山嶺無中導洞連拱隧道的施工技術(shù)探討

沈沖 劉文豪 張龍

中交二公局第二工程有限公司 陜西 西安 710000

1 無中導洞連拱隧道概述

1.1 無中導洞連拱隧道

在無中導洞連拱隧道的施工中，根據(jù)圍巖穩(wěn)定性和超前地質(zhì)預報可以采用特殊開挖方法或者采用全斷面開挖的處理方式，這樣一來就使得施工的程序不再煩瑣，減輕了對圍巖結(jié)構(gòu)的影響，施工操作人員和施工設備也有了足夠的操作空間，施工效率得到了比較明顯的提高。與以往的工程建設相比，其施工速度明顯加快。此外，該類工程的建設中還加入了防水技術(shù)，隧道的性能得到了顯著的優(yōu)化。采用該隧道施工方式能夠縮短工程的建設周期，對減少工程建設中成本的投入有著非常重要的作用。

1.2 無中導洞連拱隧道優(yōu)缺點

（1）優(yōu)點

無中導洞連拱隧道有很多優(yōu)點，其不采用洞口分幅，所以減少了征遷的工作量。該隧道形式在施工中對隧道兩端接線的要求相對較松，接線的工作量較傳統(tǒng)方式明顯減少，接線的整體走向更加合理。在地形比較復雜的位置，其可更好地進行洞口位置選擇，此外還可顯著縮短隧道修建的長度。在工程建設中，不需要大量開挖洞口，因此減少了工程周圍生態(tài)環(huán)境的破壞。在工程建設中能夠縮小地下空間的占用面積，使空間得到了充分的利用。

（2）缺點

若在工程建設的過程中，圍巖條件相對較差且有斷層破碎帶存在，或隧道偏壓的情況下，就需要對施工區(qū)域的地表變形予以嚴格的監(jiān)控量測。若是采取臺階開挖的施工方法可能會出現(xiàn)比較嚴重的變形現(xiàn)象，此外，還有可能造成較為嚴重的地質(zhì)災害。該施工方法與傳統(tǒng)的中導洞施工方式相比，無法提前精準的對施工前方隧道的地質(zhì)災害狀況予以有效預報[1]。

2 連拱隧道采用的施工方法

2.1 傳統(tǒng)導洞法

這種施工方式首先需要完成中導洞的開挖工作，后要進行中導洞的支護，在中導洞建設完成后還應設置中隔墻，中隔墻建設完成后還應做好墻背的回填處理，保證回填的質(zhì)量。完成中隔墻的回填后應按照圍巖的具體情況選擇不同的方式進行先行主洞的開挖和支護，完成后還應對先行洞進行襯砌處理，襯砌的次數(shù)為兩次。先行主洞施工結(jié)束后應對后行主洞進行有效的開挖和支護，最后對后行主洞進行襯砌施工，襯砌的次數(shù)為2次。如圖1所示。

采用傳統(tǒng)中導洞施工存在著較為明顯的不足，首先，中隔墻和中導洞頂部的襯砌效果不佳，中隔墻施工的基本條件相對較差，從而增大了松散土體的范圍，其荷載作用會施加到襯砌結(jié)構(gòu)上，因此也會極大地影響圍巖的穩(wěn)定性，隧道的受力不能達到最佳狀態(tài)。其次在對一側(cè)主導洞進行開挖施工時，土體的夯實效果無法得到保證，故而受到主導洞拱架推力的影響會使中隔墻的穩(wěn)定性受到較大的影響，在施工中空間相對較小，因此也會對施工的質(zhì)量和水平產(chǎn)生較大的影響。再次，中隔墻頂部與中導洞的支護效果很難滿足回填施工的基本要求，所以如果在工程建設中沒有采取切實可行的堵水措施，就會對工程的質(zhì)量及性能產(chǎn)生非常大的影響。

圖1 連拱隧道的傳統(tǒng)施工步驟

2.2 無中導洞法施工方法分析

（1）無中導洞連拱隧道工法1—單洞施工法

這種施工方法主要是將無中導洞連拱隧道視作兩個單獨的單洞處理，在工程建設中首先應完成先行洞的開挖處理，在保證先行洞襯砌施工效果的前提下完成后行洞的開挖處理。施工中首先要完成先行洞上臺階的開挖和支護處理，后進行先行洞下臺階的開挖和支護施工。之后應采取有效措施開展加強區(qū)及先行洞和仰拱的混凝土施工環(huán)節(jié)，完成后進行先行洞的二襯處理，之后要分別對后行洞的上下臺階進行開挖和支護施工，結(jié)束后應完成后行洞仰拱的開挖和支護施工，最后完成后行洞的二襯施工。

該施工方法將隧道作為單洞處理，加強區(qū)以及二襯共同承擔了上部荷載，因此結(jié)構(gòu)具有較強的穩(wěn)定性和安全性，對圍巖造成的負面影響也相對較少。但是這種方式下的隧道二襯直接參與到了結(jié)構(gòu)的受力當中，后行導洞開挖中容易對二襯以及加強區(qū)產(chǎn)生較為顯著的影響，結(jié)構(gòu)的強度防水性都會有所下降。此外該方式施工周期長，增加了工程的建設成本。

（2）無中導洞連拱隧道工法2—先加強區(qū)后仰拱

這種施工方法在后導洞上下臺階的開挖施工中不需要在先行洞二襯施工結(jié)束后進行，且其加強區(qū)可直接作用在圍巖結(jié)構(gòu)上。該施工方法中首先應完成先行洞上下臺階的開挖和支護處理，其次是要保證加強區(qū)的施工質(zhì)量和施工效果，后應完成先行洞仰拱混凝土施工工序，再次是要完成后行洞上下臺階的開挖和支護處理，在這一工序結(jié)束后還應進行后行洞仰拱混凝土施工，最后完成先行洞和后行洞的二襯以及混凝土施工環(huán)節(jié)。

該施工方法能夠?qū)崿F(xiàn)先行洞與后行洞開挖的同時進行，此外二襯還可以作為提高結(jié)構(gòu)強度的一個重要元素，工期更短，但是施工中加強區(qū)的荷載直接作用在了底部的圍巖上，因此對底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成了較大的影響，結(jié)構(gòu)受力不理想。

3 結(jié)束語

無中導洞隧道施工技術(shù)相比中導洞施工技術(shù)有了非常大的進步，其可很好地保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少施工量，降低施工成本，但是這種施工技術(shù)還不是十分成熟，若廣泛應用還需要進一步的研究，從而更好地推動我國隧道建設的進步。

參考文獻

[1] 劉瑞濤.淺談導管注漿在雙連拱隧道中的應用[J].科技資訊,2012,(03):45.