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双联拱隧道开挖技术探讨 1、引言 作为特殊山岭条件下一种有效的结构型式，双联拱隧道在我国云南、贵州、四川、浙江、福建、湖南等省的一些高速公路工程中得到广泛采用。但是，从已建成的隧道情况开，双联拱隧道除了存在有工期长、工序较多、造价较高等特点以外，最明显的应当表现在其质量不够理想。虽已有专家提出用小净距隧道解决山区高速公路隧道的新途径，但其实施尚有时日，故如何进一步提高双联拱隧道的质量仍是隧道界应重点思考的问题。笔者曾参加过双联拱隧道的施工，通过收集资料，认为重视双联拱隧道的开挖技术对于保证其质量极为重要。本文将就目前双联拱隧道施工中运用的开挖技术作一介绍。 2、双联拱隧道的特点 联拱隧道是在线路接线困难时出现的一种特殊结构型式，特点是双洞间岩柱被混凝土取代，形成双洞拱墙相连的结构型式。优点为：a避免了洞口分幅路基，减少占地并与洞外线路连接方便；b较分幅路基间的排水问题更易处理；c在傍山或垭口地形条件下有利于洞口位置的选择，并可减少隧道的长度；d避免隧道洞口特大桥分幅，特别是跨河大桥。 但是，由于结构型式所限，施工步序较难简化，导致施工工期较长，是一般独立双洞工期的2-3倍，造价则是一般平行独立双洞的1.3-1.5倍。从目前已采用过的开挖步骤而言，一般不会少于5步，从而使结构受力状态频繁变化，质量控制点多，直接导致出现隧道中隔墙漏水、衬砌开裂等质量问题。 3、双联拱隧道开挖技术 众所周知，无论是“矿山法”、“新奥法“还是“挪威法”，都是要求对隧道的开挖工序给予极大关注。作为安全可靠的开挖方法，要很好地处理左右拱部施工由不对称到左右洞拱部均施工完毕后的对称结构体系的转换，减少由于工序多而造成的施工缝明显以及防水板接头质量和中墙质量问题，同时又要兼顾施工中有利于使用现有机械设备。无论是直中隔墙还是曲中隔墙的双联拱隧道，目前的开挖方法均分为两大类：一是以按两个独立单洞考虑的开挖法，另一类则是先挖导洞再修建中墙的开挖法，目前大多数情况都是按后一类方法进行施工的。 3.1按两个独立单洞的开挖法 联拱隧道结构型式按两个独立的单洞考虑，具体表现为两个较为独立的联拱结构，防排水左右洞各成系统，施工方法上大的方面采用两部开挖，具体开挖方法结合地形、地质等条件，参照单洞开挖方式（全断面、台阶法、CRD法等）进行，原则上先开挖的洞室可按正台阶法或全断面法开挖，后开挖的洞室按正台阶法开挖。 按两个独立单洞开挖的结构方式，是从如下几方面考虑的： 施工过程中不对称结构的受力 在开挖方法上，后开挖的单洞采用分部开挖法。需最后完成下部开挖。施工中严格控制下半部围岩的开挖长度，并在下部围岩开挖后，及时施作二次衬砌，以最大限度提供抗力和缩短不对称结构存在的时间。结构上，在开挖右洞前，首先开挖洞室的主体结构，同时完成仰拱施工，使之封闭，改善受力状况；采用较厚的中隔墙，上部通过锚杆与围岩连接，给左洞提供一定的支持力，以保证结构平衡。 隧道防排水 本结构型式的防排水系统基本上类似于单幅隧道，较好地解决了联拱隧道防排水问题的通病。 施工方法 总体上按两个单洞分别开挖考虑，充分挖掘了已经成熟的单洞开挖的施工方法的潜力，从而为保证质量提供了理论上的依据。不同的是要求后施工洞的开挖过程要严格控制装药量，采有松动爆破和控制爆破，以减少对已建成结构的损伤。本结构提供的较厚的中墙保护，基本上避免了开挖过程中的爆破影响。 本结构在施工过程中，对左洞开挖时如何更好地控制中隔墙处的开挖提出了较其他结构型式更高的要求，同时，建成后的中隔墙在联拱隧道中的作用尚需进一步论证。按照此类结构设计的双联拱隧道，其结构计算和施工计算亦不同于其它结构型式，需要更多的计算数据的累计。但是采用这种结构型式和施工方法，确实减少了施工工序，缩短了建成全断面结构的时间，降低了对围岩的扰动，应该说是一个比较有前途的结构型式。 3.2先挖导洞并修建中墙的开挖法 目前国内绝大多数双联拱隧道的设计与施工都是按照进行先挖导洞修建中墙考虑的联拱结构。虽然在具体的工程运用中开挖的实际步骤有多有少、开挖的先后顺序不一，但开挖后的断面与图2-图4所示无异。故可将此类开挖法分成四小类，分别为“中导洞-正洞台阶开挖法”、“中导洞-两侧下导洞开挖法”和“先左洞后右洞开挖法”。 3.2.1中导洞-双侧壁三导洞开挖法（图2） 此方法可分为三导洞先墙后拱法（图2-a）和三导洞先拱后墙法（图2-b）。 “三导洞先墙后拱法”是指：中导洞超前开挖，两侧壁导洞跟进，中导洞贯通后浇注中隔墙混凝土，两侧导洞贯通后浇注边墙混凝土，拱部采用保留核心土的方法，开挖正洞并进行初期支护。如果围岩（I、II级）破碎或在洞口浅埋段，中导洞及侧壁还可采用短台阶法施工并加强支护，确保导洞开挖的稳定性。根据现场施工情况看，合理的施