专利名称：浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方法
技术领域：
本发明涉及公路隧道的开挖方法，特别涉及一种浅埋、偏压、错台条件下的 小间距隧道的开挖方法。
背景技术：
随着山区高速公路的快速和大规模修建，作为公路隧道一种重要型式之一的 小间距公路隧道也得以大范围的修建。山区中小间距隧道在洞口段埋深较浅，双线 隧道斜穿山体，山体斜坡对隧道产生明显的偏压作用，而且由于施工造价和工期的 要求，两线隧道可以根据地形地貌、地质构造的要求，不设计在同一水平面上，两 隧道存在一定的高程差，即存在错台现象，这种形式的小间距错台公路隧道具有其 工程独特性。
虽然国内外有一些关于小间距隧道成功修建的例子，但是到目前为止，两平
行或交叠小间距隧道的施工方法仍然存在明显的不足之处。对于不存在偏压的浅埋 并行小间距隧道，先开挖较差岩体一侧的隧道时两隧道围岩的力学性态相对较好， 应先开挖较差岩体一侧的隧道后开挖较好岩体一侧的隧道。对于一般的浅埋、偏压、
并行小间距隧道而言，在国家规范《公路隧道设计规范》(JTJD70-2004)中也未 对存在偏压的小间距隧道的施工顺序进行规定。经验认为，先开挖浅埋侧(外侧) 隧道，后开挖深埋侧(内侧)隧道对隧道的安全有利。在实际工程应用中也是按"先 外(侧)后内(侧)"的施工顺序进行小间距隧道开挖的。然而，"先外(侧)后 内(侧)"的开挖顺序仅适用于于并行的小间距隧道，若两隧道不在同一高程上， 即存在错台现象时，隧道的力学机理则不尽相同，按照传统的施工顺序，很容易引 起隧道塌方或地表塌陷，因此，传统的经验开挖方法无法适应新的隧道布置形式的 需要
发明内容
本发明的目的，就是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种新的浅 埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方法。
本发明的技术方案是 一种浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖 方法，先开挖内侧隧道后开挖外侧隧道，所述的内侧隧道为深埋侧隧道，所述 的外侧隧道为浅埋侧隧道。
所述的内侧隧道和外侧隧道之间的净间距控制在大于10m但小于分离式
隧道的最小净间距。
所述的内侧隧道和外侧隧道的隧道毛宽度分别控制在8 15m。 所述的小间距隧道允许的偏压角度为10° 45° 。
所述的内侧隧道和外侧隧道之间的错台高度控制在大于1/3倍的隧道毛宽度。
本发明由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，具有以下的优点和 特点
1、 实现了在复杂的山区地形地貌、地质条件下大规模进行小间距隧道的 修建，促进了山区高速公路隧道设计和施工技术的进步；
2、 确保了小间距隧道的安全，并能最大限度地保护生态环境，縮短施工 周期，降低工程造价；
3、 彻底弥补了传统的隧道施工方法的不足之处，对指导浅埋、偏压、错 台条件下小间距公路隧道的施工和支护措施优化具有重要的指导意义。
图l为采用本发明浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方法开挖 的小间距隧道的示意图。
具体实施例方式
下面结合图1对本发明作进一步说明。
本发明的浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方法是先开挖内侧 隧道l，后开挖外侧隧道2。内侧隧道l为深埋侧隧道，外侧隧道2为浅埋侧隧 道。开挖时，将内侧隧道1和外侧隧道2之间的净间距L控制在大于10m但小 于分离式隧道的最小净间距。将内侧隧道1和外侧隧道2的隧道毛宽度B分别 控制在8 15m之间，高度H根据一般公路隧道设计要求取值即可。将小间距 隧道允许的偏压角度(即上覆山体的斜坡角度)4)控制在10。 45° 。将内侧 隧道1和外侧隧道2之间的错台高度D控制在大于1/3倍的隧道毛宽度，即D >1/3B。两隧道开挖成截面形式和尺寸完全相同的隧道。
图中所示I^和HR分别为内侧隧道1和外侧隧道2的埋深，其值均应该小 于浅埋隧道分界深度。
本发明为我国小间距隧道，尤其是对于存在浅埋、偏压、错台的小间距隧 道的建设提供了具有较好操作性和实用性的设计施工技术和方法。在目前公路 隧道大发展时期，本发明具有巨大的市场需求，具有十分广泛的推广应用空间。 采用本发明在云南省罗富高速公路建设、云南省蒙新高速公路建设工程中进行 应用，证明了浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖顺序采用"先开挖 内侧隧道后开挖外侧隧道"，可确保小间距隧道的安全，并最大限度地保护了 生态环境，缩短了施工周期，降低了工程造价。
本发明中所用术语"浅埋"系隧道工程中区别于"深埋"的术语，它与隧 道上覆围岩重度、隧道埋深、围岩级别、宽度影响系数、隧道宽度、围岩压力 增减率等有关。
本发明中所用术语"偏压"为由于地形地貌、地质构造或外荷载作用而导 致的两隧道的受力、变形不对称，两隧道围岩中的主应力方向与隧道中线存在 一定的夹角。
本发明中所用术语"错台"为高程差，即两个隧道不在同一高程面内，存 在一定的高程差。
本发明中所用术语"小间距"为两隧道间的净距离，即毛洞的净间距。
权利要求
1.一种浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方法，其特征在于先开挖内侧隧道后开挖外侧隧道，所述的内侧隧道为深埋侧隧道，所述的外侧隧道为浅埋侧隧道。
2. 如权利要求l所述的浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方 法，其特征在于所述的内侧隧道和外侧隧道之间的净间距控制在大于10m但 小于分离式隧道的最小净间距。
3. 如权利要求l所述的浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方 法，其特征在于所述的内侧隧道和外侧隧道的隧道毛宽度分别控制在8 15m。
4. 如权利要求l所述的浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方 法，其特征在于所述的小间距隧道允许的偏压角度为10° 45° 。
5. 如权利要求l所述的浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方 法，其特征在于所述的内侧隧道和外侧隧道之间的错台高度控制在大于1/3 倍的隧道毛宽度。
全文摘要
本发明提供了一种浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方法，是先开挖内侧隧道后开挖外侧隧道。开挖时，将内侧隧道和外侧隧道之间的净间距控制在大于10m但小于分离式隧道的最小净间距，将内侧隧道和外侧隧道的隧道毛宽度分别控制在8～15m之间，将允许的偏压角度控制在10°～45°。将错台高度控制在大于1/3倍的隧道毛宽度。本发明的方法能改善隧道的受力变形机理，减小对隧道围岩的扰动，更有利于隧道的安全稳定。
文档编号E21D9/00GK101624909SQ20081004040
公开日2010年1月13日 申请日期2008年7月9日 优先权日2008年7月9日
发明者辉 张, 张子新, 黄宏伟 申请人:同济大学