1、三 大斷面隧道和雙雙聯(lián)拱隧道施工要點1大斷面隧道一概 述 由于經(jīng)濟建設(shè)的需求,迫切要求公路運輸業(yè)的發(fā)展。作為世界和平高速公路計劃的一部分的京(北京)丹(丹東)國際高速公路(850公里),已開始規(guī)劃。京(北京)廣(廣州) 高速公路,基本與京廣鐵路線平行,全長2300公里.已于去年開工興建。哈(爾濱) 甬(寧波)高速公路也將興建(全長3500公里)。我國在2000年之前優(yōu)先發(fā)展的“兩縱兩橫三條路”的重點公路建設(shè)已經(jīng)開始實施。日本也在整建新的高速公路網(wǎng),如時速達140公里的第二東名.名神高速公路,長490公里.目前正在建設(shè)中.第二名神高速公路,一開始就是按六車道(雙孔3車道)的大斷面建設(shè)的。隧道寬度

2、與明線路面寬度同.在303公里的一期工程中隧道比例占全長20%,都是典型的山嶺隧道.隧道的概況見表1。 表1 第2東名.名神高速公路的隧道比重 隧道長 座數(shù)上行線 下行線 合計4000m 合計 目前我國大斷面（三車道）公路隧道已開始修建，如聯(lián)絡(luò)重慶市的幾條高速公路也從一開始就決定采用3車道的大斷面隧道，如鐵山坪隧道），即將修建的大梅沙隧道和已建成的大寶山隧道等都是三車道大斷面的。由于3車道公路隧道的斷面積比雙車道大得多,例如,第二東名公路初期建設(shè)的三車道隧道的斷面積從113170m2 比一般雙車道的85m2 大1.52.0倍。而近期為適應(yīng)140km/h高速度的要求，而規(guī)劃的3車道公路隧道，其斷

3、面積達170m2200m2，局部斷面達230m2的超大斷面、開挖寬度達23m。較初期三車道隧道斷面又增加了1315倍。英法海峽隧道分叉處斷面的開挖寬度達212m，開挖高度達154m，開挖斷面積為2522m2。又如，日本的第二布引隧道，在分叉段是從2車道（凈空斷面積59m2）變化到34車道的斷面（最大開挖寬度24m、開挖斷面積240m2）。因此,在隧道位置的選定、隧道斷面形式、隧道襯砌結(jié)構(gòu)、施工方法、初期支護結(jié)構(gòu)模式、參數(shù)等,都要加以深入地研究。日本以第2東名名神高速公路的建設(shè)為依托，從1990年起，開始了有系統(tǒng)的、對超大斷面公路隧道修建中的技術(shù)關(guān)鍵問題進行大規(guī)模的研究工作。 這里所謂的大斷面隧

4、道的基本劃分可參考表2和表3的劃分標準。表2是日本的隧道斷面劃分和開挖斷面積的關(guān)系。 隧道斷面劃分和開挖斷面積 表2 劃分開挖斷面積(m2) 說明 標準斷面 7080 雙車道大斷面 10010有人行道的雙車道車道 超大斷面 140 與路面寬相同的三車道國際隧道協(xié)會的斷面劃分的建議列于表3。 國際隧協(xié)的斷面劃分 表3 劃分凈空斷面積(m2)超小斷面 100.0 目前日本已把大斷面公路隧道的修建技術(shù)列為重大研究課題予以實施.研究的主要內(nèi)容是: (1)扁平、大斷面隧道的力學(xué)問題：由于車道數(shù)的增加，寬度加大了，而高度變化不大，使建筑限界變得扁平。因此，大斷面隧道就不得不做成具有扁平形狀的拱形結(jié)構(gòu)，這樣

5、一來，使開挖后的應(yīng)力重分布變差，底腳處的應(yīng)力集中過大，因而要求較大的地基承載力，拱頂范圍不穩(wěn)定，會形成較大的松弛地壓等。 (2)隧道斷面結(jié)構(gòu)的研究：如隧道斷面的研究、初期支護結(jié)構(gòu)的研究、襯砌結(jié)構(gòu)的研究等。 (3)施工方法的研究：其中包括基本的施工方法、TBM導(dǎo)坑超前法、不穩(wěn)定圍巖的施工方法及各種輔助工法的研究等。 (4)施工技術(shù)的研究：如減小超欠挖技術(shù)的研究、長錨桿技術(shù)的研究、大容量噴射機的研制、連續(xù)出碴運輸系統(tǒng)的研究、濕噴鋼纖維混凝土技術(shù)的研究、不良地質(zhì)地段的輔助工法的研究等等。 在大斷面隧道施工中，首先，也是最重要的是要認識和了解大斷面隧道的特點。二 偏平、大斷面隧道的力學(xué)問題 扁平.大斷

