一种山区高速公路连拱接小静距隧道施工方法与流程

本发明属于高速公路隧道技术领域，具体地涉及一种山区高速公路连拱接小静距隧道施工方法。

背景技术：

近年来，越来越多的山区高速公路被规划、建设。高速公路给山区交通带来了极大的便利。但是由于高速公路属于高等级公路，线形指标要求较高，山区地形陡峭，起伏较大，出现了越来越多的隧道和桥梁，桥梁接隧道也越来越多，设计、施工难度也越来越大。山区高速公路越来越多的桥梁接隧道，特别是洞口接整幅的桥梁段落，洞口无施工场地，需要辅助坑道施工，其中隧道为连拱洞口接小净距洞口段再接分离式洞身段的组合形式，其施工难度很大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有技术中桥梁接隧道较多、设计、施工难度较大的技术问题，目的在于提供一种山区高速公路连拱接小静距隧道施工方法，具有施工工序简单、成本较低的特点。

本发明通过下述技术方案实现：

一种山区高速公路连拱接小静距隧道施工方法，其中，a区为第一施工支洞，b区为用于连接施工支洞和右洞分离式段洞口的洞身段,c区为第二施工支洞，d区为用于连接第二施工支洞和左洞分离式段洞口的洞身段，e区为用于连接施工支洞和右洞连拱段的超小净距段及小净距段，f区为连拱段中导洞，g区为右洞连拱段，h区用于连接施工支洞和左洞连拱段的超小净距及小净距段，包括以下步骤；

s1、施作a区，对辅助坑道施工支洞进行施工；

s2、先开挖e区，开挖后及时施做初期支护，随后封闭e区掌子面，暂停e区开挖；然后开挖b区，对右洞大桩号段落进行施工，在施做b区的同时，在e区已开挖的洞室内进行二衬台车拼装；

s3、施作c区，对左右洞之间施工支洞进行开挖；

s4、对a、b、c、e区交叉口二衬衬砌进行施做，完成交叉口的锁口；

s5、开挖h区50m，开挖后及时施做初期支护，随后封闭h区掌子面，暂停h区开挖；再施作d区，对左洞大桩号段落进行施工；在施做d区的同时，在h区已开挖的洞室内进行二衬台车拼装；

s6、对c、d、h区交叉口二衬衬砌进行施做，完成交叉口的锁口；

s7、施作e区，在小净距范围内，在中岩墙范围内，采用让压锚杆作为系统锚杆，对中岩墙进行加固，连拱隧道的最薄弱部位是中墙，因此中墙是小净距隧道监控量测的重点。连拱隧道中墙主要测试中墙基底压力和中墙中部的应力，如果这两个监测项目有一个项目的应力曲线反常，没有明显的收敛趋势，或者中墙出现微小裂缝，那么应当加强对中墙的监控，同时依据实际情况采取工程措施，必要时停止施工；如果两项的应力变化曲线均反常，没有明显的收敛趋势，或者中墙出现明显裂缝，此时应当停止施工，采取工程措施，调整原支护参数或者开挖方法；

s8、施作f区，对连拱段落中导洞进行开挖，首先贯通中导洞，施工完毕中墙后，方可进行主洞开挖，主洞后行洞上台阶的开挖应在先行洞仰拱施作完毕后进行；开挖作业由上至下，衬砌施工由下至上；

s9、施作g区，对连拱段落右洞进行开挖；

s10、施作h区，对左洞小桩号范围内进行开挖。

小净距隧道洞身衬砌主要结合西部课题研究成果并采用工程类比法按新奥法施工，结合本路段隧道净距的具体设置情况、地质情况确定隧道衬砌支护参数。同时还要加强监控量测:

①小净距隧道的最薄弱部位是中岩墙，而中岩墙的破坏始于靠先行洞一侧的拱腰位置，因此中岩墙是小净距隧道监控量测的重点，中岩墙监控量测的重点是靠先行洞一侧的拱腰位置。

②后行洞爆破开挖后，立即检查中岩墙靠先行洞一侧拱腰位置是否出现纵向裂缝，如果裂缝宽度超过3mm或者长度超过3m，则应立即停止施工，同时对中岩墙进行加固。

③应监测后行洞围岩爆破时先行洞二衬位置的爆破震动速度，要求控制在以下范围内：初凝～3天的二次衬砌＜2.5cm/s，3天～7天的二次衬砌＜5.0cm/s，7天～28天的二次衬砌＜10cm/s。

