱隧道施工技术方案可按照施工的特点的不同进行各式各样的分类。常见的分类方法之一是按施工过程中使用的导洞数目的不同,将双连拱隧道施工技术方案大致分三类:三导洞分布法、中导洞施工法及无导洞施工法;此外,无论使用哪种施工方案,都需要在具体施工过程中重点关注排水性能和防护稳定性能这两方面。

2.1三导洞分布施工法

三导洞分布施工是指在具体施工过程中,需要使用三个导洞分布完成施工建设。三个导洞分布的位置分别为:中墙、上行线侧及下行线侧;而上下行侧洞则留待中墙与边侧的混凝土建设完成后在进行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆就能在实际施工中,对一个较大洞室进行小洞室组合的分割,针对每个小洞室进行挖掘时,影响幅度小的特点,有效为隧道施工初期提供稳定的支护保障:侧导洞支撑侧墙,而中导洞则支撑中墙的连拱交点。

2.2中导洞施工法

在地质环境相对较好的环境下,考虑到三导洞施工方法的复杂性,也可使用中导洞施工法来代替三导洞施工法。

与三导洞施工法最大的不同在于,该方法只针对中墙进行中导洞挖掘、支护及相应的衬砌处理;而对左右边侧,则跳过导洞支护和衬砌步骤,在保证左右两侧施工时段具有足够间隔的基础上,直接针对左右两侧的正洞进行相关的挖掘建设工作。

相比较三导洞施工法而言,该方法可以在使用中导洞进行基本的支护和地质探测工作的基础上,更加快速的进入隧道施工的正式建设阶段,减少建立两侧导洞挖掘及支护时所耗费的成本和时间,有助于工程量的减小和施工时间的缩短。但使用该种施工方法的前提,必须是所施工路道所处的地质环境满足要求(一般标准为III类及III类以上围岩)。

2.3无导洞施工法

无导洞施工法指的是在实际的隧道挖掘和建设中,不采用先进行导洞建设和支护准备的方法,而是直接从左右两侧进行正洞的挖掘和建设工作。同时,也不单独进行中墙的导洞挖掘、支护及相关的浇筑工作,而是在挖掘某一侧单洞的同时或两侧单洞挖掘完毕后,补充进行相应的中墙支护和浇筑工作。

根据无导洞施工法对两侧正洞的建设时间和间隔的不同,可将无导洞施工法进一步细分为单洞施工法与双洞平行施工法。

(1)单洞施工法

即从一侧开始进行隧道的正洞施工建设,并在先挖掘的一侧进行施工建设的同时,对中墙部分一并进行相应的挖掘和支护处理工作;同时,必须保证另一侧挖掘施工时间和先期进行挖掘的一侧具有足够的时间间隔。这样施工可以在缩短时间的基础上,通过一侧挖掘的施工情况,进一步了解施工段的地质情况,为后期进行另一侧的正洞挖掘及支护处理工作,提供更多的经验和数据,帮助在后期施工时选有更加有针对性和效率性的挖掘及支护方案。

(2)双洞平行施工法

建立在对于施工路段的地质情况有足够了解的情况下,也可以采取双洞平行施工法,即直接针对左右两侧正洞,进行同时同步的挖掘施工建设并完成初步的支护工作,对中墙的挖掘和支护进行处理,最后衬砌完成。

使用双洞平行施工方法,可保证施工进行过程中,整体结构的受力和规划清晰明确,有助于降低施工复杂度,加快工期。但该方法只可以针对已对地址信息有明确了解,且地质结构属于围岩稳定性良好的硬岩隧道施工中。

三、排水性能及防护稳定性能

3.1排水性能

关于隧道的排水性的设计,基本原则为:以排水功能为主,做到防、排、截、堵相结合。

在实际的施工中,必须注意针对于缝隙(尤其是变形缝和施工缝两方面)及中墙顶部的防排水处理工作。

3.2防护稳定性能

在探讨防护稳定性能的时候,主要针对中墙的稳定性和承载能力的研究。在实际的工程建设中,必须注意对中墙建设、支护、浇筑及衬砌的处理,并注意中墙基底的监测。

另外,在进行爆破和支护工作时,应以弱爆破为主,配合喷锚支护手段,进行进一步的防护和稳定处理。

结束语:中墙的稳定在双连拱隧道施工中既是一个关键性问题,又是一个复杂性问题。中墙的受力状况因围岩稳定性、施工工艺、施工方案的不同而不同,随着施工进度的不同,受力大小、稳定状态的不同,中墙的受力状况也不一样。因此施工时要根据具体情况进行研究,采取相应措施,确保工程顺利开展。

参考文献

[1]吴家伟:双连拱隧道施工技术及改进[J],科技资讯,2010.3

[2]方树君:双连拱隧道施工技术浅析[J],电子科技,2010.8

论文作者:边江

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期

论文发表时间:2018/2/7

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