6、面隧道的力學(xué)問題由于車道數(shù)的增加，寬度加大了，而高度變化不大，使建筑限界變得扁平。因此，大斷面隧道就不得不做成具有扁平的拱形結(jié)構(gòu)。與接近圓形的2車道斷面比,具有以下特征: 1開挖應(yīng)力的重分布變得不利，見圖1。 圖1 拱頂發(fā)生的彎矩比（K10，真園率882時設(shè)定為1） 大家知道，對圓形斷面隧道來說，在彈性介質(zhì)、靜水壓力場中，開挖后坑道周邊的最大主應(yīng)力是初始應(yīng)力的2倍。如圍巖的單軸抗壓強度比重分布的應(yīng)力小，隧道周邊圍巖將出現(xiàn)塑性化，為此，需要強大的支護結(jié)構(gòu)來控制變形。而對偏平的大斷面隧道來說，根據(jù)有限元解析，開挖后最大主應(yīng)力為側(cè)壓系數(shù)K1的初始應(yīng)力的3倍，K07時的4倍。因此與過去的2車道隧道相比

7、，就是有很大的強度，也會出現(xiàn)塑性化和大的變形。也就是說，側(cè)壓系數(shù)比1小時，偏平度越大，為保證無支護的自穩(wěn)條件，就必需要求有較大的圍巖強度比。 2底腳處的應(yīng)力集中過大,要求較大的地基承載力 從解析結(jié)果的分析中，已經(jīng)知道開挖后的應(yīng)力在側(cè)壁處比較大，開挖寬度越大，軸力也越大。特別是側(cè)壓系數(shù)小時，凈空寬度有擴大的可能。因此，底腳的承載力是很重要的。 3拱頂不穩(wěn)定 隧道力學(xué)解析通常都是假定連續(xù)介質(zhì)的，這種假定對推斷塑性區(qū)是合適的，但對直接推斷巖塊的崩塌是無能為力的。因此，在水電大型工程中，對大斷面洞室，多采用塊體理論進行解析。例如1994年冬季奧林匹克運動會的冰球場，是在地下巖層中開挖的寬62m，高24

8、m的偏平地下洞室曾采用多種方法進行設(shè)計。該項研究認為：在開挖寬度為2倍高度的情況下，目前采用的支護結(jié)構(gòu)可以有效地防止巖塊的崩塌。 4較大的松弛地壓 開挖寬度和開挖高度越大，要求產(chǎn)生拱作用的埋深越大，在埋深小，拱作用不能發(fā)揮作用時，就會產(chǎn)生很大的松弛壓力。因此，預(yù)計大斷面隧道會作用有較大的松弛荷載。 5支護結(jié)構(gòu)的承載力相對較小 跨度越大，偏平形狀的拱形支護結(jié)構(gòu)的承載力也小。 這些力學(xué)特點，就是大斷面公路隧道設(shè)計施工的基礎(chǔ)。三.隧道斷面形式的確定 隧道斷面形式要確保滿足公路設(shè)計規(guī)范及防災(zāi)基準等條件的要求和規(guī)定的隧道建筑限界。 日本新建的3車道隧道的標準圖的建筑限界如圖2所示。除滿足3車道的要求外，

9、還設(shè)置了路肩及兩側(cè)監(jiān)視員通道。建筑限界最大寬度達16.50m（3車道3375m左側(cè)路肩325m，右側(cè)路肩20m），高度為48m。此建筑限界是為滿足140km/h速度規(guī)定的。實質(zhì)上，此建筑限界，在一般高速公路隧道中，與4車道的隧道限界相當。此前規(guī)定的建筑限界最大寬度為1275m(3車道35m375m35m,兩側(cè)路肩10m10m)，高度為48m。挪威設(shè)計標準規(guī)定的3車道建筑限界為325m325m350m，兩側(cè)路肩各為10m?？倢挾葹?20m，高度為46m，見圖3?？傊畤獾娜嚨浪淼赖臄嗝姹任覀兊拇?，運行的舒適性和安全性，都要好一些。 圖2 隧道建筑限界圖 挪威的三車道建筑限界 日本公路隧道的建筑

