关键词：隧道施工、开挖技术、支护技术
Abstract:Tehran,IranSade-NayeyashihighwaytunnelprojectislocatedinnorthTehran,fromsouthtonorthmaintunnel,tunnelsandotherancillaryKurdistantunnels,ofwhichthemaximumcross-sectionatthemaintunnelspanof30m,withacertaindegreeofdifficultyofconstruction.ThiswillcombineSade-Nayeyashihighwaytunnelconstructionprocessusedinsomeoftheconstructionmethodsandtodetailthetechnicalparametersofthetunnelexcavationandsupporttechnology.
Keywords:Tunnelconstruction、TrenchlessTechnology、SupportingTechnology
中图分类号：U455文献标识码：A
工程概况及特点
萨德――纳耶雅士隧道主要由南、北主隧道、库尔德斯坦隧道、03隧道和04隧道组成。其中南隧道全长1850m，北隧道全长1950m，主隧道为3、2车道隧道。库尔德斯坦隧道为全长950m的2车道隧道，并与南隧道地下交叉穿越，形成了连接库尔德斯坦高速的南北向连接通道。03、04隧道为累计长度569m的1车道隧道。隧道总平面如下：
由隧道总平面图可以看出，隧道虽然不长，但是平面及立体交叉较多。在平面上，北隧道与03隧道，北隧道与库尔德斯坦隧道，南隧道与04隧道，以及南隧道与远期停车场交叉口处，隧道断面较大，最大的北隧道与库尔德斯坦隧道交叉处断面达31m，在挖掘、衬砌时均有较大难度。
隧道施工方案
萨德――纳耶雅士隧道施工的主要难点在于2车道、3车道及交叉口大断面等几个截面。下面针对这几个跨度较大的截面，对其施工方案做一个简单的介绍。
（一）2车道隧道
2车道隧道横断面
如上图所示，2车道隧道采用3台阶发分5步挖掘，上部和中部又分成左右两部分挖掘，上部两部分中间采用临时衬砌支护隔断，仰拱部分最后挖掘。所有断面完成挖掘、初衬后拆除中间临时支护，进行隧道二次衬砌。
（二）3车道隧道
3车道隧道横断面截面
如上图所示，3车道隧道分左、中、右3部分开挖,左右两部分按上、下两层开挖，中
间部分按上、中、下3层开挖。3部分中间由隔墙隔断，隔墙由钢筋桁架及钢筋网片并喷射混凝土临时支护。待全断面挖掘并初衬完成后，拆除中间隔断，然后安装防水板，开始二次衬砌。
（三）交叉口处大断面隧道
隧道交叉口处横断面
如上图所示，基本工法与3车道隧道大致一致，只是断面更大，对于此类大断面隧道的开挖，我们采用了阶梯式变截面的方法进行挖掘过渡，与普通截面连接。在下一章将对这处30m大跨度公路隧道横断面的开挖和支护技术进行详细阐述。
施工工法详解
（一）施工准备
开挖过程避开雨天进行，施工前做好地表情况调查，完善施工范围内地表防排水系统，特别是对顶部及两侧的冲沟进行疏导引流，减少地表水对隧道周边岩体的侵蚀。洞口段边仰坡开挖严格按设计控制坡度，松软地层开挖时从上至下，边挖边防护，随时监测、检查山坡稳定情况。边仰坡上浮石、危石要清除干净，坡面凹凸不平处予以修整平顺。
（二）洞口浅埋段施工
超前大管棚作为洞口浅埋加强段的辅助施工措施，它通过管棚和注浆来稳固地层，防止隧道开挖爆破时造成拱部坍塌。[1]在洞口Ⅲ类围岩段进洞施工时采用ф50×5mm小导管超前支护；在土质或全、强风化的Ⅱ类围岩段进洞施工时采用ф127×8mm大管棚超前支护，管棚内安装钢筋笼，增加管棚刚度。
（三）洞身开挖及支护
隧道洞身采用台阶法开挖进洞，首先通过超前地质预报进行掌子面前方岩体的施工性能进行判别，及时调整实施超前支护方案。因为开挖断面宽度大，对施工安全监测要求高。开挖放样后，利用钢架进行超前导管定向。沿开挖轮廓线外缘进行超前导管支护，导管的尾部与钢架焊接牢固，采用注浆机进行导管超前预注浆固结。
（四）洞身上台阶开挖
