【复杂条件下的隧道施工中联拱隧道施工方法概述3000字】

复杂条件下的隧道施工中联拱隧道施工方法概述一、联拱隧道施工工艺根据不同的地质条件，双连拱隧道的施工方法可归纳为四种:中导洞施工法、三导洞分步施工法、单洞施工法和双洞全断面平行施工法。ⅴ级及以下围岩应采用超前支护的三导洞施工方法。ⅳ级围岩条件下，从安全、经济等多方面综合考虑，宜采用中导洞半断面施工法。Ⅲ级及以上围岩，从安全、经济等多方面综合考虑，宜采用中导洞全断面施工法。在双联拱隧道的修建中，主要采用三导洞施工方法。1.中导洞施工法中间导洞的施工方法是先在连接上下隧道的中墙处穿过一个小断面导洞，并施工中隔墙混凝土，然后再开挖上、下行线正洞的施工方法。其施工步骤如图13-7所示。图13-7中导洞施工法示意图中间导洞开挖施工程序:①导洞开挖初期支护施工;②中隔墙混凝土施工;③主洞两侧开槽、主支护;④主洞拱部开挖及初支施工;⑤中部开挖。与三导洞施工法相比，中间导洞施工法减少了两侧导洞的施工，拱墙采用整体初支护，具有工序简单、机械化程度高、初支护工作量少的特点。施工进度快，节约成本。中间先导隧道先行施工，起到提前了解隧道地质条件的作用，为左右主隧道的施工创造条件。2.三导洞施工法三导洞施工法是在中隔墙处开挖导洞，同时在上下洞两侧各开挖一个侧导洞，待中隔墙混凝土和侧墙混凝土施工完毕后，再开挖上下线路的正洞。三导洞法开挖施工顺序如图13-8所示。图13-8三导洞施工法示意图①导洞开挖；②中导洞初期支护；③中隔墙混凝土浇筑；④左侧导洞开挖；⑤左侧导洞初期支护；⑥右侧导洞开挖；⑦右侧导洞初期支护；⑧左侧边墙衬砌；⑨右侧边墙衬砌；⑩-1左线拱部开挖；⑩-2右线拱部开挖；⑪-1左线拱部初期支护；⑪-2右线拱部初期支护；⑫-1左线拱部二次衬砌；⑫-2右线拱部二次衬砌，⑬-1左线下部土体开挖；⑬-2右线下部土体开挖；⑭-1左线仰拱施作；⑭-2右线仰拱施作（1）三导洞施工方法的优点正洞支护封闭早，安全可靠;处理好左右拱施工不对称到左右拱施工完成后对称的系统转化，保证了施工过程中结构的安全。（2）三导洞施工方法的缺点施工程序多，多次扰动围岩和既有结构，不同部位衬砌间隔长，使施工缝更加明显;拱墙衬砌分步施工，难以保证防水体系的施工质量，尤其是中墙顶部的漏水;从经济上讲，由于多导隧道的开挖和支护，增加了成本，隧道成本较高;多导隧道施工工序多、耗时长、施工断面小，不利于大型机械作业。3.单洞施工法单孔施工法的施工过程如图13-9所示。单孔施工方法具有以下特点:减少了对围岩的加工和扰动，缩短了全断面结构的完成时间；采用单孔防水系统，保证防排水施工质量；减少了导洞开挖和支护的工程量，降低了工程成本；工程进度快，工期短。由于单洞施工技术已经非常成熟，单洞施工方法的适用范围比较大。施工时，单孔前后左右孔应错开。采用单孔施工方法应注意的是:对于先施工的单孔，中间墙也进行开挖、支护和衬砌，中间墙顶部围岩根据具体情况进行加固；中墙顶部通过螺栓与围岩连接，为先建洞室提供支撑，保持结构平衡；施工后应特别注意非对称应力对单孔的影响。图13-9单洞施工法示意图对于后期开挖的单孔，最好采用上下台阶开挖，特别是要严格控制下台阶的开挖长度。下部台阶开挖后，应及时进行二次衬砌，以尽量减少不对称结构，保证结构在时间和空间上的安全性。后挖洞原则上只能在预挖洞主体结构施工完毕后进行，尤其是仰拱施工形成闭合受力结构后；开挖后开挖孔中墙附近的围岩时，可通过控制爆破减少对中墙的破坏。下台阶开挖时，可先施工远离中墙的围岩，增加靠近中墙围岩的爆破自由面。