10、限界高度，一般為48m，因此，當車道數(shù)增加時，勢必增加建筑限界的寬度。這樣，建筑限界就勢將成為偏平的形狀。這是大斷面公路隧道所以選擇偏平形狀的基本依據(jù)。第二東名.名神公路三車道隧道的標準斷面的形狀示于圖4。與140km/h速度相適應(yīng)的隧道標準斷面示于圖6。圖 一般公路隧道標準斷面圖適用的三車道公路隧道標準斷面 斷面的偏平率是大斷面隧道的一個重要技術(shù)指標。在2車道的情況下，偏平率約為085。在3車道的情況下，大都變?yōu)?.64065。是很小的.作為參考三車道隧道斷面和偏平率與其他隧道的比較示于圖7。 圖7隧道凈空斷面和偏平率 最近在東名三車道隧道的改建中，采用了圖9的隧道斷面，其偏平率為065（隧

11、道高度隧道寬度）真園率（上半斷面高度05隧道寬度）為88左右。 圖9清水3號隧道計劃斷面 考慮到側(cè)壁和襯砌拱腳處應(yīng)力較大，仰拱的半徑取上半半徑的2倍（通常的2車道隧道取2627倍），側(cè)壁和仰拱的連接曲線半徑取25m（2車道時取10M）為避免應(yīng)力集中，就是在圍巖良好的情況下也應(yīng)設(shè)置仰拱。四隧道支護結(jié)構(gòu)模式的研究 三車道隧道的支護結(jié)構(gòu)，視圍巖狀態(tài)而異。因其斷面積比雙車道的大得多,故要很好地研究其支護結(jié)構(gòu)的形式和參數(shù)。 為了隧道的穩(wěn)定,支護結(jié)構(gòu)的大致標準是: 錨桿-長度應(yīng)大于隧道直徑的1/3； 噴混凝土-厚度不小于隧道直徑的1.7%； 在經(jīng)驗不足的情況下,三車道的支護規(guī)模,可把雙車道的圍巖類別降一級

12、作為大致標準。表4是日本第二東名、名神公路的初期的三車道隧道支護結(jié)構(gòu)的基本參數(shù),可供參考。三車道隧道的支護結(jié)構(gòu).開挖模式 表4 從表4可以看出，支護結(jié)構(gòu)是與施工方法聯(lián)系在一起的。結(jié)構(gòu)上的一個特點是,仰拱的厚度比拱部厚，這是比較合理的。錨桿也比較長。在各種情況下都沒有留變形富裕量，這可能與斷面大有關(guān)。 支護結(jié)構(gòu)，根據(jù)最近的三車道隧道的施工實績，按圍巖分級的基準設(shè)定,見表5。 表5 高速公路隧道標準支護模式圍巖級別錨桿鋼支撐噴混凝土長度m間隔mcm環(huán)向縱向B401515H15015CI601215H20020CII601212H20025DI601010H20030DII601010H20030

13、與表4比較，支護結(jié)構(gòu)參數(shù)有了不同程度的變化，如錨桿程度增加了 ，而噴混凝土厚度減小了。 襯砌，在標準設(shè)計范圍內(nèi)，初期支護是確保圍巖穩(wěn)定的，但對偏平隧道，為確保長期的穩(wěn)定性，也要預(yù)計長期的力學(xué)穩(wěn)定性。因沒有確定作用在襯砌上荷載的方法，故按： 1相當與有限元分析的松弛區(qū)的松弛荷載，采用容許應(yīng)力法進行研究； 2以規(guī)范給定的荷載，采用軸力極限承載力進行研究。根據(jù)容許應(yīng)力法，圍巖級別為B、CI、CII 和DI 模式，在側(cè)壓系數(shù)K10時，能滿足容許應(yīng)力的要求。DII 則不滿足拉應(yīng)力的要求。按軸力研究，都滿足最終承載力的要求。根據(jù)這些研究結(jié)果，設(shè)定了表6的標準設(shè)計。其標準斷面圖見圖9。 與表4比較，就是在給