根据测量放样，在对隧道周边围岩超前加固后，进行隧道上台阶开挖。上台阶开挖高度控制在7m左右，一是便于工人支护施工操作，二是便于大型机械化出碴作业施工。Ⅳ类围岩段循环进尺控制在2.5～3.5m，Ⅲ类围岩段开挖循环进尺控制在1.5～2.0m，Ⅱ类围岩段采用弱爆破与挖掘机相结合的开挖方式开挖，人工风镐修整开挖轮廓面，循环进尺控制在0.5～1.2m。机械钻孔，光面爆破。为减小爆破对围岩的振动，使周边眼爆破时有较好的临空面，掏槽眼、辅助掏槽眼、底眼、辅助周边眼、周边眼导爆管采用跳段或加大雷管段别的方法，即采用1段5段9段13段17段或2段6段10段14段18段的布设方式。开挖后及时进行型钢架、超前导管、锚杆、钢筋网、喷射混凝土等联合支护。
（五）洞身下台阶开挖
当上台阶开挖超前30m并且支护稳定以后，再进行下台阶开挖施工。下台阶开挖长度根据围岩类别Ⅲ类控制在3～5m之间，Ⅱ类控制在2～3m之间；开挖宽度根据施工调整一般取7～10m。在Ⅱ类围岩段下导开挖时上台阶支护底脚边墙处预留宽度不小于1m；进行超前支护后采用挖掘机配合人工修整至设计位置，要避免单侧5榀以上钢架同时悬空，钢架及时接至底脚，施工锚杆、钢筋网，及时进行喷射混凝土支护。下导坑左右交错开挖施工长度可根据施工情况具体调整，一般可控制在15～20m之间。
（六）隧道初期支护
隧道初期支护是由中空锚杆、钢筋网片、型钢架和喷射混凝土支护等联合组成的一种受力结构。在洞口加强段辅助ф127×8mm大管棚超前支护、ф50×5mm管棚超前支护以加强围岩受力，确保隧道洞室开挖稳定。在隧道断面开挖后，及时进行通风、排危和断面超欠挖检查处理。具体支护技术流程图如下：
初期支护紧跟开挖面，使围岩与锚喷网及时联合成受力体系，共同受力。锚杆钻孔本身应成直线，不应弯曲。方向沿隧道周边径向，并根据岩层节理、产状予以调整，不能平行于岩面。小导管架立钻孔时应精确核定孔位，保证钻机钻杆线与导管设计线吻合，钻机在钻孔时不能产生偏移和倾斜。导管的尾部与钢架焊接牢固。钢筋网按照设计和规范要求进行预制加工（100cm×100m、200cm×200m）、现场安装，并使钢筋网紧贴初次喷射混凝土面（岩面）。钢筋网的交接点采用梅花形间隔点焊，利用外露中空锚杆进行固定，个别部位采用架设适当的Φ25钢筋头（锚固剂锚固）固定牢固，使钢筋网在喷射混凝土时不至于晃动。[2]
安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵入净空部分，保证钢架正确安设，钢架外侧有不小于5cm的喷射混凝土。安设拱脚或墙脚前，清除垫板下的虚碴，将钢架置于原状岩石上。在软弱地段，采用拱脚下垫钢板的方法。钢架与封闭混凝土之间紧贴，在安设过程中，当钢架与围岩之间有较大间隙时安设垫块，垫块数量大于10个，两排钢架间沿环向每隔1m用Ф22的纵向钢筋焊接，形成纵向连接系。拱脚高度不够高设置钢板调整，拱脚高度低于上半断面底线以下10cm。拱脚每边打两根Ф25长1.5m的锁脚锚杆，利于下部开挖时初期支护的稳定。
喷射混凝土前对原材料、机械设备进行检查，检查受喷岩面，清除危岩浮土和欠挖部位，冲洗吹扫岩面，埋设厚度标志。边墙部分为自下而上，从左到右或从右到左，分段分片进行，并注意呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按顺序进行，旋转半径一般为15cm，每次蛇行长度为3～4m。在拱部拱脚至拱腰处，自下而上，拱腰至拱顶由里向外喷射砼。当岩层松软易坍方时，喷射作业应紧跟作业面，初喷应先拱后墙，复喷应先墙后拱，喷射砼时，其喷射砼速度不宜太慢或太快，适时加以调整。钢架与围岩之间的间隙采用由两侧拱脚向上喷射密实。最后完成隧道壁及隧道顶的钢筋绑扎后，在底板混凝土上拼装衬砌台车，进行隧道壁和隧道顶的二次衬砌。
（七）隧道二次衬砌
待隧道初期支护稳定后，安装防水材料，并进行密闭性检查后开始进行隧道二次衬砌。本工程采用钢模版衬砌台车进行衬砌，结合本隧道截面特征，共采用1车道台车，2车道台车，3车道台车及大断面台车4种类型台车，衬砌台车均为厂家定制产品。
