無導(dǎo)洞法施工連拱隧道技術(shù)

1、無導(dǎo)洞法施工連拱隧道技術(shù)（中鐵十六局集團(tuán)二公司）【摘 要】隨著我國(guó)高等級(jí)公路從平原向重丘區(qū)延伸，大量的隧道施工極大的提升了單位造價(jià)， 連拱隧道作為一種造價(jià)相對(duì)低、工期短的技術(shù)在業(yè)界廣泛使用，但傳統(tǒng)的導(dǎo)洞施工方法阻礙 了連拱隧道的應(yīng)用，作為一種新技術(shù)，無導(dǎo)洞施工技術(shù)的出現(xiàn)，使連拱隧道的廣泛應(yīng)用提供 了更加有力的技術(shù)保障。本文重點(diǎn)對(duì)無導(dǎo)洞施工技術(shù)的沿革、施工工藝進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上， 探討其施工中的優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)其未來發(fā)展前景進(jìn)行展望?！娟P(guān)鍵詞】隧道技術(shù)；連拱隧道；無導(dǎo)洞施工1、連拱隧道簡(jiǎn)介拱式結(jié)構(gòu)因?yàn)槠湓诮Y(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑工藝、使用功能、環(huán)境與美學(xué)等多方面的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際工 程中被大量采用。其使用范圍也從最

2、初的橋梁、大壩逐漸發(fā)展到邊坡?lián)跬两Y(jié)構(gòu)以及地下結(jié)構(gòu) 中。隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展期，高速交通體系也從東部發(fā)達(dá)平原區(qū)逐漸向內(nèi)陸 西部山嶺重丘區(qū)發(fā)展。在地形復(fù)雜高山林立的山區(qū)修路架橋，各種大跨度隧道的修建越來越 多。從通行安全的角度出發(fā)，隧道的修建要在各種約束地形和地質(zhì)條件下滿足線形平、縱、 橫”的要求，這對(duì)隧道的要求非常高。在工程實(shí)踐的發(fā)展中，連拱隧道因具靈活不限、降低造 價(jià)、占地少，可以提升隧道局部線形標(biāo)準(zhǔn)，提高通過率等優(yōu)勢(shì)在山區(qū)交通建設(shè)中廣為應(yīng)用。2、連拱隧道的導(dǎo)洞法施工的優(yōu)勢(shì)和不足雖然連拱隧道相對(duì)其他結(jié)構(gòu)有著很大的優(yōu)勢(shì)，但連拱隧道跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工工序繁多， 施工技術(shù)復(fù)雜，對(duì)隧道

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方案的設(shè)計(jì)都有很高的要求。隨著在實(shí)踐中的不斷積 累，連拱隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也從最簡(jiǎn)單的直中墻結(jié)構(gòu)發(fā)展到現(xiàn)在的曲中墻結(jié)構(gòu)，導(dǎo)洞法施工連拱 隧道的施工方案也在工程實(shí)踐中成功運(yùn)用，并積累了大量的施工經(jīng)驗(yàn)。目前連拱隧道多采用 三導(dǎo)洞或中導(dǎo)洞超前施工的施工方案，大量的工程實(shí)踐證明了其施工過程的安全可靠。但無 論是三導(dǎo)洞法還是中導(dǎo)洞超前施工法，均有著施工工序繁多且相互之間存在工序干擾、臨時(shí) 支護(hù)多導(dǎo)致拆卸施工量較大、連拱隧道防水效果差，施工工期較長(zhǎng)等問題。這些問題的存在， 制約了連拱隧道的發(fā)展。3、無導(dǎo)洞法施工發(fā)展沿革無導(dǎo)洞施工連拱隧道技術(shù)是連拱隧道施工技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向，目前施工工藝已經(jīng)初步成型

