2017年第4期 黑龙江交通科技 HEILONGJIANG JIAOTONG KEJl No.4,2017 (总第278期) (Sum No.278) 双侧壁导坑法对山区高速公路宽拱隧道施工优缺点思考与探索 李俊峰 (贵州路桥集团有限公司,贵州贵阳摘550000) 要:针对山区高速公路宽拱隧道施工中使用双侧壁导坑法的优缺点进行了分析,并提出了针对双侧 壁导坑法工艺速度慢、成本高等缺点的优化方案。 关键词:隧道;双侧壁导坑法;工艺优化 中图分类号:U455.4 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2017)04—0155—0l 1双侧壁导坑法 双侧壁导坑法,又叫眼镜工法,是新奥义的分 支。该工艺即是通过在主体隧道两侧进行先行侧 壁导坑的施工建设,使先行侧壁导坑提前进洞,此 时侧壁导坑之间未开挖的土体就可成为两道侧壁 间的横撑,起到对隧道的支护和加固作用,使得形 成一个隧道的“地下基坑”围护结构,使得进行主体 隧道的开挖时产生的土体侧向压力能够很好的被 承受,同时也能很好的工程施工时围岩土体竖 向变形现象的出现。另外,该法还可以对富水地层 进行洞内水平降水,保障公路隧道工程的顺利开 展。 与单侧壁导坑法相比,双侧壁导坑法在应对较大的 隧道跨度、较差的围岩条件时,在控制围岩变形方 面表现出了更明显的优势,在控制地表沉陷方面也 表现突出。 (4)虽然双侧壁导坑法的开挖断面分块多、扰 动大,而且初次支护全断面闭合的时间长,但每个 分块在开挖后都可以实现各自的立即闭合,因此在 施工中几乎不会出现变形发展。这也是双侧壁导 坑法能有效保证施工安全的原因所在。然而由此 也带来了双侧壁导坑法施工速度较慢、成本较高的 缺点。在实际施工中,针对双侧壁导坑法的施工方 案优化也主要集中在提高施工速度、降低成本投入 方面。 双侧壁导坑法的具体施工工艺是以新奥法为 依托,通过导洞临时侧壁的支护,对工程施工的全 过程进行监控测量,实时监视土体及其结构的稳定 性,并采用加密超前管棚、加强超前注浆、初支背后 注浆加固支护等方法,结合工程施工的实际情况及 时调整支护参数,从而实现有效控制地表下沉、促 使隧道主体结构安全顺利的建成。 2双侧壁导坑法的优缺点分析 (1)双侧壁导坑法基于“新奥法”基本原理,采 3双侧壁导坑法对山区高速公路宽拱隧道施工中 的应用 3.1工程概况 龙头山隧道是广州东二环高速公路上的一座 双向分离式八车道高速公路隧道,最大开挖宽度达 21.47m。隧道位于广州龙头山公园,地貌单元为残 丘区,地势起伏大,植被茂盛。工程地质勘察报告 显示,隧道两线左右出口表层为第四系全新统残坡 积砾质亚粘土,半干硬状态,下卧燕山晚期全、强 风化二长花岗岩,节理裂隙较发育,结构松散,稳 定性差。地下水主要为松散岩类孑L隙潜水和基岩 裂隙水。 由于工程所处地区的自然条件复杂、且隧道的 跨径和开挖断面较大,为有效控制隧道开挖后的应 力应变及沉降,确保施工安全性,决定采用双侧壁 导坑法进行隧道洞口段软弱围岩的施工。 3.2施工方案分析 双侧壁导坑法适用于大断面大跨度隧道的施 工,可以较好的保证施工的安全性和适用性,但则 于其施工工序较为复杂、受干扰程度大,开挖方法、 【下转第157页) 用锚喷支护等手段,能够充分利用围岩的自承能力 实现对隧道主体结构的有效支撑,并保证对原状土 体最小程度的扰动,同时该方法还能运用数据信息 处理反馈技术对实际施工进行指导,保证施工安全 顺利的进行。 (2)与其他隧道施工方法相比,双侧壁导坑法 能以较为简单的结构使工程施工对原状土体的影 响降到最低,从而更好的保证围岩极易坍塌变形段 开挖的安全性,同时该方法还具备拆装方便、灵活 等特点,有利于减少施工工作量。 (3)根据实际验证表明,与短台阶法相比,双侧 壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。 收稿日期:2017—02—14 ・l55・ 第4期 李再勇:高速公路隧道施工技术及控制要点研究 总第278期 2.2改进施工工艺 高速公路隧道施工需要以先进施工技术的运 用为基础,促进施工效率的有效提升。基于我国高 速公路隧道的特点,强化隧道中断层破裂等常见问 题的解决能力,可以有效应对地质复杂区的施工。 而施工工艺的改进要求施工技术跟上时代与隧道 工程发展的脚步,因此隧道施工企业需要积极学习 与借鉴,做到取其精华去其糟粕,强化施工技术的 创新,进而以先进的施工技术促进隧道稳定性的提 升。 