衬砌台车在隧道内组装完成后，一般以每6m为一模板进行二衬混凝土施工，浇筑混凝土48小时后拆除模板，衬砌台车移至下一工作面。在大跨度截面处，单辆台车的截面调整量远远达不到隧道截面尺寸，采用2辆台车并排拼装模板的形式进行施工由于大断面处的隧道截面尺寸阶梯式渐变，模板尺寸需在每个不同截面处进行调整。
大跨度断面模板台车拼装
结束语
本文结合伊朗德黑兰萨德――纳耶雅士公路隧道项目的实践，对大跨度公路隧道开挖和支护技术进行了浅讨，为今后大断面公路隧道的施工积累了经验。但对这样的大断面隧道，施工中尚存在许多技术问题有待研究，还需要进一步系统研究。
参考文献：
关键词：隧道工程，隧道工程技术，施工技术
一、隧道施工技术比较及其说明
（一）洞口开挖与边坡保护
洞口是隧道工程的起点与终点，亦是所有施工材料及机具必经要径，故洞口工程是整条隧道工程瓶颈。传统假洞段施工方式是先将洞口浅覆盖土，以最临界的坡度挖除，并在该坡面上施作喷凝土或岩栓（土钉）等临时支撑保护边坡，再架设隧道用钢支保。近年来，由于环保意识高涨，任何工程均以尽量减少地表开挖为原则，甚至要求施工后的景观性及安全度较施工前更为优良。[1]为因应此种趋势，隧道洞口视地形情况可直接采用管幂工法保护洞口后挖进，或假洞段以半阶式拱盖工法施，其施工方式为先挖除部份浅覆盖层后，于隧道顶拱预定的位置施筑一RC拱盖，而后再以隧道开挖的方式进行后续全断面的开挖工作，通常为维持拱盖的稳定性，拱盖的基脚位置需依据实际的地质情况，以灌浆或施作微型桩等方式预做补强。本工法除了可避免大量开挖，减少对环境的冲击外，也降低了深开挖的风险。
隧道洞口段通常覆土厚度较薄，且由崖锥堆积物、冲积层等未固结地层及风化岩所构成，故当隧道开挖时无法形成地拱，因此必须采用强度够且刚性高的支撑构材以承受全部覆土荷重。为加强顶拱先撑后挖的安全性，并方便大型机具进行大断面开挖，近年来先撑管幂钢管工法已被工程界广泛采用，本工法系于隧道洞口段遭遇崩积层或软弱地盘等地层，无法以正常开挖方法通过时，可采用隧道管幂机于隧道顶拱区域钻设水平孔，埋设先撑钢管并施以固结灌浆，使隧道顶拱预先形成一管幂强化伞状保护环。此先撑管幂钢管可与钢支保、岩栓及（钢纤维）喷凝土等连结在一起，形成格子状支撑系统，强化隧道纵剖面及横剖面两向支承劲度，达到三度空间支撑功能。
（二）隧道支撑设计
半刚性支撑设计，因格于岩盘复杂性，理论数学分析法尚难直接应用，故多先以经验设计法搭配岩体分类进行，再根据地质调查或试验所推估参数，以数值分析法加以检核。在设计阶段，预先将可能岩盘按优劣次序订定不同等级与相应支撑类型。在施工阶段，根据开挖后岩盘实况，在现场评定其等级及选定支撑类型，并配以变形监测及回馈分析，作为需否加强支撑依据。
（三）开挖工法与施工机具
近年来，钻孔机已进步到以多臂式钻堡机(Jumbo)施钻，而炸药采用60%至80%标准条状硝甘炸药(GelatineDynamite)或硝铵炸药(AmmoniaGelatine)，亦可采用乳胶炸药(EmulsionsGelatine)，其外径以32公厘为原则。周边孔采用10g/m导爆索及多个半条炸药配合竹片间断装药，或45%至60%细长条状硝甘炸药，其外径约为18厘米。另雷管采用MS、DS延时电雷管(ElectricDelayDetonator)或非电气雷管(NonelectricDelayDetonator)，以改善开炸安全度、施工品质与速度，轮进长度亦有所增加。
隧道开挖除了钻炸工法外，亦有采用机械作为掘进工具者，目前常用者有潜盾机（ShieldMachine）、悬臂式削岩机（Roadheader）及隧道钻掘机（TunnelBoringMachine，简称TBM）三种。潜盾机多用于软弱地层，悬臂式削岩机多用于强度中等以下岩石隧道，而TBM则因经过四、五十年不断改进，加上施工经验累积，迄今已有为数甚多长而大隧道以TBM工法顺利完工实例，以其平均速度快、使用人力少、支撑材料经济及对环境影响小等优点，对长隧道而言，有广为采用趋势。（四）支撑材料与内衬砌钢模
隧道开挖过程中为稳定岩盘需要加以支撑，其支撑材料可区分为外支撑（初期支撑）及内支撑（永久支撑）两部份，早期外支撑多采用原木及矢板，而内支撑亦仅以红砖块或石块堆砌而成，自新奥工法施工观念引进我国后，喷凝土、岩栓、钢支保、相关辅助措施及钢筋混凝土衬砌等开始扮演着重要的角色。