14、定的圍巖條件下，均設(shè)置了仰拱。這是為保證結(jié)構(gòu)總體穩(wěn)定性而采取的結(jié)構(gòu)措施。六大斷面隧道施工方法 隧道的施工方法要根據(jù)斷面形狀、長度、工期、地質(zhì)、涌水、周圍環(huán)境等條件，綜合確定。雙車道隧道的施工方法，一般都選臺階法。但三車道隧道，因斷面大而且偏平，選擇時要注意以下幾點： 1地形地質(zhì)的特殊性,如洞口段.埋深小的地段.易變形的地質(zhì)等； 2是否有限制條件,如對地表下沉的限制,地基承載力小等； 3比要時要與輔助工法配合； 4要盡量采用能避免圍巖松弛的施工方法,如在泥巖中可采用機械開挖； 5因上部斷面偏平不能長時間放置,開挖后要及早用臨時仰拱封閉； 從目前的施工技術(shù)水平出發(fā),適合大斷面的開挖方法,主要有以下

15、幾種： 上半斷面超前短臺階法； CD（中壁）法 雙側(cè)導(dǎo)（眼鏡）法TBM導(dǎo)坑掘進法。其中，前4種方法是既有技術(shù)的應(yīng)用。后一種方法是新技術(shù)的應(yīng)用。將在后面加以介紹。各種施工方法的概況示于圖。 圖12各種施工方法的概況 其中，上半斷面法采用最多。在大部分圍巖條件下都可采用。在承載力不足的洞口段，可采用側(cè)壁導(dǎo)坑法，在掌子面不穩(wěn)定的隧道中，可采用中隔壁法（CD法） 在洞口段、未固結(jié)圍巖、斷層破碎帶等不穩(wěn)定圍巖中，特別是在偏平大斷面隧道中，因開挖寬度和高度都大易于不穩(wěn)定，和拱腳處的應(yīng)力集中、拱頂彎矩增大等，應(yīng)盡量控制圍巖松弛，為此，采取掌子面的穩(wěn)定對策是極為重要的。掌子面穩(wěn)定對策有：分割掌子面或縮短一次進

16、尺長度，或采取輔助工法。 為有效、安全地進行大斷面縮短的施工，要進行技術(shù)開發(fā)。這些技術(shù)包括： 1光面爆破、使裝藥作業(yè)省力化。特別是因下半斷面和仰拱的開挖部分所占比重增大，有必要開發(fā)適合此部位開挖的技術(shù)。 2長錨桿是需要的，特別是在孔壁不能自穩(wěn)的圍巖中，長錨桿更為必要。因此，開發(fā)在不能自穩(wěn)的圍巖中打設(shè)長錨桿的技術(shù)是必要的。 3噴混凝土的設(shè)計厚度和噴射量都變大了，因此，采用高效率的、例如采用大容量的機械和高強混凝土，以控制厚度的增加，是必要的。 4因土方量的增加，需開發(fā)大型出碴機械和連續(xù)出碴系統(tǒng)。 5因大型機械投入施工，廢氣增多，要加強通風(fēng)，要研究采用TBM導(dǎo)坑通風(fēng)的可能性。 6研究采用TBM導(dǎo)坑

17、施工的合理方法及可能的技術(shù)。 在超大斷面隧道施工方法的研究中，提出了TBM導(dǎo)坑超前法。即利用小斷面TBM，掘進超前導(dǎo)坑，而后用爆破法進行擴大的方法。在工程實踐中獲得了良好的效果。其基本概念示于圖13。例如在湯田2號隧道，采用35M的TBM 進行上半斷面的施工，其效果是顯著的。TBM 導(dǎo)坑超前的作用可歸納為以下幾點。 1圍巖調(diào)查 2因排水，使圍巖條件改善 3對不穩(wěn)定地段進行事前加固 4擴大時，起到掏槽左右 5可作為施工中的風(fēng)道。在清水3號隧道則采用50M的TBM 在上半斷面掘進導(dǎo)坑。如圖5所示。在上半斷面修筑導(dǎo)坑，對拱部不穩(wěn)定問題的解決，有很大好處。 圖13TBM導(dǎo)坑超前法概念圖 根據(jù)日本的隧道

18、圍巖分級，TBM導(dǎo)坑法的適用圍巖條件在比較良好的圍巖條件下。從出碴等施工條件考慮，比較合適的長度是15km以上，但從經(jīng)濟性考慮最好在5km以上。TBM的掘進速度平均約在100350m/月左右。 最近采用的半數(shù)以上是全地質(zhì)型的TBM。在掌子面穩(wěn)定性容許的范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能采用較大直徑的TBM 。從工程實踐看，為保證掘進速度、而且可以在導(dǎo)坑內(nèi)進行圍巖加固作業(yè)等所需空間，直徑采用50m是合適的?，F(xiàn)以35m、45m、55m三種直徑進行研究，見表14。 表14 TBM直徑的比較項目TBM直徑和評價注約33m約45m約55m地質(zhì)調(diào)查 導(dǎo)坑的重要度高，調(diào)查面積廣，在實用上導(dǎo)坑直徑的影響小排水導(dǎo)坑集水面積越大越