4.双洞平行施工法双孔平行施工法施工流程如图13-10所示。双孔平行施工方法的特点是挡中壁岩柱，左右主孔同步掘进，适用于III类及以上硬岩隧道。图13-10双洞平行施工法①洞开挖及初期支护；②中墙开挖及中墙衬砌;③中墙顶部开挖及支护；④左、右洞衬砌采用双孔平行施工法开挖左、右孔时，应特别注意中墙岩柱的稳定性，以平衡左、右孔围岩传递的应力。开挖长度控制在4~5m左右。开挖前，中间墙顶部围岩应采用长锚杆加固。开挖后立即施工中间墙衬砌，及时施工左右孔二次衬砌。。5.联拱隧道与小间距隧道过渡段施工分叉隧道存在联拱隧道与小间距隧道过渡段，过渡段结构复杂，断面变化大，施工工法和工序转换频繁，开挖扰动易影响隧道的稳定，对联拱隧道及小间距隧道的结构也会带来不利影响，必须严格按照“18字方针”，合理确定施工开挖步序和循环进尺，降低对后续阶段施工的影响。(1)只能在联拱隧道中墙施作完成并达到设计强度后才能进行小间距隧道的开挖支护。(2)小间距隧道衬砌起始段10m可考虑降低一级围岩进行支护设计，施工开挖方法也应按降低后的围岩级别进行，以保证施工安全。(3)开挖过程中应注意保护已施作的联拱隧道中墙以及需要保留的中墙岩柱；充分重视中墙岩柱上系统锚杆或对拉锚杆的施工质量。二、联拱隧道关键技术(1)浅埋地层地质条件较差，隧道穿越不利地层时，防止围岩崩落成为隧道开挖的关键，通过隧道内地面降水、注浆等辅助措施改善地层可保证施工安全。(2)部分敏感表面沉降、动态可以采用地面注浆,可以动态地调整和解决敏感部分根据监测结果,这样整个部分的表面沉降处于可控状态,整个部分是在一个安全的状态。(3)中导洞开挖采用台阶法。开挖后，应及时对拱架进行喷网支护。土方断面采用人工开挖，石方断面采用控制爆破。为防止因荷载转换引起的偏心压力作用下中墙倾斜和“群孔效应”对中导洞产生附加荷载，导致大变形，对中柱两侧与中导洞支护结构之间的空间进行回填，用淤泥压实,上回填C10混凝土，厚度1.5m。(4)主隧道拱部开挖采用环挖法，并及时提供支护。一侧的主隧道应首先开挖和支撑，而另一侧的主隧道应滞后隧道直径的2倍。(5)中间隧道施工时，结构狭长，以保证拱腰处的支撑体系能及时提供足够的承载力，保证支撑体系的稳定性，从而保证整个隧道的安全。(6)锚网喷浆拱(或格栅拱)可用于初期支护。为使导洞闭合成环，结构受力闭合，设置钢(或格栅)喷混凝土仰拱。(7)二次衬砌采用先墙后拱的施工方法。先导隧道初支完成后，对中墙、侧壁进行衬砌，侧壁衬砌预留工字托梁(便于拱衬拱的架设，防止侧壁被推力翻倒)。拱的二次衬砌与主支座紧密相连，间距控制在孔直径的1倍以内。当主支持钢拱架导洞治疗的基础表面的二次衬砌拱隧道主要的一部分,它将减少衬砌施工,和临时支持下部是出土时将被删除。二次衬砌一般为配筋率高的钢筋混凝土结构，应采用泵送混凝土衬砌。为控制混凝土质量，保证混凝土坍落度为16~20cm，选用级配优良的砾石1~3cm。在施工过程中，拱顶内埋设注浆钢管，用于检查拱顶内混凝土是否灌紧。(8)中隧道法施工浅埋双连拱隧道时，围岩多次受到扰动，变形多次叠加，容易产生过大的地表变形。因此，在城市修建连拱隧道时，应注意选择合适的预加固方法，掌握正确的施工工艺。三、联拱隧道的缺陷隧道宜近不宜联，如果可采用小间距隧道方案，就不要采用双联拱、多联拱隧道方案。与小间距隧道相比，联拱隧道的缺陷主要有以下几方面：(1)联拱隧道较小间距隧道造价较高、工程量较大、工程进度慢。(2)联拱隧道施工中力学转换复杂；联拱隧道中隔墙施工质