特殊地质条件下特大跨度双连拱隧道施工.pdf

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1、器施工技术篇COnstructiOnTechnOIogy特殊地质条件下特大跨度双连拱隧道施工毛惠刚．郭纹菲(中国葛洲坝集团第一工程有限公司，湖北宜昌443002)摘要：城市快速路隧道工程常因地理环境限制和城市远期发展规划需求对空间利用效率提出了极高的要求。采用双连拱形式隧道能够较好地平衡隧道结构在空间占用和建筑限界净空、净跨需求之间的矛盾。笔者主要针对市政工程中浅埋破碎围岩地质条件下特大跨度双连拱隧道施工工艺进行探讨，着重介绍施工前地理环境偏压整治、进洞开挖大管棚实施、运用监测手段实现暗挖步序优化和超

2、前实施中隔墙浇筑与主洞台阶开挖等处理方法，对公路、市政工程中类似地质条件下的特大跨度双连拱隧道施工具有一定的参考价值。关键词：隧道工程；双连拱；特大跨度；偏压整治中图分类号：U455．4文献标志码：B文章编号：1009—7767(2叭6)S2—0044一04ConstructionofLargeSpanDouble—archTunnelinSpecialGeologicalConditionMaoHuigang，GuoWenfei1项目概况香山隧道隶属于苏州市中环快速路太湖连接线工程，位于苏州市吴中区

3、胥口镇穹窿山风景区，隧道全长402m，全线按照城市快速路双向6车道标准设计，为典型的双连拱隧道形式。香山隧道进口与寿山互通主线及A、B匝道相接，采用双向8车道削竹式马蹄形明洞，经过2个渐变断面，逐渐过渡至双向6车道；隧道出口采用明挖式矩形断面设计，在马蹄形暗挖断面终点设置堵头墙与矩形断面连接。香山隧道所处地质条件以中风化砂岩为主，部分为中风化石英岩和强风化砂岩并夹杂泥岩薄层，岩石节理裂隙发育，围岩等级为IV～V级。土石工程等级为Ⅲ～V级，在隧道开挖施工过程中容易形成顺层滑塌。隧道进口位于废弃采石场内，

4、由于采石场乱采滥掘，造成香山北麓形成近60。陡坡，隧道左洞位于采石形成的山脊下部，右洞位于山脊坡脚位置，左右洞顶覆土高差为20～30m，在隧道洞口段形成严重偏压，如图l所示。香山隧道出口段地层以粉质黏土和强风化砂岩为主，地质条件较差且洞口埋深较浅，加之洞口开挖段紧邻香山公墓和村民住宅(距公墓最近约4m，距民房最近约8m)，为该段隧道爆破开挖增加了实施难度。隧道暗挖段主体结构施工步序如下：①中导洞上44辛荭技术2016suPPIement(2)(Dec．)VoI．34／＼原状山体＼＼——‘———————

5、———————一，歹二；≮，多=二=三≮＼／，7＼＼／，7＼＼／矿⋯⋯⋯⋯⋯。、＼}／∥～⋯一⋯⋯⋯‘。、＼∥左侧主洞。j＼＼㈨。右侧主洞‘‘＼＼h：fI’：§零·—割!曾夏·—粤台阶超前支护；②中导洞上台阶开挖、初期支护；③中导洞下台阶开挖、初期支护；④中隔墙混凝土施工；⑤右侧导洞上台阶超前支护；⑥右侧导洞上台阶开挖、初期及临时支护；⑦右侧导洞下台阶开挖、初期及临时支护；⑧左侧导洞上台阶超前支护；⑨左侧导洞上台阶开挖、初期及临时支护；⑩左侧导洞下台阶开挖、初期及临时支护；⑩中隔墙左侧与中导洞左壁设置

6、横撑或回填；⑩右侧主洞上台阶超前支护；⑩右侧主洞上台阶拱部环形开挖、初期支护；⑩右侧主洞上台阶核心土开挖；⑥右侧主洞下台阶开挖、初期支护；⑩右侧主洞仰拱衬砌浇筑、回填；⑩右侧主洞拱墙防水层、二次衬砌浇筑；⑩左侧主洞上台阶超前支护；⑩左侧主洞上台阶拱部环形开挖、初期支护；⑩左侧主洞上台阶核心土开挖；⑨左侧主洞下台阶开挖、初期支护；②左侧主洞仰拱衬砌浇筑、回填；⑧左侧主洞拱墙防水层、二次衬砌浇筑。各断面支护、开挖、衬砌环节错综复杂，如图2所示。一一㈣广_I④(邕竺雌》⑩”了㈤吣≤熹毒三三三些耍；三娑j：I

7、!瀑终理三坚三三≥多∥42技术分析香山隧道进口段左右洞埋深最大相差约30n，。左洞位于剩余的山体内，拱部围岩相对较完整，而右洞覆土深度浅，洞身部位主要以中风化砂岩为主。隧道进口段左右洞洞顶土压力差异明显，形成较大的偏压荷载，在不同的土压力下左右洞身结构的沉降量、变形量均不一致，隧道长期处于偏压荷载环境中，对整体结构不利。通过平衡左右洞顶土压力可改善隧道结构整体受力状况。项目前期由于受征地拆迁及火工材料等因素影响，导致施工进度严重滞后于合同工期。为了加快施工进度，必须突破常规施工工艺．对施工方案进行调整

8、。隧道整体埋深较浅，原设计方案在开挖过程中按照“先超前支护，后开挖并及时支护：开挖由上而下，衬砌由下而上”的原则，先进行中导洞、左右侧壁导洞开挖及中隔墙浇筑后．再进行主洞开挖。其对应的临时支护措施非常繁琐，且必须在中导洞开挖及中隔墙浇筑完成后才能进行主洞施工，造成了大量机械设备、人员及材料资源的浪费，不利于推进隧道施工的整体工期。项目部根据施工过程中的实际围岩情况，对爆破震动、边坡位移、拱顶下沉、净空收敛等监测数据进行整理计算，对设计施工方案重新进行优化