貴州省公路連拱與小凈距隧道技術(shù)指南一、基本定義與適用條件連拱隧道指兩洞結(jié)構(gòu)相連、中間以中墻分隔的隧道形式，通常凈距小于2.5倍洞徑（約5-10m），適用于洞口地形狹窄、展線困難或需避免大挖方破壞山體的路段。小凈距隧道指兩洞間凈距大于連拱隧道但小于規(guī)范中分離式隧道最小凈距（一般為2.5-5倍洞徑，約10-20m）的特殊結(jié)構(gòu)，適用于地形受限、需縮短路線或降低工程造價(jià)的場(chǎng)景。貴州省喀斯特地貌發(fā)育，山體破碎、溶洞及裂隙水豐富，連拱與小凈距隧道可有效減少對(duì)自然山體的切割，降低高邊坡失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)，但需重點(diǎn)關(guān)注中墻（連拱）或中間巖柱（小凈距）的穩(wěn)定性控制。二、勘察與地質(zhì)評(píng)價(jià)1.勘察重點(diǎn)：需查明隧道軸線及影響范圍內(nèi)的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造（斷層、節(jié)理密集帶）、巖溶發(fā)育程度（溶洞大小、充填物性質(zhì)、與隧道的空間關(guān)系）、地下水分布（裂隙水、巖溶管道水）及地應(yīng)力狀態(tài)。針對(duì)貴州碳酸鹽巖地區(qū)，需采用地質(zhì)調(diào)繪、物探（地震波CT、地質(zhì)雷達(dá)）、鉆探（每50-80m布置一孔，巖溶發(fā)育段加密至20-30m）相結(jié)合的方法，重點(diǎn)揭示中墻/中間巖柱部位的巖體完整性（RQD值）、軟弱夾層（如泥質(zhì)灰?guī)r、頁(yè)巖）及富水情況。2.圍巖分級(jí)修正：連拱隧道中墻部位圍巖級(jí)別應(yīng)提高1級(jí)（如原III級(jí)修正為II級(jí)），小凈距隧道中間巖柱圍巖級(jí)別按《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3370.1-2018）計(jì)算，若巖柱完整性系數(shù)（Kv）小于0.5或存在貫通性節(jié)理，需降低1級(jí)。3.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：需開展巖溶突水突泥、中墻偏壓、巖柱失穩(wěn)專項(xiàng)評(píng)估。對(duì)于溶洞與隧道凈距小于5m或充填物為流塑狀黏土的段落，應(yīng)判定為極高風(fēng)險(xiǎn)；中墻兩側(cè)圍巖級(jí)別差超過1級(jí)時(shí)，需驗(yàn)算偏壓應(yīng)力是否超過中墻混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度（C30及以上）。三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)（一）連拱隧道1.中墻形式選擇：-整體式中墻：適用于圍巖較完整（Kv≥0.6）、無明顯偏壓的III級(jí)及以上圍巖，墻厚不小于2.0m，頂部設(shè)10cm厚防水混凝土墊層，與左右洞初期支護(hù)間預(yù)留10-15cm變形縫，填充聚乙烯泡沫板。-復(fù)合式中墻：適用于IV級(jí)及以下圍巖或存在偏壓的段落，采用“初期支護(hù)+二次襯砌”結(jié)構(gòu)，初期支護(hù)為C25噴射混凝土（厚度25cm）+Φ22砂漿錨桿（間距1.0m×1.0m，長(zhǎng)度3.5m）+I18工字鋼拱架（間距0.8m），二次襯砌為C35鋼筋混凝土（厚度50cm），中墻與主洞襯砌間設(shè)背貼式止水帶+中埋式止水帶。2.襯砌結(jié)構(gòu)：主洞二次襯砌采用曲墻式，IV級(jí)圍巖厚度50cm（C35鋼筋混凝土），V級(jí)圍巖厚度60cm（C40鋼筋混凝土），仰拱閉合時(shí)間不晚于掌子面后方30m。3.防排水設(shè)計(jì)：中墻頂部設(shè)Φ100HDPE縱向排水管（間距5m），與主洞環(huán)向排水管（Φ50打孔波紋管，間距10m）連通至中央水溝；中墻與主洞襯砌間鋪設(shè)EVA防水板（厚度1.5mm）+350g/m2無紡布，變形縫處增設(shè)可排水式止水帶。巖溶發(fā)育段需在中墻兩側(cè)增設(shè)注漿小導(dǎo)管（Φ42×3.5mm，長(zhǎng)度4m，間距1.0m×1.0m），注漿材料采用水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，體積比1:0.5），注漿壓力0.5-1.0MPa。