19、有利，但在3555m范圍內(nèi)，導(dǎo)坑直徑的影響小。掏槽效果在3555m范圍內(nèi)，導(dǎo)坑直徑的影響小導(dǎo)坑通風(fēng)通風(fēng)面積約大約好，但在3555m范圍內(nèi)，導(dǎo)坑直徑的影響小前方圍巖加固 在通過安全性上，導(dǎo)坑的重要度高，從施工機械的角度看，直徑越大越好導(dǎo)坑內(nèi)量測從利用量測數(shù)據(jù)看，導(dǎo)坑直徑的影響小力學(xué)穩(wěn)定性 導(dǎo)坑直徑越小越好TBM的形式導(dǎo)坑直徑的影響小施工性 斷面越大越好裝配、解體等 TBM導(dǎo)坑的位置大致有以下幾種（圖14）： 上半部； 下半部； 兩側(cè)壁； 其他位置。 選擇何種位置應(yīng)根據(jù)地質(zhì)調(diào)查、排水、導(dǎo)坑通風(fēng)等目的，并考慮力學(xué)穩(wěn)定性、施工性等條件決定。八 超前支護輔助施工工法 三車道超大斷面隧道的施工需要解決的問

20、題是：掌子面的穩(wěn)定向和合理化施工（安全而快速的施工）兩大問題。對掌子面穩(wěn)定性起重要作用的超前支護，是確保掌子面前方穩(wěn)定的不可缺少的段。 從目前的施工實際看，目前輔助工法大體上分為兩大類： 1超前支護的輔助工法 一般的輔助工法。從確保掌子面穩(wěn)定性看，超前支護方法是基本的。 從作用效果、構(gòu)造形式、超前支護長度看，超前支護方法可分為4大類。 超前鉆孔一般超前長度在5m以下，如插板、注漿錨桿、超前錨桿等； 超前管棚一般超前長度在5m20m，如短管棚、長管棚等； 預(yù)襯砌一般超前長度在5m以下，如預(yù)切槽法等； 注漿一般超前長度在幾10m左右，如圍巖化學(xué)注漿等。 從作用效果看，超前支護可分類如下。 粱效果超

21、前支護的結(jié)構(gòu)，可視為一個沿隧道縱方向的梁結(jié)構(gòu)。而發(fā)揮一個剛性梁的效果。 殼效果超前支護可在掌子面前方形成一個殼結(jié)構(gòu)，以其厚度和剛性來保證隧道掌子面及其周邊的穩(wěn)定。 改良效果把隧道周邊圍巖的強度加以改善，這是注漿法的主要效果。 各種超前支護方法的適應(yīng)性見表17。 表17 超前支護方法的適應(yīng)性工法分類地質(zhì)條件拱腳加固機動性設(shè)備規(guī)模施工速度黏性土砂性土砂礫孤石風(fēng)化巖軟巖超前鉆孔充填式 小壓漿式 小砂漿式 中超前管棚充填鋼管式 中壓漿鋼管式 中 噴射式 大 噴射鋼管式 大 預(yù)襯砌鉆孔式 中切削式 中注漿藥液注漿 大限定注漿 小注：地質(zhì)條件適應(yīng)性評價； 適用可能 視情況適用可能 適用困 難 施工速度的評

22、價；大 中 小 根據(jù)日本研究的結(jié)果，按圍巖分級劃分，在臺階法中，超前支護方法采用的情況，見表18。表18 超前支護方法按圍巖分級的適用條件圍巖分級超前鉆孔超前管棚預(yù)襯砌注漿注充填式壓漿式砂漿式充填鋼管式壓漿鋼管式噴射式噴射鋼管式鉆孔式切削式藥液注漿限定注漿注B不采用C視地質(zhì)條件采用C 視條件采用D 同上D 同上D 同上 注： ；不適用 ；視條件適用 ；適用 ；適應(yīng)性好應(yīng)該指出：在雙線或以上的大斷面隧道中，把施工方法模式化是提高工程質(zhì)量、降低工程造價，發(fā)展適應(yīng)工法施工的定型機械的重要措施。這方面日本作了許多實驗施工和研究。圖1517就是對在軟弱圍巖中的短臺階法、CD（中壁）法、和雙側(cè)壁導(dǎo)坑（眼鏡