二、隧道施工管理技术
隧道施工管理的范围相当广泛，举凡进度管理、安全管理、品质管理、环保管理等，都将影响隧道施工的成本与效率，甚至会超过施工技术的层次。根据国内隧道施工经验，扼要列举施工管理的措施如下：[2]
（a）杜绝层层转包的恶习，确实要求承包商负起工地经营及日常管理的责任，并加重其工地负责人的责任。工地负责人应能灵活有效地调度人员及机械，并能随时掌控进度、品质及处理突发状况。
（b）开挖作业中，若承包商所采用开挖方法或开挖程序，超过设计预估变形量，或不能达到需求开挖进度，或工作要求水准，或无法确保人员及工程安全，或造成环境污染无法改善时，应依照业主指示提出修正施工计划，包括开挖方法所需设备或材料改变，但不论是否增加工作，均不得请求额外补偿。
（c）隧道开挖及支撑等工作，承包商应以每天固定时间轮班作业为原则，每班均需为全能工作班，即隧道开挖、出碴、支撑及现场维护等工作均由同一工作班执行，而施工作业手应受过职训，以提升作业效率及维护品质。
（d）工地应建立机具维修的制度，并充实维修的人力，如机具应有定期的保养、维修，以维持正常的操作，如有机具故障时应有应变的计划。
（e）施工期间隧道内通风、照明及排水设备及维护费用，均单独以实作数量计价，以鼓励承包商作好工安、环保及卫生要求。
（f）于隧道内及洞口腹地铺设铺面混凝土，以利施工车辆进出及维护环境整洁，该铺面混凝土以实作数量计价。
（g）于施工前先进行隧道周边民房现况调查，以备一旦有损邻时作为仲裁及修护依据，另藉着施工前说明会与当地居民沟通，可减少抗争事件发生次数。
（h）由于隧道工程具有高度的不确定性，在设计阶段应针对各种可能的情况，详列备用的单价，以因应突发状况发生时可及时使用，不必再办理变更议价，而施工承包商应以积极态度解决突发状况，避免假藉业主尚未指示或等待保险理赔等推托词，延误黄金处理时机。
参考文献
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【关键词】超浅埋，暗挖隧道，下穿高速公路，施工方法，选择
1.前言
随着隧道施工的不断发展，下穿既有建筑物和线路的隧道越来越多，施工难度越来越大，施工方法的选择显得尤为重要。深圳市红棉路市政隧道下穿机荷高速公路段就是上述复杂隧道工程中的典型。该隧道开挖断面大、埋深浅、围岩十分软弱。本文在对隧道施工方法进行研究选择。
虽然构筑物类型、变形和受力模式存在差异，但都面临相似的问题，即隧道施工方法的选取、施工对地层、构筑物保护等系列问题，各种下穿类型的隧道技术研究成果可以为彼此提供借鉴。在隧道下穿既有高速公路施工方面，许亚军[2]分析了洛阳新区东干渠下穿洛界高速公路段采用CRD分部开挖法的施工安全性。张鹏，谭忠盛[2-3]采用数值计算方法对闺乡隧道下穿施工工法进行了优化，并提出根据路面平整度和行车舒适性两个角度确定下穿隧道地表沉降的控制基准。此外，王志[4]、马占荣[5]、王成[6]等都对下穿高速公路隧道的施工方法和沉降控制技术进行了总结，为下穿高速公路的工程施工提供了宝贵经验。
2.工程概况
红棉路求水山隧道下穿机荷高速段，是目前国内下穿高速公路最长的隧道，为双向六车道大断面隧道，其中，左线长163m，右线长177m，隧道中线与高速公路约45°～58°夹角斜交，中心线间距约为43.5m（如图1-1所示），隧道下穿段的开挖跨度约16.0m，高度为11.7m，开挖断面总面积约163.4m2，埋深6m～8m，覆跨比（H/D）0.43，为大断面超浅埋隧道，隧道采用大管棚和小导管注浆进行超前支护。
地质及水文情况，隧道穿越地层，围岩主要为人工素填土、第四系冲洪积淤泥质土、粉质黏土、粗砂及残积黏土、强风化泥质砂岩、松散或松软结构，地下水呈小股流水或可出现股状流水，并有少量渗水，围岩开挖后无自稳能力。
图1-1隧道下穿机荷高速段平面布置图
3.工程特点
隧道断面跨度大、埋深浅、穿越地质多为富水软弱围岩，跨越长度长，施工过程受高速公路强动载影响，开挖极易坍塌，隧道容易变形，施工风险极高，属于国内施工难度罕见的隧道。
2-1隧道横断面结构图
如上图所示：
（1）隧道断面
