双联拱隧道施工工艺标准

1、双联拱地道施工工艺标准专业.专注双联拱地道施工工艺胡红卫中铁地道企业一处有限企业453000摘要：双联拱地道在其构造上与单拱地道有较大差别，且为最近几年来才渐渐被应用于高等级公路中，怎样在其施工过程中掌握重点，汲取经验教训，渐渐熟习并掌握其施工工艺有着特别重要的意义。本文主要介绍元磨高速公路十一合同段老苍坡3#、4#、5#、6#6#地道施工过程的工艺控制，包含双联拱地道的构造特色、中导洞及三导洞开挖方法、衬砌施工工艺、特别问题的办理等内容，并提出了自己对双联拱地道设计及施工的见解及建议，以供其余双联拱地道设计及施工参照。重点词：双联拱地道、施工工艺国家西部大开发的战略给西部地域的交通建设带来了

2、机会较大的西部地域设计修筑的高等级公路大多处于山岭重丘地段的山岭重丘地域的高等级公路中应用双联拱地道拥有重要的意义磨（黑）高速公路就是西部大开发战略中打通东南亚国际大通道昆明至曼谷公路中的一段，全长 147km147km,沿线经过哀牢山和无量山脉，山高谷深，全线桥隧所占比率达30%30%以上，双联拱地道在该公路上获取了宽泛应用，全线共设计双联拱地道 1515 座，总长占全线地道的 65%,65%,是我国当前双联拱地道最多的一条公路。本文主要联合元磨公路的施工状况从以下几个方面介绍双联拱地道的特色及施工工艺。1 1、设计概略及特色双联拱地道是在高速公路经过的山势不高、纵向长度较短、横坡较陡、公路

3、上下行线在此分别不开的地段设置的双跨连拱隧道，其单跨断面为单心圆构造，边墙为曲墙，中墙为直墙，单跨净宽 11.411.4 米左右，净高 7.87.8 米左右，上下行线地道经过厚 2 米的钢,在山区面积所占比率,在地形地质条件复杂。云南省元（江）-筋硅中隔墙相连,早期支护依据地质状况分别采纳工字钢及花拱架两种形式, ,WTD25WTD25锚杆、挂网、喷碎与单跨地道基真同样，二衬采纳模图 1 1 双联拱地道洞筑钢筋硅构造联拱地道经过地段地质条件的特别性决定了其在设计和施工上拥有以下特色1.11.1 埋深浅、长度短学习参照1/13双联拱地道施工工艺标准专业.专注因联拱地道经过的地段一般山势较低，其最

4、大埋深一般在 5050 至 8080 米之间，长度一般在 500500 米以下， 在山势较高、 纵向长度较长的地段一般不采纳联拱地道而采纳上下行线分开的单拱地道；1.21.2 偏压联拱地道经过地段一般地势较陡， 上下行线双侧的埋深不一样， 整条地道也就不一样程度的存在偏压，特别是洞口段偏压比较严重，这给地道施工特别是洞口段施工带来了很大困难；1.31.3 地质条件复杂因为埋深浅，联拱地道经过地段一般地质条件比较复杂，围岩脆弱破裂，节剪发育，地表水对地道内涌水量的大小影响较大，雨季施工困难，元磨公路所在地域雨季集中，降雨量大，更给安全施工增添了难度；1.41.4 跨度大与铁路地道对比，单跨公路地

5、道自己跨度就较大，而联拱地道将上下行线单拱地道连在一同，其跨度是单拱地道的两倍，最大开挖跨度在 26.426.4 米左右，相当于铁路车站地道的跨度，并且构造复杂，施工特别困难；1.51.5 施工工序复杂、工序间互相影响大双联拱地道的设计特色决定了其施工一定分多个步骤进行，各个工序间互相影响又很大，这就要求双联拱地道施工一定要有科学合理的施组设计，理清各个工序的先后次序及互相关系，在施工过程中尽量减小各个工序之间的互相影响，并依据施工中的实质状况灵巧的调整工序安排，保证安全、优良的建好双联拱地道。2 2、施工工艺2.12.1 开挖施工因双联拱地道拥有埋深浅、跨度大、地质条件复杂、围岩风化破裂、受