23、）法的模式化示例。圖中分別表示出在不同地質(zhì)條件下三種方法的開挖分部、初期支護、二次襯砌以及輔助工法的應(yīng)用等。 圖15短臺階法的施工模式圖圖16CD（中壁）法的施工模式圖圖17雙側(cè)壁導(dǎo)坑（眼鏡）法的施工模式圖九 施工監(jiān)測在大斷面隧道的開挖中,保證施工安全的監(jiān)測作業(yè),是比不可少的。這應(yīng)在設(shè)計中予以反映。此處從略。 施工事例一東名靜崗號隧道（日本）這是一座按速度設(shè)計的大斷面公路隧道，長（上行）和（下行）。該隧道的地質(zhì)條件是砂巖、泥巖及兩者的互層。圍巖的彈性波速度，硬巖是，。泥巖的單軸抗壓強度在MP左右，砂巖在MP左右。洞口附近有條破碎帶并有涌水。為了對施工方法進行比較，在不良地質(zhì)地段，分別采用了中壁

24、法、導(dǎo)坑超前法和上半斷面短臺階法。各種方法的基本模式和適用的圍巖情況如下。中壁法（圖8）本方法是以穩(wěn)定掌子面和拱頂附近的穩(wěn)定為主要目的而采用的。超前距離約，中壁拆除時間距后進坑道掌子面約。同時中壁的曲率取和兩種進行比較。本方法用中壁分成超前導(dǎo)坑和后進導(dǎo)坑，者各自獨立平行作業(yè)。相對來說，掘進速度比導(dǎo)坑超前法要快些。此外超前導(dǎo)坑的錨桿對后進導(dǎo)坑的掌子面穩(wěn)定是有幫助的。由于被中壁分割掌子面穩(wěn)定性好。圖8中壁法導(dǎo)坑超前法（圖19）本方法為了提高掌子面的自穩(wěn)性以及進行地質(zhì)預(yù)報，排水等目的而實施的。超前距離從發(fā)揮機械效率出發(fā)，取。大量涌水時，可延長到。從施工安全出發(fā)，導(dǎo)坑和擴挖是交互進行的。圖19導(dǎo)坑超前

25、法短臺階法（圖20）這是在不良地質(zhì)較差的情況下采用的方法。同時采用的輔助施工方法有大導(dǎo)管和正面錨桿等。圖20短臺階法事例二沼津隧道東名沼津隧道長（上行）和（下行）。是按時速設(shè)計施工的。其斷面示于圖1。開挖寬度約，高度約，開挖斷面積約，斷面的偏平率是，。圖1標準斷面地質(zhì)條件是以凝灰角礫巖為主體的軟巖。隧道最大埋深。采用了分四部的中壁法和分三部的中壁法。在埋深特別小的場合，為了確保掌子面的穩(wěn)定采用四部中壁法。即在上行線東洞口采用三部中壁法而在下行線東洞口采用四部中壁法。三部、四部中壁法的斷面分部模式示于圖22。圖22四部中壁法在中壁法施工中關(guān)鍵問題是對中壁的處理。從比較中可以看出，作用在中壁的軸力

26、，四部的中壁比三部的中壁大。前者的最大平均值是，N，三部的是，N。這說明四部法中壁的功能得到了充分發(fā)揮。另外從拱頂下沉看，者也有很大差異。四步法對控制地表下沉也是極為有效的。中壁拆除時期和中壁拆除后的安全性是這個方法的關(guān)鍵技術(shù)。中壁拆除時期的判定基準在一般的混凝土襯砌施工階段的位移收斂是根據(jù)“一周間的位移增量在以下，得到次確認”就可以了。在中壁法中，中壁拆除后就進行下部開挖并修筑仰拱。因此，拆除中壁到得到完成的斷面有一個過渡階段。根據(jù)量測數(shù)據(jù)分析，中壁拆除時的判定基準規(guī)定如下。拱頂下沉量：天間的增量凈空位移量：天間的增量（拱頂下沉量的倍）。中壁留存距離除考慮上述拱頂下沉和凈空位移外，還要從機械