④先行洞的监控量测分为两个阶段：本洞开挖阶段和后行洞开挖阶段。本洞开挖阶段的监控量测与分离式隧道相同，先行洞开挖稳定后的周边相对位移值不应超过隧道周边允许相对位移值的90％；后行洞开挖阶段可能会引起先行洞周边位移的增长，当后行洞掌子面通过先行洞监测断面1b(b—单洞开挖宽度)后，先行洞的周边相对位移值不应超过隧道周边允许相对位移值。

⑤后行洞的监控量测与分离式隧道相同

本发明的进一步优选，所述分离式段采用分离式衬砌结构，小净距段采用小净距衬砌结构，连拱段采用连拱衬砌结构；

本发明的进一步优选，在左线h区域内净距小于6m的超小净距非联拱段落，采用铣挖机或悬臂式掘进机机械进行开挖，小净距隧道的最薄弱部位是中岩墙，而中岩墙的破坏始于靠先行洞一侧的拱腰位置，因此中岩墙是小净距隧道监控量测的重点，中岩墙监控量测的重点是靠先行洞一侧的拱腰位置。

本发明的进一步优选，在左线h区域内净距小于6m的超小净距非联拱段落，采用爆破开挖时应控制爆破速率，降低对右洞的扰动，后行洞爆破开挖后，立即检查中岩墙靠先行洞一侧拱腰位置是否出现纵向裂缝，如果裂缝宽度超过3mm或者长度超过3m，则应立即停止施工，同时对中岩墙进行加固。

本发明的进一步优选，在对隧道开挖方法根据地质条件进行选择，并且根据变形收敛情况进行调整开挖工法。

本发明的进一步优选，为方便二次衬砌台车拼装，二次衬砌台车主洞内拼装段落开挖净空扩大50cm，并采用二次衬砌同级混凝土回填。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明适用于隧道洞口接整幅桥梁，洞外无施工场地，隧道为连拱洞口接小净距洞口段再接分离式洞身段的组合形式，需通过施工支洞进入小净距段，然后分别向两端进行开挖的一种施工方法，开挖方法思路明确，扰动较少，非常适合山区复杂地下条件下高速公路连拱(洞口)接小净距隧道的施工，与现有技术相比，本发明的山区高速公路隧道连拱接小净距隧道的一种施工方法，适用性广，施工方法简单，干扰较少，便于推广使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合图1对本发明作详细说明。

实施案例一：一种山区高速公路连拱接小静距隧道施工方法，其中，a区为第一施工支洞，b区为用于连接施工支洞和右洞分离式段洞口的洞身段,c区为第二施工支洞，d区为用于连接第二施工支洞和左洞分离式段洞口的洞身段，e区为用于连接施工支洞和右洞连拱段的超小净距段及小净距段，f区为连拱段中导洞，g区为右洞连拱段，h区用于连接施工支洞和左洞连拱段的超小净距及小净距段，包括以下步骤；

s1、施作a区，对辅助坑道施工支洞进行施工；

s2、先开挖e区，开挖后及时施做初期支护，随后封闭e区掌子面，暂停e区开挖；然后开挖b区，对右洞大桩号段落进行施工，在施做b区的同时，在e区已开挖的洞室内进行二衬台车拼装；

s3、施作c区，对左右洞之间施工支洞进行开挖；

s4、对a、b、c、e区交叉口二衬衬砌进行施做，完成交叉口的锁口；

s5、开挖h区50m，开挖后及时施做初期支护，随后封闭h区掌子面，暂停h区开挖；再施作d区，对左洞大桩号段落进行施工；在施做d区的同时，在h区已开挖的洞室内进行二衬台车拼装；