6、雨季地表水影响大的特色，开挖施工一定按照“短进尺、弱爆破、强支护、早闭合”的原则，依据设计要求严格进行监控量测，并把量测结果反应到施工中去，实时调整施工方案，保证安全施工。依据围岩状况的不一样，当前双联拱地道开挖施工主要有中导洞与三导洞两种施工方法。(1)(1)中 5 5 洞施工法学习参照2/13双联拱地道施工工艺标准专业.专注中早洞施工法就是第一在连结上下行线地道的中隔墙处贯穿一条小断面与洞，并均采纳光面爆破技术，尽量减小中 5 5 洞爆破对双侧正洞围岩的扰动，每循环进尺一般要控制在 1 1 米以下，围岩较好的状况下最多也不可以超出 1.51.5 米，支护重要跟开挖面，不同意围岩裸露施工中隔

7、墙碎，而后再开挖上下行线正洞的施工方法。其施工步骤如图2中导洞法三导洞法图 2 2 开挖次序表示图中 5 5 洞开挖法施工次序说明：1、中导洞开挖及早期支护施工3、正洞拱部开挖及早期支护施工5、中间部分开挖三导洞开挖法施工次序说明：1、中、侧导洞开挖及早期支护施工3、正洞拱部开挖及早期支护施工2、中隔墙碎施工4、正洞下部开挖双侧开槽及早期支护2、中隔墙、边墙彼施工4、正洞下部开挖施工依据地道出入口地形条件及施工场所的实质状况，中与洞开挖能够从地道两头同时施工，在地道中间贯穿，也能够从地道一端开始施工件的不一样，中与洞开挖分全断面和短台阶两种施工方法,在另一端贯穿。依据地质条,在围岩整体性较好、

8、节理不发育的地段采纳全断面法开挖中导洞能够加速施工进度,在围岩破裂、节剪发育以及在洞口地段采纳短台阶法开挖中导洞能够保证施工安全不论采纳哪一种开挖方法时间太长,根绝坍方,因为中与洞即便有小面积的坍方也会给正洞开挖带来很大的影响。中隔墙碎的施工次序与中与洞开挖的次序恰好相反,依据现场状况可采纳从地道中间向两头施工的次序，也能够采纳从地道一端向另一端施工的方法。如一座地道只设一个硅拌和站，一般采纳从远离拌和站的一端向凑近拌和站的一端施工的次序，但在工期较紧的状况下也能够创建施工条件采纳从地道中间向两头同时施工的次序。为减少互相影响，上下行线正洞开挖不可以齐头并进，一定一前一后错开 2020 到 4

9、040米的距离。单跨正洞采纳先拱后墙法分台阶进行开挖，拱墙开挖均采纳光面爆破技学习参照3/13双联拱地道施工工艺标准专业.专注术，以保证地道开挖成形及减小爆破对围岩的扰动。拱部开挖高度一般在 3.53.5 米至 4 4 米比较适合，爆破设计要注意尽量减小对中隔墙的影响，绝不一样意将中导洞作为临空面进行爆破设计，开挖进尺要控制在 1 1 米之内，因进度较小掏槽采纳直眼或斜眼掏槽均可。光面爆破参数见下表。光面爆破参数表围岩类型装药不偶合系数k周边眼间距E(cm)周边眼最小抵挡线W(cm)相对距E/W周边眼装药集中度q(Kg/m)III类1.52.0456060750.81.00.200.30II类

10、2.02.5305040600.50.80.070.15下部开挖要先在边墙处开槽，将拱部早期支护接下来后再开挖中间部分。边墙开挖除采纳光面爆破外还要注意进尺不可以太大，最多开挖出两根钢支撑地点就赶快施作早期支护，关闭围岩，防备因拱部支护长时间悬空而造成坍方。(2)(2)三导洞施工法三导洞施工法是除在中隔墙处开挖一导洞外在上下行地道双侧分别开挖一条侧导洞，在中墙磴与边墙磴施工完后再开挖上下行线正洞。其施工步骤如图二。侧导洞的施工方法与中导洞相像，三导洞施工完后正洞开挖还分上下台阶进行，但早期支护的施工次序与中导洞法不一样，属先墙后拱而不是先拱后墙，因侧导洞开挖过程中正洞边墙早期支护已施作。正洞上

11、下台阶开挖爆破设计时均要考虑尽量减小爆破对中隔墙及侧墙的影响，特别是下部开挖时不可以以为早期支护已所有施工完而任意增添药量、加大进尺，造成已施作的早期支护垮坍。从以上两种施工方法的施工过程能够看出，中导洞施工法拥有工序简单、暂时支护量及拆掉量小、工期短、成本低的长处，但在地质条件复杂、围岩破裂地段不利于安全施工，而三导洞施工拥有正洞支护闭合早、施工安全的长处，但工序复杂、工期长、成本高，两种施工方法要依据地道实质地质状况灵巧运用，在地质条件复杂、围岩破裂、节剪发育、涌水量大的地道以及洞口浅埋偏压、围岩脆弱段一般采纳三导洞法施工，而在围岩条件较好的地段一般采纳中导洞法施工。2.22.2 支护系统