27、配置和施工安全等方面研究，距后進掌子面最少要有。中壁拆除后的安全性的判定在中壁法中支護和圍巖的相互作用還有一些不清楚的地方，因此，拆除后的安全性的判定只有依靠計算來解決。根據(jù)計算，拆除后的下沉量增量在四部法的場合為，三部法的場合是，。因此，以三部法的中壁拆除后的增量為管理水平。則確定出表19的管理基準。表19中壁拆除的管理基準（）管理水平管理階段中壁拆除作業(yè)中中壁拆除后安全注意危險在隧道施工中為了減小襯砌厚度以及防止混凝土剝落，采用了高強混凝土和鋼纖維混凝土。在一般場合，混凝土（設(shè)計基準確度N）的厚度約，采用高強混凝土（設(shè)計基準強度N）后厚度改為。鋼纖維的混入率為，（）纖維長度和，按重量比：混

28、入。施工要點2雙雙聯(lián)拱隧道雙雙聯(lián)拱隧道在日本是從1974年在伊祖隧道首次采用的，我國也于年代陸續(xù)開始采用，到目前為止，日本約有30座左右的記錄，施工數(shù)量并不多。我國也開始探討雙雙聯(lián)拱隧道的利弊，特別是有關(guān)雙雙聯(lián)拱的許多設(shè)計、施工的基準還沒有確立，因此這里對雙雙聯(lián)拱隧道的特有的問題加以說明。近年由于高等級公路的修建、城市市區(qū)工程的增加、土地利用上的限制以及保護文物和環(huán)境等問題，不得不采用雙雙聯(lián)拱隧道的情況增加了，預(yù)計今后還會增加。為此，總結(jié)過去和現(xiàn)在施工的雙雙聯(lián)拱隧道的施工例，提煉對雙雙聯(lián)拱隧道設(shè)計、施工中的問題，再進一步根據(jù)現(xiàn)場技術(shù)人員的意見和施工實績，提出相關(guān)建議是有益的。目前采用雙聯(lián)拱隧道

29、的主要理由是：接近洞口有交差點規(guī)劃，不能確保上下行線的離開距離；在挖方區(qū)間有文物古跡存在，確保用地困難。因此雙聯(lián)拱隧道的埋深多數(shù)不大，最大埋深超過25m的很少。而且地表面有文物、住宅等要求控制地表下沉的結(jié)構(gòu)物存在的情況很多。雙聯(lián)拱隧道多在洞口短修筑，因而地質(zhì)條件常常是很差的。所以在施工中大多數(shù)是采用機械開挖的。因為2隧道相互靠近，最好采用爆破影響小的機械開挖。雙聯(lián)拱隧道設(shè)計、施工中的技術(shù)趨向和問題雙聯(lián)拱隧道的問題，歸納起來列于表。表雙聯(lián)拱隧道的問題問題主要內(nèi)容導(dǎo)坑數(shù)決定導(dǎo)坑數(shù)時的技術(shù)（地形、地質(zhì)）條件、各種導(dǎo)坑方式的特征和注意點中柱的斷面形狀中柱的作用和注意點各種斷面形狀的特征和注意點施工順序

30、各種支護狀態(tài)的特征和施工時的注意點今后采用的方向支護結(jié)構(gòu)先進導(dǎo)坑和后進導(dǎo)坑的一次支護設(shè)計的方法二次襯砌支持結(jié)構(gòu)各種支持結(jié)構(gòu)的特征和采用方向輔助工法輔助工法的適用條件量測各種量測項目的必要性和利用方向數(shù)值解析數(shù)值解析的必要性和利用方向?qū)Э訑?shù)在雙聯(lián)拱隧道中導(dǎo)坑的作用的在主洞施工前在導(dǎo)坑內(nèi)構(gòu)筑混凝土柱，導(dǎo)坑數(shù)應(yīng)和混凝土柱數(shù)一致。特別是由于2主洞的開挖而應(yīng)力集中的中央部分，為構(gòu)筑中柱幾乎都修筑了中央導(dǎo)坑。導(dǎo)坑數(shù)的分類和主要特征列于表3。有采用3個導(dǎo)坑的，也有采用1個導(dǎo)坑的。一般說，在比較堅硬的圍巖中多采用1個導(dǎo)坑的方式，在軟質(zhì)圍巖中多采用3導(dǎo)坑方式。此外，根據(jù)地質(zhì)和荷載條件，也有不修筑中央導(dǎo)坑，而采用