（二）小凈距隧道1.中間巖柱最小凈距：結(jié)合貴州工程經(jīng)驗(yàn)，III級(jí)圍巖凈距不小于1.5倍洞徑（約12m），IV級(jí)圍巖不小于2.0倍洞徑（約16m），V級(jí)圍巖不小于2.5倍洞徑（約20m）。若受地形限制需減小凈距，需通過數(shù)值模擬（FLAC3D或MIDASGTS）驗(yàn)算巖柱應(yīng)力，確保最大主應(yīng)力小于巖體抗壓強(qiáng)度的0.8倍。2.巖柱加固措施：IV級(jí)及以下圍巖巖柱需采用對(duì)拉錨桿（Φ25螺紋鋼，長(zhǎng)度為巖柱厚度+2m，間距2.0m×2.0m）或水平注漿加固（Φ50×4mm鋼管，長(zhǎng)度8-10m，注漿壓力1.0-1.5MPa）。巖柱內(nèi)存在軟弱夾層時(shí)，需增設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索（15.2mm鋼絞線，單根拉力300kN，間距3.0m×3.0m）。3.襯砌結(jié)構(gòu)：后行洞二次襯砌厚度較先行洞增加5-10cm（IV級(jí)圍巖55cm，V級(jí)圍巖65cm），仰拱與先行洞仰拱凈距不小于2倍洞徑，避免應(yīng)力疊加。四、施工關(guān)鍵技術(shù)（一）連拱隧道施工1.開挖順序：采用“中導(dǎo)洞先行+左右主洞交錯(cuò)開挖”工法。中導(dǎo)洞斷面（4.5m×5.0m）采用臺(tái)階法開挖，上臺(tái)階高度3.0m，每循環(huán)進(jìn)尺0.5-0.8m（IV級(jí)圍巖）或0.3-0.5m（V級(jí)圍巖），初期支護(hù)緊跟掌子面（距離≤5m）。中導(dǎo)洞貫通后，立即施作中墻（C35混凝土，分層澆筑，每層厚度0.5m），養(yǎng)護(hù)7天后方可開挖主洞。主洞開挖左右錯(cuò)開30-50m，先行洞采用三臺(tái)階法（上臺(tái)階高度3.5m，中臺(tái)階高度2.5m），后行洞采用單側(cè)導(dǎo)坑法（導(dǎo)坑寬度4.0m，高度5.0m），避免對(duì)中墻產(chǎn)生偏壓。2.爆破控制：中導(dǎo)洞及主洞開挖均采用光面爆破，周邊眼間距35-40cm（硬巖）或40-45cm（軟巖），線裝藥密度0.2-0.3kg/m（硬巖）或0.15-0.25kg/m（軟巖）。主洞開挖時(shí)，后行洞爆破振動(dòng)速度控制在10cm/s以內(nèi)（中墻部位），采用毫秒雷管分段（段數(shù)≥5段），單段最大裝藥量≤3kg。3.支護(hù)與仰拱封閉：初期支護(hù)噴射混凝土采用濕噴工藝（厚度偏差±2cm），錨桿插入長(zhǎng)度不小于設(shè)計(jì)值的95%，鎖腳錨管（Φ42×3.5mm，長(zhǎng)度4m）每榀拱架設(shè)置4根（兩側(cè)各2根）。仰拱開挖長(zhǎng)度≤3m，及時(shí)施作仰拱混凝土（C35，厚度40cm），與邊墻襯砌連接成環(huán)，封閉時(shí)間不超過開挖后14天。（二）小凈距隧道施工1.先行洞與后行洞關(guān)系：先行洞超前后行洞30-50m，采用全斷面法（III級(jí)圍巖）或臺(tái)階法（IV級(jí)圍巖）開挖，后行洞采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法（V級(jí)圍巖）或預(yù)留核心土法（IV級(jí)圍巖）。后行洞開挖至先行洞掌子面后方20m時(shí)，需停止開挖，待先行洞仰拱封閉后方可繼續(xù)。2.巖柱保護(hù)措施：后行洞開挖前，在巖柱側(cè)采用超前小導(dǎo)管（Φ42×3.5mm，長(zhǎng)度4m，外插角5°-10°，間距0.3m×0.3m）注漿加固，注漿范圍為巖柱兩側(cè)各2m。爆破時(shí)，巖柱側(cè)周邊眼間距縮小至30cm，采用低爆速炸藥（乳化炸藥，爆速≤3000m/s），單段裝藥量≤2kg，振動(dòng)速度控制在8cm/s以內(nèi)（巖柱中部）。3.支護(hù)加強(qiáng)：后行洞初期支護(hù)鋼拱架（I20a）與先行洞對(duì)應(yīng)位置鋼拱架采用Φ22鋼筋（間距1.0m）橫向連接，增強(qiáng)整體穩(wěn)定性。