2.3强化施工监督 度等影响因素的变化,对施工情况进行预测,同时 预设应对措施,将安全事故与质量问题出现的可能 性降至最低。其次需要保证施工人员的安全培训 与锻炼,强化其安全意识与应急能力,避免错误的 施工方法导致安全与质量问题的出现。 3结论 高速公路隧道施工监督的目的在于实现施工 资源配置的最优化。首先需要对建筑材料进行严 格控制,在其进场之前实施取样试验,保证建筑材 料的使用性能与指标符合施工要求,并在其进场之 后对其进行妥善的保存。其次,对于施工机械设备 的操作与管理,需要安排专业人员进行负责,保证 为高速公路工程建设中的重要组成部分,隧道 工程的整体质量与使用性能始终关系着高速公路 的整体通车水平,其重要性可见一斑。因此高速公 路隧道施工企业需要针对施工技术与质量控制进 行强化与提升,保证施工技术的规范性与先进程 度,同时不断强化质量控制的落实效果,如此可以 促进高速公路隧道施工质量的有效提升。 参考文献: 设备的及时维修与定期保养,以确保其在工程施工 过程中充分发挥自身功能。 2.4加强施工安全控制 [1]王岩.隧道施工技术与控制要点[J].黑龙江交通科 技,2016,(4):127—128. [2] 郭杰,李琦,洪健,曹淑学.超长距离下穿高速公路大 跨浅埋暗挖隧道施工技术研究[J].建设机械技术与 管理,2014,(5):87—90. [3] 鲁得文.高速公路膨胀性泥岩隧道施工技术研究 高速公路隧道施工需要以“安全第一”作为施 工最基本的准则,并在施工之前对施工中可能出现 的安全隐患进行全面预测,针对天气、水文地质、温 (上接第155页) 人员配置、机械设备等因素都可能影响到开挖和初 期支护的工程进度,为满足工期需求,具体施工方 案的确定需要解决工序复杂、施工干扰大、循环时 间长、机械设备优选等问题。 3.3施工方案优化 [D].兰州交通大学,2013. 3.5 实施效果评价 优化后的施工方案确定了在具体施工中各导 洞每开挖初支26 In,将架设4 m的临时中隔墙钢格 栅拱,并且无需喷射混凝土。从安全角度出发,在 施工期间适当加密横通道段的钢格栅拱架的布置, 直至隧道初期支护全面封闭成环后,再拆除掉中隔 双侧壁导坑法在该工程项目中的应用提高了 围岩的自承能力,并延长了围岩的自稳时间,为后 续的支护奠定了良好的施工基础。经过工序优化 后的施工方案虽然增加了横通道部分钢格栅的数 量,但是通过将原来的2路改为1路,减少了风水 管路和洞内照明线路的铺设,使管路材料的使用量 降低了300多120。同时则于横通道可作会车之用, 节省了2处避车洞的设置,使工程费用降低了1O 万余元。 4结语 墙的加密段的钢格栅。同时保证左右两导洞每30 In 形成一个4 m多宽的联络通道。 3.4进一步优化方案 首先,加强初期支护,以对拉锚杆代替中间核 心土锚杆。在侧壁开挖后施工临时横撑,在侧壁钢 架底部上0.5 In处打设长度为6.0 m的对拉 25 锚杆,锚杆打设需穿透核心土,并焊接锚杆与钢架 内侧壁背[14槽钢架,使其形成牢固的整体连接, 通过对侧壁钢架的有效销定,提高核心土的稳定 性。 (1)在宽拱隧道施工中,应对支护结构和强度 进行设计,以此提高支护刚度,从而实现对围岩变 形的有效控制。在施工中,应保证锚杆与型钢钢架 连成整体,这样才能使支护发挥应有的作用。 (2)将监控量测工作纳入施工工序管理,使其 为施工提供如围岩稳定性、支护可靠性等相关的参 数调整信息和依据,以此保证隧道施工的安全和施 工的合理进度。 参考文献: [1]李浩,韩立军,孟庆彬,等.V级围岩二车道隧道双侧 壁导坑法优化分析[J].现代隧道技术,2015,(6):118 —其次,以小导管代替径向中空锚杆,达到增加 摩擦、提高围岩承载力的目的。 最后,采用三步台阶法,将上台阶的高度和长 度控制在4.0 131、3.0~5.0 nl,下台阶的高度和长 度控制在4.65 m、10~15 m,仰拱部分台阶高度为 3.5 m,采用栈桥施工进行仰拱的施工,仰拱施工与 下台阶掌子面的距离为lO~20 m。 125. [2] 郭永平.双侧壁导坑法在高速公路王北凹隧道施工中 的应用[J].福建交通科技,2014,(6):30—32,36. [3] 王文学,胡帅军.双侧壁导坑法在西渴马2号隧道开 挖中的应用[J].四川水力发电,2011,(s2):15—17. ・157・