隧道横断面：宽度16m，高度11m，弧形由半径7.605m和半径5.355m半圆弧分段组成，圆心间距1.591m。
（2）超前支护
采用超前大管棚和超前小导管支护相结合的支护形式，超前大管棚在隧道开挖前施工完成，超前小导管在隧道开挖过程中进行施工。
①前大管棚：沿着开挖轮廓线外放15cm布置，管棚直径159mm，钢管壁厚10mm，管棚中心间距30cm，左线长度163m，右线长177m，施工时双向对打施工;
②超前小导管：Ф42超前小导管，拱部180度范围设置L=3m，环纵间距0.3m*1.5m。
（3）初期支护
①格栅拱架：主筋采用Ф25，环向钢筋采用Ф14，钢筋中心间距245mm;
②钢筋网片：Ф8@200*200，③喷砼：C20网喷混凝土，厚度35cm;
④中空注浆锚杆：Ф25中空注浆锚杆L=4m，环向间距1m，纵向间距0.5m。
（4）防水
采用1.5mm厚PVC板，加350g/m2无纺布。
（5）二次衬砌
①钢筋：主筋采用Ф28，分布钢筋Ф18;
②混凝土：厚度70cm，采用C30，S8模筑混凝土。
4.隧道开挖方法分类
红棉路求水山隧道下穿机荷高速段，埋深仅仅6m～8m，上方车流密集，且距离机荷高速荷坳收费站很近，交通疏解需要占用收费车道，如果封闭范围太大，占用车道太多，则会由于车辆不能及时过收费站而造成交通阻塞。因此，隧道施工无法采用明挖法或者盖挖法，唯一的选择只有采用暗挖施工。
隧道的开挖方法选择的目的，是为了有效的控制这种围岩薄弱处产生局部破坏，在安全和质量保证的前提下，经济快速的进行施工。施工方法选择，主要考虑因素：施工条件的限制、围岩情况、隧道断面跨度、隧道的埋深、工期、环境要求以及经济效益。
根据开挖断面形式的不同，常见的开挖方式有以下7中类型：全断面法、台阶法、环形开挖预留核心土法、双侧壁导坑法、中洞法、中隔壁法、交叉中隔壁法，参考表3-1隧道开挖方法分类示意表。
【关键词】分岔隧道；稳定性；施工优化；数值模拟
近年来，随着西部大开发战略决策的不断推进，西部地区的高等级公路建设的速度有了前所未有的提高，由于地形等因素的限制，穿越山岭地区的公路隧道的建设逐渐成为了建设西部地区公路当中一个不可忽略的重要课题。沪蓉西高速公路八字岭隧道采取了分岔隧道的形式，这种形式可以有效克服地质方面的不利条件，同时也可以大量降低整个工程的造价。虽然国内存在喇叭口和Y型隧道的成功案例，但是由于分岔隧道施工过程当中结构复杂多变、受力结构也相当繁琐、施工的难度相对较高，因此，分岔隧道在我国仍处于建设的起步阶段。考虑到国内外对于分岔隧道相关的设计和施工技术规范以及标准尚且没有明确的成文规定，所以，及时展开对分岔隧道稳定性和施工优化方面科学有效地研究成为了西部地区道路建设当中的重中之重。
1、工程概况
八字岭隧道地处宜昌市长阳县及恩施土家族苗族自治州巴东县，隧道采取了分岔隧道得设计形式，进口是和八字岭特大桥西桥台相连接的分离式，出口是跟四渡河特大桥台距离20―30m的连拱式。出口的位置通过小净距段、连拱段两条隧道逐渐靠近个成为一条隧道出口。隧道的地表是高低不平的山地。大拱段隧道宽24.3m，高11m；曲中墙连拱段和小净距段隧道宽11.35m，高11.89m；直中墙连拱段左右隧道宽10.3m，高8.15m。
2、中墙稳定性判断依据
分析研究分岔隧道稳定性应该着重考虑中墙的合理厚度。计算中墙应力和稳定性常用的理论方法有综合经验公式法、直接荷载确定法以及普氏发三种方法。采取数值计的方法，通过控制变量法分别考察不同上覆岩层厚度、不同中墙宽度对中墙应力的影响，结合经典岩体强度理论中的最大正应力理论作为判断是否失稳的依据，最后得出针对小净距隧道的稳定性判断依据如下：
其中：γ―上覆岩层的平均容重
H―上覆岩层的厚度
B―一侧隧洞中线到中墙的距离
a―中墙的宽度
L―中墙的长度
K―中墙应力修正系数
C―黏聚力
P―锚杆支护预应力
L―中墙贯穿对拉锚杆的间距
R―中墙贯穿对拉锚杆的排距
3、模型试验和施工优化策略