31、表3所示的無導(dǎo)坑方式的，這種方式也就是小間距的方式。表3 導(dǎo)坑數(shù)導(dǎo)坑方式主要特征3導(dǎo)坑方式工期長與其他方式比較，經(jīng)濟性差上半支護支持在柱上，基腳下沉小1導(dǎo)坑方式與3導(dǎo)坑比，經(jīng)濟性有利上半支護只是一側(cè)支持在柱上，易產(chǎn)生下沉和彎曲無導(dǎo)坑方式-工期和經(jīng)濟性比其他方式有利支護基腳下沉的可能性比其他方法大根據(jù)地質(zhì)條件，中間圍巖需補強中柱的斷面形狀雙聯(lián)拱隧道的中央導(dǎo)坑內(nèi)構(gòu)筑的中柱，受到2主洞施工時的各種方向的反復(fù)的力，并支持作用在拱部上的荷載。同時，隧道完成后也要負擔從兩側(cè)傳遞來的部分荷載。因此，中柱是雙聯(lián)拱隧道中最重要的結(jié)構(gòu)體。中柱斷面的主要形式示于表4。有對稱的和非對稱的，但從1990年以后采用對稱的

32、情況增加了。表4中柱斷面形狀斷面形狀主要特征對稱斷面對主洞是左右對稱的斷面柱高與主洞同，底部寬度比高度大的倒T型。施工性和隧道完成后的穩(wěn)定性有利設(shè)計和解析容易因中柱兩側(cè)有空洞，根據(jù)圍巖條件主洞開挖時要采取防止傾斜、下沉的對策非對稱斷面中央導(dǎo)坑靠近一側(cè)，左右非對稱斷面施工中的穩(wěn)定性好導(dǎo)坑斷面小在形狀上易產(chǎn)生局部應(yīng)力集中和不均勻下沉后進導(dǎo)坑的襯砌的形狀不好中柱在主洞施工時會產(chǎn)生2、下沉的場合，對隧道整體的穩(wěn)定性影響極大，采取對策也很困難。為此，量測就顯得極為重要。施工順序雙聯(lián)拱隧道由于是2個隧道靠近施工，在施工過程中是相互影響的，特別是后進隧道引起的再分配的應(yīng)力作用在先進說道的支護和襯砌上，會造成

33、開裂等。因此，應(yīng)預(yù)測這種影響程度襯砌措施，控制在最小限度內(nèi)，這里從后進導(dǎo)坑施工開始時先進導(dǎo)坑的支護狀態(tài)著眼，其分類和主要特征列于表5。2種支護狀態(tài)，差別不大，但從1990年以后在先進導(dǎo)坑支護后進行后進導(dǎo)坑開挖的事例增加了。表5施工順序（后進導(dǎo)坑開始施工時期）先進導(dǎo)坑的支護狀態(tài)主要特征先進導(dǎo)坑一次支護狀態(tài)比先進導(dǎo)坑襯砌狀態(tài)的工期、經(jīng)濟性有利后進導(dǎo)坑施工時會出現(xiàn)大于先進導(dǎo)坑支護承載力的應(yīng)力雙聯(lián)拱隧道總體變形可能很大先進導(dǎo)坑襯砌 狀態(tài)先進導(dǎo)坑因其仰拱和襯砌完全閉合，隧道的總體剛性比一次支護 狀態(tài)大，因此可以提高先進導(dǎo)坑的穩(wěn)定性后進導(dǎo)坑開挖時有可能對先進導(dǎo)坑襯砌造成開裂等有害影響大家擔心后進導(dǎo)坑開挖對先進導(dǎo)坑襯砌的影響。因此多數(shù)希望在先進導(dǎo)坑一次支護狀態(tài)下進行后進導(dǎo)坑的施工。此時，先進導(dǎo)坑和后進導(dǎo)坑套確保離開一定距離。此距離應(yīng)控制在3D（D：隧道直徑）左右，或者在先進導(dǎo)坑位移收斂后，或者在先進導(dǎo)坑的仰拱完成后再修筑后進導(dǎo)坑。各支護 狀態(tài)的設(shè)計、施工時應(yīng)注意的事項是：首先要注意后進導(dǎo)坑施工對先進導(dǎo)坑襯砌的影響。因此，設(shè)計時要研究混凝土的強度和配筋量。施工時要根據(jù)量測結(jié)果預(yù)測襯砌發(fā)生有害