毕业设计（论文）-公路双连拱隧道设计与施工 - 图文

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在双连拱隧道的设计施工方法、中墙施工力学特性、围岩变形控制基准等方面，一直是各国隧道工程领域的重点研究对象。

连拱隧道的许多设计、施工的标准还没有确定，只是针对特有的问题加以研究解决。近年来由于城市地下工程的增加和土地使用上的限制以及文物和环境保护等问题的需要，必须采用连拱隧道施工的情况增加了。同时，日本连拱隧道多为城市隧道或浅埋隧道，最大埋深不足25m的占70%，其中多数为地表有文物、住宅等要求严格控制地表下沉的结构物存在等情况。按照不同的施工方法，连拱隧道边墙处常采用扩大基脚(三导洞法施工)或两翼加强肋(中导洞台阶法施工)形式，以达到控制沉降的目的。

1.2.2国内双连拱隧道施工及研究现状

国内有关双连拱隧道的研究始于20世纪90年代，在此之前，我国高等级公路修建中，隧道的设计形式主要采用双洞分离式方案修建，在单洞单拱隧道施工方面已经积累了丰富的实践经验。但在特殊地质及地形条件的地区，从线桥隧衔接方式、总体路线线型、工程造价等因素综合考虑，双洞分离式方案往往受到较大局限，为获得良好的技术经济效果，连拱及小间距隧道方案则成为重要的可选方案，尤其是在地形条件等因素限制下的中短长度的隧道，采用连拱隧道形式几乎成为唯一的方案。

目前在四川、重庆、云南、贵州、江苏、浙江、福建等省市在建及拟建的高速公路及市政道路的建设中，大量采用了连拱及小间距隧道。

国内已建成的典型的双连拱公路隧道有沪蓉高速公路冯家娅口隧道，国道108线广元段崔家娅隧道、石梯沟隧道，重庆万梁高速公路金竹林隧道，京珠高速公路五龙岭隧道，广州广环高速公路白云山隧道，福泉高速公路相思岭隧道，云南元磨高速公路桥头隧道，莲花山大跨度连拱隧道等；陕西省拟建和在建的双连拱公路隧道有十多座；铁路部门也有一些类似双连拱的隧道事例。

高速公路中的双连拱隧道断面一般要考虑行车道宽、两侧路缘带宽、中隔墙宽、建筑限界高度等因素，隧道断面跨度大、结构复杂、施工工序多、难度大。初期支护一般采用锚喷，再和二次衬砌构成复合支护体系。目前己建和在建的连拱公路隧道中隔墙多采用直中墙形式，也有采用曲中墙的情况。

在我国，已建成的连拱隧道的数量还不多，研究还不够充分，缺乏可借鉴的设计施工经验，尤其在地形条件十分复杂、特殊地质的山岭重丘区大规模修建连拱隧道更无先例。从目前国内已建成的连拱隧道工程来看，在施工中均不同程度地出现了开挖过程中围岩坍塌、衬砌产生大面积裂缝、衬砌接头处严重漏水等问题。随着连拱隧道的大量出现，对连拱隧道的综合修建技术开展研究已经成为隧道设计施工中的一项重

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要课题。

1.3双连拱隧道施工方法

连拱隧道的施工，与其他类型隧道的施工既有相同点又有区别。相同之处是：洞身掘进主要采用钻爆法，紧跟锚喷柔性支护，模筑二次衬砌混凝土。不同之处：连拱隧道上下行线共用一堵中墙，断面形式成“M”型，因此，连拱隧道这一构造特征决定其特殊的施工程序和施工方法[2]。

连拱隧道施工方法与其结构和地质条件密切相关。根据中墙构造的不同，其施工方法大致分为四类，即：整体直中墙、整体曲中墙、三层直中墙和三层曲中墙等施工方法。在遵循技术可行和经济合理的原则下，不同结构的中墙，遇到不同的工程地质、围岩级别、水文地质条件时，应采用适宜的开挖方法。总结连拱隧道施工经验，无论采用哪类工法，其洞身掘进方法，大致都可归纳为以下四种：三导洞法、中导洞法、单洞法和双洞全断面平行施工法。这些方法是具体围岩条件和施工设备情况，可以进一步细化为若干种，详见图1-1。

正洞台阶工法

连拱 隧道 洞身

中导洞―双侧导洞法

上台阶法

长台阶 短台阶

微台阶

结构形式以及地质条件，可按表1-1所列适用条件选用。在地质条件复杂地区，还可在不同条件下采用不同的工法，具体技术要求，应在超前地质预报和监控量测的指导

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中导洞法

全断面工法 先拱后墙法 三层直中墙施工法

单洞施工法

整体式直中墙施工法

图1-1 连拱隧道洞身施工方法 双洞全断面平行施工法

连拱隧道施工方法应特别注意其适用条件，在隧道设计和施工阶段，应根据连拱

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下施工。

表1-1连拱隧道工法适用条件

工法

三导洞工法

中导洞―双侧导洞法 中导洞―双下导洞法 中导洞―正台阶法

中导洞工法 中导洞―全断面法

中导洞―先拱后墙法 单洞工法 双洞全断面平行工法

适用条件

适用于IV级、V级围岩和地质情况较差、具有偏压地形或

埋深较浅的软弱围岩

适用于V～VI级围岩以及富水破碎带

适用于II～IV级围岩 适用于I级围岩 慎用，建议不予采用

适用于I～III级围岩两车道连拱隧道，同时应改善单洞工法

并应注意施工中左右洞相互影响

适用于I～II级围岩的硬岩隧道

1.3.1三导洞法

三导洞工法可细化为中导洞―双侧导洞法和中导洞―双下导洞法。本文根据研究内容只介绍中导洞―双侧导洞法：

中导洞超前开挖，两侧壁导洞跟进，中导洞贯通后，浇筑中墙混凝土，两侧导洞贯通后浇筑边墙混凝土，采用台阶法开挖正洞并进行初期支护，最后浇筑仰拱和二次衬砌。其核心在于“先墙后拱法”施工。

中导洞―双侧导洞工法施工工序如图1-2所示，从图中可以看出该工序总共有16步，其工序说明见表1-2。

图1-2中导洞―双侧导洞法施工工序示意图

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