该试验采取了由底盘、箱体、加载系统等组成的分体式设计形式。考虑到液压饲服加载系统的保温性能比较好，因此，该试验的加载系统采取的是液压饲服加载系统。由于模型试验的关键是相似材料，因此，试验在进行模型尺寸设计的时候是根据选择的相似比1/50来确定原型和模型的材料参数的。在依次完成模型尺寸设计、配置材料、制作模型以后，还需要在相应的部位埋设测试仪器。模型干燥后施加合适的测压，采用的是人工钻凿开挖方式。通过内窥系统对洞内开挖的整个过程进行实时监控，通过对结果分析发现，隧道测试位移在不同隧道开挖面到测试面的距离的时候各不相同。当开挖面里测试面的距离比较远的时候，测试位移不变；当开挖面在离测试断面比较近的时候，位移有微小的变化；当开挖到测试面的时候，位移隧道测试位移出现了显著的变化幅度；当开挖下降到某一个固定值得时候，隧道测试位移逐渐趋于一个定值。
通过模型试验的结果分析，给出了分岔隧道施工优化策略。第一，应该确定左右两洞开挖面的合理间距。因为在实际施工的时候左右两个洞是先后开挖的，在一侧的洞开挖完成以后再对另一个隧洞进行开挖。当开挖第二个隧洞的时候，随着隧洞开挖的不断推进，第一个隧洞的拱顶高度不断下降。理论模拟和实践均表明，第二个开挖的隧洞开挖面到第一个开挖的隧洞监测断面的距离越近，第一个开挖的隧洞监测断面的位移受到第二个隧洞开挖的影响程度越大。当距离第二个开挖隧洞掌子面32m的时候，第一个开挖的隧洞变形程度基本稳定。所以，在施工的时候应该保证左右隧洞开挖面的合理间距大于等于32m；第二，为了减少工程造价，加快施工速度，应该在大拱段支护措施中去掉施作中墙；第三，考虑到连拱段隧道拱肩容易受到破坏，因此应该采取必要的防护措施。首先，可以重点加强肩部锚杆支护；其次，还可以结合实际情况科学的减少拱腰部位的锚杆数量；再次，对于中墙上不的岩体应该重视起来，尤其是针对直中墙的上部和底部，以及曲中墙的上部都应该采取加强配筋的措施。第四，应该重视靠近连拱段的小净距段隧道，对于围岩比较差的地段可以采取超前导管和注浆加固的措施进行必要的支护。此外应该采取预应力贯穿锚杆的方式将小净距段隧道作为中墙的支护重点对象。
4、结束语
本文以沪蓉西八字岭分岔隧道为例，通过地质力学模型试验的办法模拟了分岔隧道施工的过程，并且对分岔隧道施工过程中的稳定性进行了研究分析，给出了相应的优化策略。在今后的分岔隧道施工过程当中，我们应该不断探索创新，积极推进我国分岔隧道建设。
参考文献
【关键词】连拱；隧道；浅埋；施工；埋深
引言
连拱隧道作为一种新型的隧道结构形式，其设计相对复杂，对施工技术要求比较高，由于其开挖断面跨度大，高跨比较小，开挖需分多步进行，对围岩扰动次数较多，围岩-支护系统的稳定性和受力状态在施工过程中复杂多变；并且开挖和支护相互交错，使得围岩应力变化和衬砌荷载转换复杂，尤其是中隔墙部分受力更复杂，拉、压、剪、弯均有，并且中隔墙的下沉和水平位移决定连拱隧道结构的整体稳定性。若设计不合理或施工不当，容易造成衬砌、中隔墙开裂或渗漏水，甚至发生塌方等。
连拱隧道是随着我国公路建设迅速发展而提出的新型大跨隧道结构形式，其线路布线方便，线形流畅，占地面积小，空间利用率高，避免洞口路基或大桥分幅，与洞外线路连接方便；同时在适应地形条件、环境保护以及工程数量上都具有优越性。因此，连拱隧道具有很大的发展潜力，在我国山区高速公路建设中会被广泛采用。
1.工程概况
百勺阳隧道进口K25+635～K25+660段。洞顶埋深0～26.00m，洞口覆盖有薄层崩坡积块石土，厚度小于1m，下覆基岩为三叠系下统北泗组（T1b）灰岩，强风化厚度小于1m，中-厚层状构造，岩层呈单斜状产出，岩层走向与洞轴线呈大角度相交，较坚硬岩，构造裂隙较发育，岩体较破碎-较完整，层间结合一般，围岩波速为Vp=3063～3570m/s，Kv=0.43～0.59，跨度小于5m，可稳定数日-1个月，局部可出现松动掉块现象，侧壁基本稳定，爆破震动过大易塌。地下水较贫乏，洞壁主要为滴水或渗水，K1取0.3，K2取0.3，K3取0.0。
2.连拱隧道的施工方法
在我国，连拱隧道结构形式最初应用于铁路隧道中，随后在城市地铁，特别是在往返区间中常采用这种结构形式，在地下输水隧洞中也应用连拱形式；连拱形式在公路隧道中的应用相对晚一些，但发展得比较快，广泛应用于高速公路隧道中。相对于大跨单洞隧道结构形式，连拱隧道因有中隔墙，可以有效得减小隧道跨度，其稳定程度要比大跨扁平单洞隧道的高。相比而言，小间距隧道虽然减小了隧道跨度，但在施工中，由于两主洞间的距离很小，中间岩柱受爆破震动的影响比较大，其整体性和稳定性很难保证。并且连拱隧道在选线上受地形影响小，其整体美观性也好一些。
