试论公路交叉隧道设计与施工技术__墨水学术,论文发表,发表论文,

所属栏目：交通运输论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:141

副标题#e#摘要：本文针对复杂交叉隧道设计与施工的诸多问题进行研究，重点探讨了交叉隧道设计技术相关技术问题，包括交叉段地质调查、交叉隧道的平面布置设计、横通道断面型式和隧道交叉部位的结构设计等，最后还分析两种交叉隧道具体的施工技术
　　关键词：交叉隧道设计，施工技术，软土交叉隧道，山岭交叉隧道
　　1引言
　　随着我国经济的迅猛发展，交通基础设施建设迎来一个发展的高峰时期。由于隧道长度的加大，以至隧道施工工程量加大，施工难度也随着隧道的长度而加大，施工工期变长，并且在后期运营通风中也存在着一系列需要解决的问题[1,2]。鉴于上述问题，本文对于多个交叉隧道构成复杂的交叉体系进行结构优化研究和施工相关问题进行研究。
　　2交叉隧道设计技术
　　2.1交叉段地质调查
　　在选择隧道交叉位置时，交叉段前期的地质调查工作是很重要的，交叉段由于复杂的三向应力分布及松动区扩大等问题，这对结构全安会造成很大的威胁，所以交叉段的地质情况对结构设计相当重要，对这部分的地质调查要比一般隧道应更加详细。若在施工中允许调整交叉段的位置，应根据现有的主隧道地质情况与岩体分类资料，综合评估各项有利或不利条件，以选择最恰当的交叉段位置。横通道应尽量避免通过断层、破碎带等不良地质地带。
　　2.2交叉隧道的平面布置设计
　　对于主隧道间的距离来说，两并行隧道间的水平距离应根据施工间的相互影响、交叉段开挖时的地应力重分布情况及地质构造等情况来分析。在设计两主隧道间距时应考虑后续隧道施工是否会对己施工的先行隧道造成破坏。而交叉段开挖所造成的应力集中效应、松动区扩大等复杂情况，是否对主隧道造成不良影响，应把这些情况全面的在设计阶段予以评估。对于隧道的交叉方式选择来说，两隧道选择何种平面交叉角度对隧道结构全安和施工都会有重要影响。因为横通道的施工会导致主隧道与横通道交叉部位，特别是与横通道连接-N结构处于十分不利的受力状况和以至产生不利的变形，因此需要采取加固措施，以确保主隧道与横通道交叉结构的安全。与无横通的情况相比，由于拱形支撑作用没有了，结构受力已不再是单一轴向受力，而是产生了部分弯曲的复杂受力状况。
　　2.3横通道断面型式
　　运营用的横通道断面形式应符合《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)4．4．6条的规定。作为辅助通道的横通道的目地，主要是增加开挖面加快施工进度，而影响进度的关键多在于出渣速度。因此设计时，要根据运输要求确定采用单道或双道断面，地质条件决定了断面的形式，地质条件较好可采用梯形断面形式，若地质条件较差则需要采用拱形断面形式。按上述条件确定的同时还需要考虑设备、管路布置等要求，力求提高断面利用率，缩小断面积，以降低造价和加快施工速度。
　　2.4隧道交叉部位的结构设计
　　根据《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)(181对横通道及其他辅助坑道支护要求列出下列衬砌参数表1。
　　表1隧道交叉部位结构衬砌参数表
　　围岩级别    锚喷衬砌    模筑混凝土衬砌    复合衬砌
　　            初期支护    二次衬砌
　　I    5cm    20cm    不支护，局部喷混凝凝十或砂浆修面
　　    20cm