s6、对c、d、h区交叉口二衬衬砌进行施做，完成交叉口的锁口；

s7、施作e区，在小净距范围内，在中岩墙范围内，采用让压锚杆作为系统锚杆，对中岩墙进行加固，连拱隧道的最薄弱部位是中墙，因此中墙是小净距隧道监控量测的重点。连拱隧道中墙主要测试中墙基底压力和中墙中部的应力，如果这两个监测项目有一个项目的应力曲线反常，没有明显的收敛趋势，或者中墙出现微小裂缝，那么应当加强对中墙的监控，同时依据实际情况采取工程措施，必要时停止施工；如果两项的应力变化曲线均反常，没有明显的收敛趋势，或者中墙出现明显裂缝，此时应当停止施工，采取工程措施，调整原支护参数或者开挖方法；

s8、施作f区，对连拱段落中导洞进行开挖，首先贯通中导洞，施工完毕中墙后，方可进行主洞开挖，主洞后行洞上台阶的开挖应在先行洞仰拱施作完毕后进行；开挖作业由上至下，衬砌施工由下至上；

s9、施作g区，对连拱段落右洞进行开挖；

s10、施作h区，对左洞小桩号范围内进行开挖。

小净距隧道洞身衬砌主要结合西部课题研究成果并采用工程类比法按新奥法施工，结合本路段隧道净距的具体设置情况、地质情况确定隧道衬砌支护参数，同时还要加强监控量测:

①小净距隧道的最薄弱部位是中岩墙，而中岩墙的破坏始于靠先行洞一侧的拱腰位置，因此中岩墙是小净距隧道监控量测的重点，中岩墙监控量测的重点是靠先行洞一侧的拱腰位置。

②后行洞爆破开挖后，立即检查中岩墙靠先行洞一侧拱腰位置是否出现纵向裂缝，如果裂缝宽度超过3mm或者长度超过3m，则应立即停止施工，同时对中岩墙进行加固。

③应监测后行洞围岩爆破时先行洞二衬位置的爆破震动速度，要求控制在以下范围内：初凝～3天的二次衬砌＜2.5cm/s，3天～7天的二次衬砌＜5.0cm/s，7天～28天的二次衬砌＜10cm/s。

④先行洞的监控量测分为两个阶段：本洞开挖阶段和后行洞开挖阶段。本洞开挖阶段的监控量测与分离式隧道相同，先行洞开挖稳定后的周边相对位移值不应超过隧道周边允许相对位移值的90％；后行洞开挖阶段可能会引起先行洞周边位移的增长，当后行洞掌子面通过先行洞监测断面1b(b—单洞开挖宽度)后，先行洞的周边相对位移值不应超过隧道周边允许相对位移值。

⑤后行洞的监控量测与分离式隧道相同。

工作原理：通过施工支洞进入小净距段，然后分别向两端进行开挖的一种施工方法，开挖方法思路明确，扰动较少，非常适合山区复杂地下条件下高速公路连拱(洞口)接小净距隧道的施工。

实施案例二：所述分离式段采用分离式衬砌结构，小净距段采用小净距衬砌结构，连拱段采用连拱衬砌结构，在左线h区域内净距小于6m的超小净距非联拱段落，采用铣挖机或悬臂式掘进机机械进行开挖，小净距隧道的最薄弱部位是中岩墙，而中岩墙的破坏始于靠先行洞一侧的拱腰位置，因此中岩墙是小净距隧道监控量测的重点，中岩墙监控量测的重点是靠先行洞一侧的拱腰位置。

在左线h区域内净距小于6m的超小净距非联拱段落，采用爆破开挖时应控制爆破速率，降低对右洞的扰动，后行洞爆破开挖后，立即检查中岩墙靠先行洞一侧拱腰位置是否出现纵向裂缝，如果裂缝宽度超过3mm或者长度超过3m，则应立即停止施工，同时对中岩墙进行加固。

实施案例三：在对隧道开挖方法根据地质条件进行选择，并且根据变形收敛情况进行调整开挖工法。

为方便二次衬砌台车拼装，二次衬砌台车主洞内拼装段落开挖净空扩大50cm，并采用二次衬砌同级混凝土回填。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。