3.连拱隧道的两种结构形式
公路连拱隧道因其使用环境的特殊性，在结构形式上与城市地铁连拱隧道（如下图3.1）有所不同。根据中隔墙结构形式的不同，可分为两种：整体式中隔墙结构形式和复合式中隔墙结构形式。整体式中隔墙结构形式也是我国初期采用的连拱结构形式，通常采用直中隔墙形式，现在建成的连拱隧道大都采用该结构形式。从结构稳定性和受力角度看，这种结构形式存在一个较为明显的缺点：中隔墙施工后，其上边与中导洞之间的空洞不能及时回填，造成开挖后整个隧道的跨度增大，高跨比减小，并且开挖断面相对扁平，使围岩处于很不利的受力状态，拱顶下沉比较快，并且下沉量也会增大；即便是回填后，也不一定回填密实，由于中隔墙顶部又是两侧支护结构的支撑点，在该处支护结构会发生不均匀沉降，容易产生裂缝。
图1.地铁连拱隧道结构
复合式中隔墙形式也是现在使用比较普遍的连拱隧道形式，但建成的隧道还不多。这种结构形式解决了整体式中隔墙结构形式的不足：中导洞开挖后，随即修筑中隔墙，其顶部与中洞顶部紧密接触，克服了中隔墙顶部与中洞顶之间存在空洞的缺点，有效得减小了开挖毛洞的跨度，有利于整个隧道结构的稳定性。
4.浅埋偏压连拱隧道施工方法
对于浅埋连拱隧道，在城市地铁中比较常见，常用的施工方法有明挖法，或是浅埋暗挖法。但对于山岭连拱隧道而言，个别地段也可以采用明挖法施工，即采用明洞形式；如果整个隧道都采用明洞形式，对周围山区的生态环境破环太大；关键是明挖修筑隧道不如暗挖形式经济安全。因此，对于山岭重丘中的浅埋连拱隧道，仍应遵循新奥法施工的指导思想。就目前状况而言，根据不同的围岩地质条件和施工水平，上述几种开挖方法对偏压连拱隧道仍然是适用的，不过三导洞法和中导洞法应用得相对多一些。与不偏压情况下所不同的是，在两主洞的合理开挖顺序上：先施工埋深较大一侧的主洞，再施工埋深较小一侧的主洞，称为“先里后外”施工顺序；相反，如果先施工埋深较小一侧的主洞，再施工埋深较大一侧的主洞，称为“先外后里”或“先外后内”施工顺序。究竟哪一种方法更适用，还要综合考虑地形、地质构造特点和施工水平等。在有些国家，对于不良地质条件下的超浅埋大跨连拱隧道，采用对偏压侧先回填加固地层，后开挖施工的方法。在山岭地区，这种方法的施工可行性相对小一些，我国也很少有类似的工程实例。
5.隧道埋深的划分
隧道埋深的划分，一般情况下，应以隧道顶部上覆岩（土）层能否形成“自然拱”为原则，但要确定界限并不容易，因为它与许多因素有关，因此，只能按经验做出概略的估算。《公路隧道设计规范》中规定：浅埋和深埋的分界，按荷载等效高度值，并结合地质条件、施工方法等因素综合判定。判定公式为：
HP=（22.5）hq
式中：PH——深浅埋隧道分界的深度；
qh——荷载等效高度，按下式计算：
hq=q/γ
其中：γ——围岩容重；
q——垂直均布压力；可以按下式计算：
q=γh=γ×0.45×2s?1ω
6.有关浅埋的分析
对浅埋隧道而言，其上覆岩层很难形成“自然拱”，若用暗挖法施工，可能影响至地表；从这种意义上来讲，浅埋隧道的设计和施工，与深埋隧道都会有所不同：隧道结构的荷载有可能就是隧道上覆岩层的重度，因此，对浅埋隧道进行设计或相关计算时，不能忽略上覆岩层的自重荷载；施工时应对地层进行适当的加固，以确保围岩的稳定性。岩（土）体的工程性质及其地质特征，是浅埋隧道开挖后围岩稳定性的主要影响因素。岩体的工程性质决定岩层的初始应力状态，岩层的地质特征如节理、裂隙、结构面等直接影响隧道的开挖效果和围岩的稳定性。在围岩不好的情况下，浅埋隧道施工后，很容易发生坍塌；若施工方法或支护不当，有可能发生坍塌至地表。浅埋隧道多出现在隧道的进出口，围岩在不同程度的都会有风化现象，有的还有软弱岩层或泥夹层，在这种情况下，必须对围岩进行超前加固，方可开挖，否则，开挖后隧道的稳定性很难保证。近年来，被广泛应用于高速公路中的连拱隧道多为浅埋隧道，由于连拱隧道开挖断面比较大，其施工中的力学行为和稳定性，已成为业内人士研究的热点课题。
7.结束语