12、施工学习参照4/13双联拱地道施工工艺标准专业.专注(1)(1)超前支护前方已经提过，双联拱地道多位于脆弱、破裂、自稳时间短的围岩中，为防备冒顶塌方或地表有害下沉，除采纳中导洞、侧导洞及分台阶开挖的施工方法外，还要采纳先支护后开挖即超前支护的施工工艺。联拱隧道洞口段口类围岩一般采纳中108x6mm108x6mm 超前大管棚支护，田类围岩采纳中 4242 超前小管棚支护。大管棚一般在洞口一次性施工，但假如管棚设计太长(大于 4040 米)，且洞口位于曲线上，一次施工很难保证管棚安设地点正确时，也能够在洞内扩大开挖断面，分两次或多次施工。在施工大管棚前，碎护拱、导向管的地点、角度一定按设计要求进行

13、施工及安装，水平钻机操作平台一定坚固、安全，架立钻机时应精准审定孔位，保证钻机钻杆线与管棚设计轴线符合以及钻机在钻进过程中不发生偏移和倾斜。钢管分节最正确长度为 4 4 到 6 6 米，安设次序要科学合理，相邻两根钢管接头不一样意在一个断面上，水泥浆一定按设计配合比配制，终压力控制在 1.51.52.0MPa2.0MPa 之间。超前小导管采纳风钻钻孔，在开挖掌子面钢拱架立好后开始钻孔，导管宜从拱架腹部穿入，特别状况下也能够从底部或顶部穿入，小导管长度应按设计要求施作，一般不小于 4 4 米，隔根钢拱架设一环，保证每次爆破后掌子面顶部起码留两环小管棚。钻孔时应保证小钢管外插角在3到5之间，孔位误

14、差不超出100mm,孔眼长度应大于钢管长度 100mm100mm 左右，导管注浆一定按设计配合比及注浆压力施工。(2)(2)早期支护联拱地道口类围岩早期支护一般采纳工字钢架加喷锚网喷支护，m m 类围岩采纳格栅钢架加喷锚网喷支护,锚杆采纳 WTD25WTD25 中空注浆锚杆,喷碎采纳湿喷工艺。不论采用哪一种支护形式，在联拱地道施工过程中都要按照短进尺、早关闭的原则，一定一炮一护，防备围岩裸露时间太长而惹起坍方，特别是正洞下部开挖钢架接腿时要控制好进度，绝不一样意使拱部早期支护长距离或连续长时间悬空。早期支护施工步骤以下：锚杆长度、角度、间距、注浆一定按设计施工，钢拱架按设计地点安设，相邻两学习

15、参照5/13双联拱地道施工工艺标准专业.专注根钢架用纵向钢筋连结，并与拱墙锚杆连在一同，钢架拱脚一定放在基础或原状土上，钢架与围岩之间应尽量切近，在有较大空隙时应设垫块。每循环钢架施作时间最好控制在 2 2 小时之内。(3)(3)仰拱、填补及二次衬砌双联拱地道仰拱、二次衬砌均采纳钢筋硅 o o 正洞下部开挖完后应立刻施作仰拱，使之与拱墙早期支护形成一关闭环，以实时改变中隔墙、边墙及拱部早期支护的受力状况。在施工完填补砂后应尽早施作二次衬砌。仰拱钢筋一定与中隔墙及边墙底部预留钢筋焊接坚固，反拱度一定切合设计要求。填补碎施工要保证顶部平坦度，以利于路面磴的施工。二次衬砌碎施工依据实质状况可采纳整体

16、模板台车或拼装工字钢架两种方法施工。 整体模板台车拥有定位快、地点正确、不简单变形、易于保证衬砌外观质量等优点，适合于在较长的直线或大部分径曲线地道中使用；拼装工字钢架拥有设施简单、成本低、使用灵巧的长处，适合于在较短的地道中使用，特别是在小半径曲线地道中更能发挥其长处。2.32.3 防排水系统施工因地表水对双联拱地道内涌水影响较大，而公路地道对渗漏水的要求又较高，故其防排水采纳以“防、排”为主，“防、排、堵、截”相联合的综合治理举措。(1)(1)洞外截水渠、排水渠一定严格按要求施工，保证地表水顺排水系统排走，尽量减少地表水向地下浸透，以减小地表水对地道内涌水的影响；(2)(2)地道内的超前支

