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复杂地质条件下大跨双联拱隧道暗挖技术

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：林嘉升

[导读] 摘要：双联拱隧道技术在我国西部公路隧道中最先使用，具有节约用地、线型好、视觉效果好等多种优点，当前很多道路设计会使用双联拱隧道。

        中建海峡建设发展有限公司福建省福州市 350000
        摘要：双联拱隧道技术在我国西部公路隧道中最先使用，具有节约用地、线型好、视觉效果好等多种优点，当前很多道路设计会使用双联拱隧道。但是其也存在结构复杂、跨度大、施工困难、类比工程相对较少等问题，施工单位施工时难度较大，在复杂地质环境中的运用，需保证围岩处于稳定状态，并对地表沉降进行有效控制。
        关键词：复杂地质；大跨双联拱；暗挖技术
        运用大跨双联拱开挖隧道时，需结合围岩和深埋情况，灵活运用多种方法开挖，其中主要为单导洞、三导洞、台阶法等等，同时运用对应支护措施或者是稳定措施，达到控制地表沉降和确保围岩稳定的目的，进而施工期与成本最大程度上节省下来[1]。
        一、施工准备
        在正式进行隧道开挖之前，需结合进出口地形实际情况对仰坡坡度和支护参数进行调整，使洞口安全性以及仰坡稳定性得到充分保证，针对回填土土层比较厚的区域，运用锚索加格构梁进行联合支护的方式，针对回填层较厚的区域运用地表灌注方式实现加固处理。进入洞口之前，需运用地表返压回填、超前大管硼对洞口加固。
        二、长管棚施工
        正式开挖之前，需将防护工作做好，其中包括导向墙施工，管棚导向管预埋，工作平台平整等，利用管棚导向管根据设计展开钻孔工作，需对钻孔机整个立轴方向进行准确控制[2]。同时管棚钻进情况下，需使用水平测斜仪器对管棚实际偏斜度进行测量，在偏斜值与设计要求不符情况下，需及时对其进行纠正，并且钻完一孔便需将钢花管顶进[3]。网管棚钢管中注浆时，顺序应为先下后上，在全孔状态下可以运用一次性质注浆方式，浆液为水泥，注浆结束之后利用纯水泥浆将其充填密实。
        三、开挖中导洞
        结合隧道水文条件、地质条件、围岩级别和中导坑进行支护高度、支护宽度开挖方法，可以运用台阶法，台阶长度、台阶级数需和围岩级别结合在一起，同时在开挖过程中，需确定岩性条件和监控监测，对于岩层破碎且地下水比较丰富情况下，需使用微台阶，就台阶长度来讲，应在三米到五米之间[4]。正式开挖之前，需先使用小导管关注浆进行超前支护，开挖之后使用混凝土进行封闭，并使用钢架进行支撑[5]。就中导洞钢支撑来讲，属于临时支护，需将钢架拆除，施工中主要是将安全作为主要原则，根据监控量测最终获得的结果对支护参数进行调整。中导洞洞身在进行土层开挖时，需将挖掘机和人工结合在一起。
        四、开挖侧导洞
        在开挖侧导洞时，如果左侧围岩较好，可以先挖左导洞，然后挖右导洞，在此过程中，需将两侧错开，错开实际距离应为三十米，尽量不对隧道围岩进行扰动，开挖侧导洞需在支护施工结束之后才能进行，运用预留核心土台阶法进行挖掘，一般情况下，上台阶与下台阶相比应超前三米到五米，下台阶开挖时运用错位开挖方式，结合围岩实际稳定情况对错位距离进行进一步确定。形成上下台阶之后，结合岩层稳定状态和监控量测具体信息，选择单工序作业或者是平行作业方式。

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        五、中隔墙施工
        中隔墙属于双联拱隧道进行施工时的关键部位，也属于整个施工重点，为了将工期缩短，中隔墙使用混凝土进行灌注时，需运用洞口逐渐向洞内倒退方式，利用泵送混凝土方式进行施工。实际施工时，需先对中隔墙基础进行施工，在其达到一定强度之后，再对中隔墙墙身进行施工，一般情况下，墙面与中隔墙中心线之间的误差应处于十毫米之间。其中施工缝属于中隔墙在受力时的软弱面，需进行凿毛处理，连接筋应保证焊接牢固性，如果处于地质变化地段，需设置沉降缝，在墙顶施工到设计高端情况下，需在中部留出凹形，利用其进行引排渗水。除此之外，应注重中隔墙基础和底部注浆地锚，也应该关注中隔墙墙身以及墙顶注浆锚杆。
        六、IV级以上正洞施工
        IV级以上围岩比较好，结合实际情况，需使用三台阶法进行施工。开挖上台阶时需在拱部设计进行超前支护，结束之后施工，方法为运用在中部进行核心土环形方式。开挖时跨度比较大，因此可以运用环向开挖方式将施工安全性增加，进而尽快进行支护施工。开挖中台阶时，跨度为隧道几乎为最大值，围岩实际压力比较大，开挖过程中，需承受拱部压力，岩层十分容易出现坍塌情况，为了防止拱部拱脚出现超出规范值下沉情况，或者是出现掉拱问题，需对核心土进行预留，运用左右错位方式开展开挖工作。开挖下台阶时，跨度达到最大值，围岩压力较大，如果遇水十分容易出现坍塌问题，为了防止下台阶拱部拱脚出现超出规范值下沉情况，开挖工作在实施时，需做好核心土预留工作，运用左右错位方进行开挖，开挖流程、支护流程、施工方法和上台阶开挖之间具有一致性。
        七、富水破碎带施工
        隧道进口和出口位置覆盖层比较薄，岩石透水性比较好，在遇到大雨或者是地表水难以顺畅排出情况下会产生积水，进而出现涌水情况，也有极大可能造成洞室不稳，因此需给予充分重视。在实际施工时，应将雨季避开，并做好地表水排水疏通工作，避免降雨时候的出现地表水在洞顶聚积的情况，可运用超前大管棚展开预支护，必要情况下，可以接出几米钢管，体现出口部整体性。除此之外，需注重监控量测，针对施工及时做出反馈，制定对应修正设计，加强对信息化的运用，进而使施工安全得到充分保证。
        结束语
        总之，大跨双联拱隧道暗挖技术的运用，能够使围岩稳定性得到充分保证，也能对沉降进行有效控制，进而实现快速施工，并且将工期缩短，即使在偏压复杂、超浅埋、富水破碎区域也能获得较好施工效果，施工过程中不会在隧道开挖影响使山顶建筑遭到破坏，避免经济损失，推动项目顺利开展。
        参考文献：
        [1]宋艺.地铁大跨暗挖隧道下穿桥隧结构变形影响分析[J].城市轨道交通研究，2019，22（05）：133-137.
        [2]王群.大跨暗挖地铁车站隧道岩溶富水区帷幕动态注浆研究[J].交通世界（建养机械），2019，000（009）：86-87，168.
        [3]袁羊扣，程凯森，张昊，等.双线隧道暗挖法施工对既有地下管道影响的数值模拟研究[J].土木工程，2019，008（001）：P.114-123.
        [4]张照华.复杂地质条件下公路双联拱隧道施工技术分析[J].城市建筑，2019（9）：143-144.
        [5]周强.下穿铁路大跨度浅埋暗挖双联拱隧道临时支护拆除及换撑工法研究[J].商品与质量，2020（9）：93-95.