4、 并在國(guó)內(nèi)一些隧道如白云山雙連拱隧道、北京天外天地下商場(chǎng)、黃延高速羊泉溝隧道施工中 使用。在一系列的施工實(shí)踐中，無導(dǎo)洞施工連拱隧道技術(shù)取消側(cè)導(dǎo)洞和中導(dǎo)洞施工的連拱隧 道不僅加快了施工進(jìn)度，還保證了施工質(zhì)量和施工安全。通過對(duì)采取無導(dǎo)洞施工的成功經(jīng)驗(yàn) 的梳理分析，目前業(yè)內(nèi)已經(jīng)對(duì)無導(dǎo)洞施工的關(guān)鍵技術(shù)、施工工序優(yōu)化、開挖斷面的選擇以及 該方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍有了一個(gè)較為明確的認(rèn)識(shí)。4、連拱隧道無導(dǎo)洞法施工工藝隧道洞身段襯砌按新奧法的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，在初期采用噴、錨、網(wǎng)、鋼拱架進(jìn)行支護(hù)，二次 襯砌則采用素混凝土或鋼筋混凝土進(jìn)行襯砌，對(duì)于雙跨及多跨連拱隧道的中隔墻，應(yīng)采用鋼 筋混凝土砌筑，同時(shí)根據(jù)隧道所在

5、地層和當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件酌情對(duì)中隔墻采用超前小導(dǎo)管、超前 錨桿等預(yù)加固措施。具體施工工序中，首先對(duì)右洞拱部采用超前小導(dǎo)管注漿方式進(jìn)行預(yù)支護(hù)，其次對(duì)右洞拱部進(jìn) 行鉆爆開挖，在爆破開挖后，在右洞拱部安裝鋼拱并掛鋼筋網(wǎng)，安裝錨桿，噴射混凝土，對(duì) 右洞拱部進(jìn)行噴錨支護(hù)。支護(hù)后，在右洞下半斷面左側(cè)鉆爆開挖，并及時(shí)進(jìn)行噴錨支護(hù)（噴 錨支護(hù)方式同右洞拱部工序一致）。右洞下半面支護(hù)完成后，用鋼筋混凝土澆筑連拱的中隔 墻，澆筑完成后開始左側(cè)洞身施工。首先對(duì)左洞進(jìn)行超前小導(dǎo)管注漿進(jìn)行預(yù)支護(hù)，支護(hù)完成 后，在左洞拱部鉆爆開挖，并及時(shí)對(duì)左洞拱部進(jìn)行噴錨支護(hù)（支護(hù)工藝同上），支護(hù)完成后， 對(duì)左側(cè)下半斷面左側(cè)鉆爆開挖，完成后及

6、時(shí)對(duì)左洞下半斷面左側(cè)進(jìn)行噴錨支護(hù)（支護(hù)工藝同 上），完成對(duì)左洞下半斷面的噴錨支護(hù)后，開始對(duì)右洞下半斷面右側(cè)進(jìn)行鉆爆開挖施工并及 時(shí)對(duì)開挖部位進(jìn)行噴錨支護(hù)（支護(hù)工藝同上），右洞挖筑完成，對(duì)右洞澆筑仰拱，仰拱澆筑 完成后，對(duì)左洞下半斷面右側(cè)進(jìn)行鉆爆施工并及時(shí)做好噴錨支護(hù)，左洞挖筑完成并對(duì)左洞澆 筑仰拱。在右洞進(jìn)行防水層鋪掛施工，并澆筑二次襯砌，對(duì)左洞進(jìn)行防水層鋪掛施工并澆筑 二次襯砌。至此，采用無導(dǎo)洞法施工連拱隧道的施工工序完成。5、連拱隧道無導(dǎo)洞法施工優(yōu)缺點(diǎn)及施工范圍無導(dǎo)洞法施工作為一種相對(duì)于導(dǎo)洞法施工更加先進(jìn)和新穎的施工方法，對(duì)于傳統(tǒng)連拱隧道施 工方法來說，其優(yōu)勢(shì)是非常明顯的。最重要的一個(gè)改進(jìn)