　　II    5cm    20cm    局部喷混凝土，厚5cm    20cm
　　III    10cm，局部锚杆长2~2.5m    25~30cm    喷混#p#副标题#e#凝土厚5~8cm,局部设锚杆，长2m    20cm
　　IV    -    35~40cm    喷混凝土厚8~10cm,局部设锚杆，长2~2.5m，必要时拱部设钢筋网    25~30cm
　　V    -    45~50cm    喷混凝土厚10~15cm,局部设锚杆，长2.5~3m,间距1m,设钢筋网    35~40cm，必要时设仰拱
　　3交叉隧道施工技术
　　3.1软土交叉隧道施工技术简介
　　经过软土隧道工程地质的研究分析，并结合石质隧道的施工经验，总结出2套较为成熟的软土隧道交叉施工方案[3]。
　　（1）当两隧道相交后，采用下坡开挖至正洞拱项高程，然后继续沿相同方向扩挖临时支护达到正洞标准断面，并且掘进出一定距离，形成合适的作业空间后，转向相反方向施工，直至跨过辅助坑道口一定距离，然后再进行其他分部施工，完成施工转换，进入正洞正常施工状态。
　　（2）在辅助坑道接近与正洞相交时，逐步抬高辅助坑道拱顶高程，接长钢架长度。从与正洞相交点起，采用小导坑进入正洞洞身开挖，当到达正洞中线处到正洞拱顶高程，施工中应预留出变形沉落量和临时支护厚度空间。然后逐步扩挖至主隧道标准断面。
　　3.2山岭交叉隧道施工技术简介
　　根据现在有山岭隧道的施工技术经验和一些也现有山岭交叉隧道施工经验总结出如下施工方法：
　　(1)辅助坑道进入主隧道的施工方法。辅助坑道进入主隧道时，若地质条件好可以考虑下述主隧道进入横通道的施工方法，若地质条件不好，可以采用上述软土交叉隧道的施工方法。
　　(2)主隧道进入横通道的施工方法。交叉段施工程序包括：先开挖隧道加强段支护结构的施作、交叉隧道洞门的放样、加强洞门岩围强度、拆除开挖洞门内的原有支撑结构、施作超前支护、钻孔装药、开挖出渣、施作支护结构。①在先开挖隧道加强段支护结构施作中，加强段的范围根据围岩条件和隧道断面尺寸决定，但其支护数量必顺大于或等于配合主隧道开挖所施作之支撑系统；②交叉隧道洞门放样：按设计高程在主隧道侧壁以喷漆画洞门开状；③洞门开挖线周边补强岩柱；④洞门开挖线内原支撑拆除：原开挖支撑若为喷射喷凝土和钢拱架支撑，破除混凝土，将钢拱架切除并视需要加设钢横撑，将开挖线周边的钢拱架焊为一体以加强连锁功效；⑤在横通道进洞前施作超前支护，以确保主隧道结构安全和施工安全；⑥隧道断面开挖方法根据横通道断面形式选择，就开挖方法有全断面法、台阶法、台阶分部法、上导坑法、CRD法、单侧壁导坑法等常见方法；⑦制定出适宜的施工循环进度，开挖后及时进行相应的初期支护；⑧交叉段防水膜铺设，在防水膜铺设前应使初期支护表面平滑度达到规范要求，交叉段防水膜铺设的固定应较一般地段更为加强，尤其是拱附近更顺注意，以防混凝土浇灌过程中将其下扯，道至防水膜与支撑面脱离，影响二次衬砌的厚度；⑨二次衬砌的浇筑，在施作交叉部位二次衬砌时一定要注意拱顶混凝土的密实程度，不能有空洞。
　　4结语
　　本文总结归纳了交叉隧道现有的设计与施工技术方法，对于优化的结构设计参数上对施工工法优化，提高施工进度、节省工程开支起到一定作用。
　　
　　参考文献：
　　[1]赵旭峰,王春苗,孙景林,等.盾构近接隧道施工力学行为分析[J].岩土力学,2007,28(2)
　　[2]公路隧道下穿已运营铁路隧道施工及安全监控[J].现代隧道技术,200643(3)
　　[3]邹进军.交叉中隔壁工法在地下公路隧道施工中的应用[J].中国科技博览,2009,(9)