17、护、WTD25WTD25 锚杆注浆一定按设计要求施工，因为它在起到加固围岩的同时也在必定程度上起到了堵水的作用；(3)(3)早期支护与围岩之间的透水管安设既要尊敬设计，又要灵巧调整，在涌水量较大的地段集中设置，并保证上下连通，将地道拱墙渗漏水引至双侧水渠内排走；(4)(4)早期支护与二衬之间的防水层与排水管是地道防排水系统的最后一道工序，必须保证其施工质量。在铺布防水层前一定对早期支护面进行整平，打掉棱角、割掉锚杆头，防备划破防水层。元磨公路防水板铺设采纳了胶粘和无钉铺设技术，有效的改变了热焊及有钉铺设简单出现破绽的弊端，排水管必定安设坚固，排水通畅。在施工缝与沉降缝处设止水带。二衬碎施工前一

18、定对防水系统的安设进行严格的检查，并且要有专人负责，并有详尽的检查记录。3 3、几个特别问题的办理举措联拱地道构造上的特色决定了其施工过程中必定会碰到不一样于单拱地道的特别问.学习参照6/13双联拱地道施工工艺标准专业.专注题，怎样科学的办理好这些特别问题是安全、优良地施工好联拱地道的重点。以下几个方面均为联拱地道施工过程中一定办理好的特别问题，施工过程中一定依据详细状况科学、合理、灵巧的选择办理方案。3.13.1 中、侧导洞断面的选择中、侧导洞是为安全开挖正洞而第一开挖贯穿的协助导洞，其断面的大小在设计上一般没有严格的要求，但在正洞开挖施工前一定依据地道地质状况及施工机械装备状况合理确实定其

19、断面大小，以保证导洞与正洞的安全施工。因中、侧导洞的断面一般不宜太大，地质状况对其断面的影响要素也较小，选择断面主假如考虑导洞开挖施工的机械装备状况。在单口开挖长度大于 100100 米的状况下一般采纳装载机配汽车出硝，断面宽度最幸亏 5.55.5 米左右，可依据机械设施尺寸适合调整，能知足装载灵巧活装磴即可。在单口开挖长度小于 100100 米的状况下也能够采纳装载机独自出硝，这类状况下断面尺寸在 4 4 米左右即可知足要求。中导洞的高度一般比中隔墙超出 0.50.5 米即可，太低不利于中隔墙施工，太高会造成中隔墙顶回填量大，且不利于安全。侧导洞的高度一般选择与中导洞基本一致。3.23.2

20、中隔墙水平推力的均衡前方已经讲过，上、下行线正洞在中导洞及中隔墙施工结束后开始开挖施工，但为减小开挖施工的互相影响，上、下行线开挖施工不可以齐头并进，一定一前一后错开 2020 到4040 米的距离，这样在上、下行线两个开挖面之间一侧正洞的早期支护已支撑在了中隔墙上，而另一侧早期支护还未施工，该段中隔墙必定要遇到一个向未开挖一侧的水平推力（如图 3 3 所示）。因该水平推力的地点位于中隔墙顶部，它对中隔墙的危害很大，有可能造成中隔墙开裂，甚至以致重要事故，为均衡这类水平推力，在后开挖的一侧要提早给中隔墙打上暂时支撑，支撑可用方木或钢管，纵向间距两米设置一排，一定支撑坚固，在另一侧正洞下部开挖后

21、再拆掉。学习参照7/13双联拱地道施工工艺标准专业.专注3.33.3 中隔墙防水举措如图 4 4 所示，原设计中隔墙防排水方案为在中隔墙顶部设一条小 100 纵向透水管每隔 1010 米用一根 475475 硬塑引水管将水引至水渠内。 中隔墙顶平铺一层防水板， 并与上下行地道拱墙防水板相连形成一关闭系统，以堵截围岩渗水，使其流入墙顶纵向排水管，最后排至水渠内。在中隔墙双侧边沿每隔 1010 米设一竖向半力 5050 钢管，将中隔墙渗水引至水渠内。从原设计排水方案来看，中隔墙顶围岩渗漏水已有一整套完好的排水系统，假如严格按原设计要求施工，中隔墙顶渗漏水理论上能获取控制。但在实质施工中要做到这一点

