二铺塘公路连拱隧道设计施工.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第页共NUMPAGES6页第PAGE\*MERGEFORMAT6页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT6页二铺塘公路连拱隧道设计施工摘要依据同~三国道主干线二铺塘隧道的具体情况，针对不良地质条件下该大跨连拱隧道设计及施工方案作了详细介绍，从导坑布置与施工方案选择，保证中墙稳定，中墙顶部的防水等方面总结经验，以供类似连拱隧道设计、施工参考。关键词连拱隧道设计施工1前言随着我国经济的发展以及环保意识的增强，道路交通建设中特别是高速公路采用隧道方案越来越多，出现了较多的连拱隧道。鉴于施工技术复杂和造价较高，连拱隧道一般只用于短隧道。与隧道分修即分离式路基方案相比，连拱隧道方案具有土地占用少、环境污染小、植被保护好、减少路线总长度，节约总投资的优点，同时线路条件较好。2工程概况同江-三亚国道主干线二铺塘隧道是一座上、下行合建的四车道连拱高速公路隧道，位于福建省霞浦县城关郊区，隧道起讫桩号K101+300-K101+805，长505m。全隧净宽22m，净高5.0m。隧道处于闽东火山断拗带北部，属构造剥蚀地貌，地形深切，出口端为半路堑偏压；第四系残坡积覆盖层厚Om~4m，基岩均为火成岩，主要为凝灰岩及少量花岗岩侵入，地下水不发育；地质及水文条件均单一。隧道为连拱结构形式，跨度大、围岩差、施工工艺复杂、工序繁多、施工干扰大等是其主要特点；另外，洞口段为松散堆积体、浅埋偏压的不利条件也给施工带来困难。3隧道设计3.1净空、衬砌及路面全隧净宽22.Om、净高5.Om，内轮廓采用单心圆形式，边墙为曲墙，中墙为直墙。隧道外侧检修道下设置电缆沟，路面外缘及中墙两侧设置排水沟。结构形式如图1。隧道进口设计为削竹环框式洞门，出口为端墙式洞门；洞口明挖段设置明洞衬砌，洞口段施工采用超前长管棚预支护措施。洞身采用复合式衬砌，其支护参数见表1。隧道内设水泥混凝土路面，路面板厚26cm。3.2导坑和中隔墙设计采用三导坑掘进，中导坑及中墙先行的方法。导坑均采用锚、网、喷及钢架临时支护，中隔墙均为钢筋混凝土结构，其基底设置了砂浆锚杆，以提高其稳定性。3.3防排水设计隧道防排水遵循“以排为主，堵排结合，因地制宜，综合治理”的原则，在洞内外设置了完整、严密的防排水系统，确保隧道建成后达到规定的防水要求，保证结构和设备的正常使用和行车安全。具体措施有：在初期支护和二次衬砌之间全隧道洞身满铺PVC复合防水层，拱部及边墙衬砌采用不低于S6级的防水混凝土，二次衬砌变形缝采用中埋式橡胶止水带，环向施工缝、纵向施工缝(拱部与中隔墙)采用遇水膨胀止水条；针对不同阶段的渗漏水，在衬砌背后洞身环向设置软式透水管，将水汇集至墙脚背后的纵向集水管(PVC管)，并经横向引水管引入侧沟排出洞外；中隔墙顶部汇水采用通长预埋塑料盲沟通过竖向PVC排水管引入侧沟；路面板下渗水采用纵横向塑料盲沟引入侧沟排出洞外；进出口洞顶设置天沟以拦截地表水。4施工技术4.1施工工序大跨连拱隧道施工一般采用导坑先行的减跨原则，但由此也带来洞室经多次开挖引起应力频繁地重分布、荷载变化大、工序烦琐。尤其两隧洞相距较近时，由于两隧洞相互作用，相邻侧的应力明显大于相反侧的应力，这使得选择合理的施工顺序减少应力变化，保证连拱隧道中墙的稳定至关重要。为此，隧道施工在Ⅱ、Ⅲ类围岩地段采用三导坑单侧先墙后拱的施工方法，在Ⅳ、V类围岩地段采用中导坑单侧先行台阶法施工，如图2示。在洞口段施工完成后，先进行中导坑开挖及中墙施工，中墙顶及侧边回填后开挖左侧导坑，中导坑贯通后从中间向洞口浇注中墙，侧导坑则从洞口向中间施作边墙二衬。在左侧导开挖支护到位，且边墙衬砌后施工左侧主洞，进行拱部开挖及拱部二次衬砌，随后开挖中部及落底施作仰拱，形成封闭的支护结构。在左线主洞衬砌(包括仰拱)施作了一定长度之后，即可展开右洞施工，施工顺序同左洞，右侧主洞开挖面应滞后于左洞20m~30m。在二次衬砌混凝土施作前注意防水层、排水管和预埋管件以及预留洞室的设置。4.2施工方法本隧道总体上采用三导坑单侧先墙后拱法施工，初期支护和二次衬砌紧跟的支护原则。导坑均采用微台阶法施工。土质地段上部采用人工开挖，下部采用挖掘机挖运；石质地段采用控制爆破。为防止荷载重分布造成中墙偏压倾斜及“群洞效应”对中导坑产生附加荷载，导致较大变形，中墙侧边回填后再设地梁横撑和顶部斜撑。正洞施工根据不同