近几年来，随着高速公路的快速发展，在诸多高等级公路隧道中，选用连拱隧道结构形式，因其占地少、洞外接线方便等，受到工程界的青睐。公路隧道多位于山岭重丘区，因地形条件而造成的隧道偏压普遍存在。近年来，我国已修建或在建的公连拱隧道中，多为浅埋隧道，并且地质条件不是很好。在地形偏压作用下，浅埋连拱隧道开挖后的稳定性，是一个复杂的力学问题，特别是中隔墙的应力模式、应力状态的相互转换更为复杂。应引起重视。
参考文献：
[1]蒯行成，潘兴，杨海朋.施工顺序对双连拱隧道围岩和支护结构力学行为的影响.中南公路工程，2010，6（31）：69.73
[2]马万权，程崇国.关于连拱隧道建设技术问题的思考.公路，2010（5）：29.32
[3]刘招伟.浅埋大跨连拱隧道施工中变形的监测与控制措施.岩土工程学报，2009，25（3）：339～342
关键词：深埋隧道；开挖施工；爆破施工
深埋隧道工程开挖施工时，最常使用的就是爆破开挖技术，但是在爆破过程中经常会受到各种因素的影响，并且地下开挖时，洞室围岩会产生拉压交替变化区，一旦地应力过大，就会出现分区破裂化现象。因此，在进行深埋隧道开挖施工时，一方面要做好爆破开挖施工的管理，另一方面还需要结合开挖卸荷动力学特征，建立隧道开挖过程中动态分析力学模型与计算模型，避免分区破裂化现象的发生。
一、深埋隧道开挖施工风险管理
1.隧道开挖风险管理
深埋隧道开挖施工，很多都是选择用爆破开挖技术，存在一定的施工风险，为确保开挖施工顺利进行，必须要做好对各项风险的管理。施工风险管理主要包括风险管理规划、风险识别、风险分析、风险检测以及风险控制几个阶段。
（1）风险管理规划
风险管理规划即确定开挖施工中哪个阶段会存在风险，分为战略性风险管理与运营风险管理，其中战略性风险管理是对整个项目阶段进行项目管理，运营风险管理则是集中对某特定范围或者某一阶段存在的风险进行管理。爆破开挖中影响施工安全的因素很多，其中岩石在爆破荷载下动力响应破碎机理是一个重要的问题，爆破时炸药在岩体内爆炸所释放出的能量一高温高压气体的形式作用于岩体，并以冲击波的形式向四周传播，整个过程极短的时间内完成。在对其进行风险管理时，就需要控制好炸药用量以及爆破点的设置，控制好爆破影响范围以及规模。
（2）风险辨识与分析
风险辨识即对可能影响施工安全的不良因素进行收集分析，确定开挖施工中存在的潜在风险与新风险，将其添加到风险管理中。然后从影响效果以及发生的概率等方面对其进行分析，常用的分析方法有定向与定量风险评估。爆破施工风险对隧道开挖施工造成的最大影响是项目成本、施工进度，以及施工质量与范围等，在进行分析时应从实际情况来确定，结合以往爆破开挖常见事故，对此次施工所存在的风险进行辨识与分析。
（3）风险控制
风险控制即对已经确定的风险采取相应的措施进行处理，争取降低风险对施工质量以及安全等方面造成的影响。对于深埋隧道爆破开挖施工风险的控制，除了要做好炸药量与爆破点设置的管理，同时还应重视地质风险管理，对于可能存在软弱与不稳定岩石的开挖地点，可以通过钻孔探测进行确定，然后结合实际情况来制定解决方案，减小开挖施工风险。
2.隧道开挖安全管理
安全管理是深埋隧道开挖管理工作的重要内容，是降低施工风险，提高施工成本利用率的主要措施。在隧道开挖时，结合服务功能的主要应用方式来确定隧道系统，并制定紧急事故处理等级方案。同时，还应做好防火管理，制定完善防火安全系统体系，为保证施工人员安全，应向每个员工提供一个专用自救装置，保证在发生事故时，人员生命体征满足达到最近安全集装箱要求。防火增压空气供给系统可以为安全集装箱提供超压，并且集装箱内设置有专业自救装置，保证可以顺利撤离隧道。
二、深埋隧道开挖动态分析
1.基本方程
假设分析模型满目平面应变问题，因为存在地应力，则可以确定开挖区围岩体力学模型如图1所示。其中，σ的虚线表示预开挖线，隧道开挖时在半径σ周边以约束反力f（t）表示，则可以得到开挖卸荷过程的力学模型，如图2所示。
结束语：
深埋隧道开挖施工时，为保证开挖质量以及安全性，需要对开挖地点岩层结构进行详细分析，并以此为依据来选择合适的开挖方式，做好对开挖施工所存风险的控制，提高隧道开挖的安全性，推动我国隧道建设行业的进一步发展。