22、比较困难，中隔墙顶不行防止的要出现渗漏水现象，为能够更好的防备中隔墙渗漏水，我们在施工过程中对原设计防排水方案作了以下改良：（1 1）、双连拱地道的施工次序为第一开挖中导洞，施工中隔墙碎，而后再开挖上下行线正洞，并施作早期支护。这样，在中导洞顶部会自然形成一个空区（图 5 5）, ,按原设计该空区应采纳浆砌片石回填，这就造成围岩水不可以顺利流入中隔墙顶部的纵向透水管中，以致排水系统不可以正常发挥作用，没法顺利排水。为解决这一问题，在中隔墙顶设一纵向土工布碎石盲沟（图 6 6）, ,盲沟中用浆砌片石回填，保证围岩水能顺利流入纵向透水管，最后排至水渠内。上行隧道中线图 3 3 中隔墙水平推力表示图

23、图 4 4 中隔墙防排水设计图弹簧排水管下行隧道中线纵向排水管:平（）50钢半50钢管d75硬塑引水管下行隧道中线学习参照8/13双联拱地道施工工艺标准（2 2）、依据原设计，上下行线早期支护中的钢拱架要与预埋在中隔墙顶的钢板相连，以保证钢拱架的稳固性，这样就造成钢拱架一定穿过中隔墙顶预埋的防水板，以致该处防水板不密封而漏水。 为解决此处漏水， 我们采纳了先将钢拱架连结螺栓焊接在中隔墙顶预埋钢板上，再使防水板穿过螺栓而不是穿过整个连结钢板，并在连结板中间多加一层土工布及防水板，拧紧连结螺栓，防备该处防水板漏水（如图 7 7 所示）。（3 3）、为进一步防备中隔墙漏水现象，在中隔墙双侧各增设一条

24、纵向小 5050 透水软管，施工时在中隔墙上左右双侧凿出两条纵向沟槽（深 30mm30mm、宽 60mm60mm）,将透水软管置入槽内，并在软管下侧沿纵向钉一条止水条，使中隔墙顶施工缝中溢出的水流入透水软管而不可以流出施工缝。纵向每隔 10m10m15m15m 做一条竖向盲沟，将纵向盲沟内的水引至水渠内（拜见图 8 8）。图 5 5 中隔墙顶浆砌回填图 6 6 中隔墙顶设碎石肓沟图 8 8 增设纵向排水肓沟图4 4、监控量测监控量测是现代地道施工的重要构成部分，它不单能指与施工、预告险情、保证安全，并且还可以经过现场监测获取围岩动向和支护工作状态的数据，为确立和修正初期支量测项目及要求表测试频

25、次岩性、构造面产态观察国内布设必需数目测点图 7 7 钢拱架连结图双联拱地道施工工艺标准专业.专注项目名称方法及工具部署1150.53个月地质及状及支护裂痕支护状全长度，开挖后及早期察看和描绘、地支护后进行每次爆破后及早期支护后周边位收敛计或测杆每1050米一个断面，每断面23个测点拱顶下精细水平仪每1050米一个断面，每断面23个测点地质超TSP202地质超前前预告预告仪1次/21次/2间隔50100米一个断面次/周次/月次/月地表下地道中心线上弁与地道精细水平仪轴线正交平面的必定范1次/12天每代表性地段210个1次/2围岩内地道内钻孔安设每代表性地段12个断1次/2郃位移位移计每断面25

26、个测点每代表性地段210个围岩压压力盒断面，每断面25个测1次/2锚杆轴学习参照测力锚杆断面，每断面25个测10/13双联拱地道施工工艺标准专业.专注钢支撑内力测力计每10根钢支撑一对测力计1次/天1次/2天12次/周13次/月护参数、确立二次衬砌施作时间供给依照，还可以为地道工程设计与施工累积经验资料，为此后的设计和施工供给类比依照，特别是对应用时间不长的双联拱地道更加重要。依据双联拱地道的特色，设计上选择了拱顶下沉量测、地质支护状态观察、地表下沉量测、周边位移量测、地质超前预告五个必测项目和围岩内部位移、围岩压力、锚杆轴力、钢支撑内力量测四个选测项目，详细要求见量测项目及要求表。上表中量测频次在施工过程中要依据地道地质状况及量测结果灵巧调整，如洞口段或地质状况较差地段围岩位移较大时量测断面间距可取表中较小值，在地质优秀地段量测断面间距可取表中较大值，但在围岩突变处和较弱构造面处应增设量测断面和测点。5 5、结语本文简要介绍了双联拱地道的施工工艺，我国当前单拱地道施工已经有了相当的水平，但双联拱地道施工起步时间不长，因此在施工过程中不停累积经验，对其施工工艺不停总结创新特别重要。在双联拱地道施工过程中，除了要撑握并灵巧应用以上介绍的施工工艺外还要注意下边几个方面的问题：(1)(1)在开挖施工过程中