巖柱部位設(shè)置水平收斂測(cè)點(diǎn)（每5m一組），當(dāng)收斂速率＞5mm/d時(shí)，立即停止開挖并增設(shè)臨時(shí)鋼支撐（I16工字鋼，間距1.0m）。五、監(jiān)控量測(cè)與信息化施工1.監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：必測(cè)項(xiàng)目包括拱頂下沉（精度±1mm）、周邊收斂（精度±0.1mm）、地表沉降（IV級(jí)及以上圍巖洞口段20m范圍內(nèi)）、中墻/巖柱應(yīng)力（振弦式應(yīng)力計(jì)，量程0-20MPa）。選測(cè)項(xiàng)目包括錨桿軸力（鋼筋計(jì)）、襯砌混凝土應(yīng)力（應(yīng)變計(jì)）、地下水壓力（滲壓計(jì)）。2.監(jiān)測(cè)頻率：開挖面距量測(cè)斷面≤2倍洞徑時(shí)，1次/d；2-5倍洞徑時(shí)，1次/2d；＞5倍洞徑時(shí)，1次/周。中墻/巖柱應(yīng)力監(jiān)測(cè)持續(xù)至二次襯砌施作后3個(gè)月。3.預(yù)警與處置：當(dāng)拱頂下沉速率＞10mm/d或累計(jì)下沉量＞50mm（IV級(jí)圍巖）/30mm（V級(jí)圍巖）時(shí)，判定為紅色預(yù)警，需立即停止開挖，施作臨時(shí)仰拱并注漿加固；中墻水平位移速率＞5mm/d或巖柱收斂速率＞3mm/d時(shí)，判定為橙色預(yù)警，需調(diào)整開挖進(jìn)尺（≤0.5m/循環(huán)）并加強(qiáng)初期支護(hù)（增加鋼拱架密度至0.6m/榀）。六、質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)1.原材料：鋼筋（HRB400）屈服強(qiáng)度≥400MPa，延伸率≥16%；混凝土（C35及以上）28d抗壓強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值的110%，抗?jié)B等級(jí)≥P8（連拱隧道）或P6（小凈距隧道）；防水板（EVA）斷裂拉伸強(qiáng)度≥16MPa，撕裂強(qiáng)度≥60N/mm。2.結(jié)構(gòu)尺寸：襯砌厚度偏差-5cm（允許值）/-10cm（最小值），凈空斷面誤差±5cm；中墻垂直度偏差≤0.5%（高度），表面平整度偏差≤5mm（2m靠尺）。3.防排水效果：隧道內(nèi)無滴漏（拱部）或線流（邊墻），安裝后防水板無破損（電火花檢測(cè)法，電壓25kV）；中央水溝排水坡度與設(shè)計(jì)偏差≤±0.5%，斷面尺寸偏差±5cm。4.圍巖與支護(hù)：錨桿抗拔力≥設(shè)計(jì)值的90%（單根），85%（平均值）；噴射混凝土與圍巖粘結(jié)強(qiáng)度≥0.8MPa（拉拔試驗(yàn)）；鋼拱架保護(hù)層厚度≥4cm（雷達(dá)檢測(cè)）。七、特殊地質(zhì)段處理1.巖溶段：當(dāng)隧道與溶洞凈距＜3m時(shí)，采用“超前預(yù)注漿+鋼筋混凝土護(hù)拱”聯(lián)合處理。預(yù)注漿范圍為溶洞周邊5m，注漿材料采用超細(xì)水泥（比表面積≥800m2/kg），注漿壓力1.5-2.0MPa；護(hù)拱厚度80-100cm（C40鋼筋混凝土），內(nèi)配Φ25鋼筋（間距15cm×15cm）。2.偏壓段：地表坡度＞30°或兩側(cè)圍巖級(jí)別差＞2級(jí)時(shí)，采用反壓回填（回填土壓實(shí)度≥95%）+抗滑樁（截面1.5m×2.0m，樁長(zhǎng)進(jìn)入穩(wěn)定巖層5m）處理?？够瑯杜c隧道襯砌間設(shè)20cm厚碎石緩沖層，減少應(yīng)力集中。3.富水段：地下水出水量＞50m3/d·10m時(shí)，采用“超前帷幕注漿+排水盲管”措施。帷幕注漿范圍為隧道開挖輪廓線外5m，注漿孔呈梅花形布置（間距2.0m），注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為單孔注漿量＜0.5L/min·m且持續(xù)30min；排水盲管（Φ150HDPE）沿邊墻布置，間距10m，接入中央水溝。八、環(huán)保與安全管理1.生態(tài)保護(hù)：施工便道寬度≤6m，采用碎石硬化（厚度20cm），避免破壞原有植被；棄渣場(chǎng)設(shè)置擋渣墻（高度≥5m，漿砌片石）和截水溝（斷面0.5m×0.5m），棄渣后及時(shí)復(fù)墾（種植當(dāng)?shù)毓嗄救缍?/p>