7、是無導(dǎo)洞施工法減少了傳統(tǒng)連拱隧道 施工中的很多施工工序；直接加大了施工隧道的開挖斷面，大大節(jié)約了施工時(shí)間；采用鋼筋 網(wǎng)架等方法進(jìn)行支護(hù)，減少了傳統(tǒng)施工中因開挖導(dǎo)洞而產(chǎn)生的大量臨時(shí)施工支護(hù)，減少了施 工耗材的使用，降低了施工造價(jià)，提高了工程的經(jīng)濟(jì)效益。其另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是該方法工序干 擾小，使原本很多串行工序變成了并行推進(jìn)，提高了工效，對(duì)于大深度、大跨度隧道施工來 說，其工效提升尤其明顯。另外，無導(dǎo)洞施工法施工過程安全可靠，有效的解決了傳統(tǒng)施工 方法中難以解決的施工難題。無導(dǎo)洞施工法因?yàn)槠浒l(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)，其在工程實(shí)踐中尚未大規(guī)模推廣，因此很多經(jīng)驗(yàn)尚待積 累和總結(jié)。無導(dǎo)洞施工法雖然有著很大的優(yōu)勢(shì)，但其施

8、工局限性較大，對(duì)隧道所在的地層和 地質(zhì)條件有一定要求，因?yàn)槿狈ψ銐虻氖┕そ?jīng)驗(yàn)，存在一定的施工風(fēng)險(xiǎn)和施工安全隱患。另 外在施工中，無導(dǎo)洞法要求在開挖后立即進(jìn)行支護(hù)作業(yè)，中隔墻的澆筑應(yīng)緊跟開挖面，這都 是傳統(tǒng)隧道施工中所不曾強(qiáng)調(diào)的，因此作為一項(xiàng)實(shí)踐性操作性非常強(qiáng)的施工建設(shè)工程來說， 在沒有充分經(jīng)驗(yàn)的情況下，引用新技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)是始終存在的。無導(dǎo)洞法對(duì)施工的范圍有著一定的約束。第一，施工隧道所處地質(zhì)條件應(yīng)比較好，無特殊地 質(zhì)情況，圍巖完成，且隧道應(yīng)處于節(jié)理裂紋比較少的地層。第二，在方案設(shè)計(jì)時(shí)，其左右洞 的載荷應(yīng)相等，不存在左右洞間明顯偏壓。第三，結(jié)構(gòu)體的斷面應(yīng)較少，特別是在燕尾式隧 道施工設(shè)計(jì)時(shí)更是如此

9、，而對(duì)于雙線設(shè)計(jì)的鐵路隧道或高速公路，在圍巖情況較好的情況下， 也可以酌情采用無導(dǎo)洞法施工，但應(yīng)特別注意計(jì)算地質(zhì)應(yīng)力。6、連拱隧道無導(dǎo)洞法施工發(fā)展展望無導(dǎo)洞法施工雖然有著很多局限和不足，但其優(yōu)點(diǎn)非常突出，能減少施工時(shí)間，提高經(jīng)濟(jì)效 益，且其施工方法簡(jiǎn)單易行，可以根據(jù)圍巖情況進(jìn)行靈活選擇。這對(duì)于我國(guó)中西部特別是山 區(qū)的交通施工有著非常重大的意義。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，原有很多線路車流量已達(dá)到或超過原有的設(shè)計(jì)流量，特別是當(dāng)初設(shè)計(jì)成 單線通行的隧道極大的阻礙了車流的通行效率。傳統(tǒng)施工工藝無法解決這種單線隧道的擴(kuò)展 施工，只能在原有隧道附近另建隧道，但無導(dǎo)洞施工法可以用于隧道改擴(kuò)建，其施工工藝能 夠很好的承擔(dān)將單線隧道改建成雙線甚至多線的連拱隧道的任務(wù)，既避免了施工對(duì)山體過多 擾動(dòng)而可能引發(fā)的環(huán)境問題，也縮短了工期，節(jié)省了原本要另建隧道的大量資金，極大的提 高了經(jīng)濟(jì)效益。從以上兩點(diǎn)可以看出，無導(dǎo)洞施工法在未來的連拱隧道施工中將被更加廣泛的應(yīng)用和推廣， 在工程實(shí)踐中不斷積累的經(jīng)驗(yàn)可以進(jìn)一步指導(dǎo)人們對(duì)無導(dǎo)洞施工法的改進(jìn)，使無導(dǎo)洞施工法