公路连拱隧道施工中的问题分析与对策

　　摘　要：目前公路连拱隧道的施工虽有成功的经验，但仍存在问题。结合实际工作经验分析施工在开挖、衬砌、防排水等方面存在的问题，并提出相应的对策。

　　Abstract：Although the highway arch tunnel construction experience, but still a problem. Combined with practical work experience to analyze the problems of construction in terms of excavation, lining, waterproofing and drainage, and the corresponding countermeasures.

　　关键词：连拱隧道;问题分析;对策

　　Keywords: arch tunnel; problem analysis; countermeasures

　　中图分类号：U455 文献标识码： A 文章编号：

　　近年来，随着高速公路建设的飞速发展, 不少连拱隧道已运营或正在修建。连拱隧道作为公路隧道的一个组成部分，由于其平面线形顺畅、占地面积少、洞口位置选择自由度大、便于运营管理等优点，已越来越多地被采用。但由于连拱隧道跨度大、结构复杂，我国在这一方面建设的起步较晚，目前设计、施工难度存在的问题还很多。

　　一、开挖施工存在的问题

　　隧道在进行开挖施工容易出现短台阶施工、上下台阶太长，过分超挖或局部超挖，局部欠挖，爆破围岩表面平整度差、高低不平等问题，这是因为连拱隧道开挖多采用台阶法掘进：软弱围岩采用超短台阶法施工，应对台阶长进行控制，中软岩采用短台阶法施工，但由于开挖方法不当或没有选择适当的施工工艺而导致隧道施工的问题发生，例如：

　　1.中导洞一般不对称于中隔墙轴线设置，一侧留宽些，易做施工通道，另一侧留窄些，减少回填。开挖中导洞通常采取超前锚杆与格栅拱架支撑相结合，由于后期侧导洞的开挖会引起较大的侧压力，所以中隔墙施工时要在中墙底部增设锚杆，对后施工一侧要回填，通常采用混凝土、砂浆或土体等材料。

　　2.左右侧导洞的施工通常不同步进行，以免引起围岩较大变形和应力的急剧释放。特别是浅埋地段，容易引起塌方，弹塑性的数值计算和施工实践表明，岩体较差的一侧隧道要先开挖，这样变形、位移较小。

　　3.拱部开挖是洞身开挖的关键，岩体易塌落，遵循施工原则犹为重要，实施光面爆破，减少中墙上方三角带的塌方和对拱部围岩的扰动，同时支护与衬砌要及时、合理。

　　4.核部开挖应根据隧道长度、工期情况而定，一般在拱部衬砌完成后进行，现在开挖方式主要有一次性开挖和按台阶分步开挖两种：在地质条件较差、围岩级别较差时要设置仰拱，实践证明：设仰拱较不设仰拱更有利于结构受力，不过设置仰拱要适时，施工方法的采用要综合考虑各方面因素。如果围岩级别较好、偏压较小，可考虑采用“先拱后墙法”施工，施工过程中要结合具体情况调整施工步骤、优化施工工艺。

　　二、衬砌施工过程中存在的问题

　　在隧道的衬砌的施工过程中，而喷射混凝土是这一施工环节的关键。引起喷射混凝土施工问题的主要原因如下：喷射混凝土一旦没有紧跟开挖面及早进行加固和封闭围岩措施，就会造成围岩风化、脱落、超挖增加等施工问题;喷射混凝土如果没有达到设计厚度，就起不到到应有的加固作用;此外，喷射作用没有适合于施工的工作台，站在同一点喷射时， 就不能保证喷射流垂直于岩面和保持喷嘴距岩面0.6-1.2m 的距离，这时回弹量增大，导致施工质量没有达到预定的效果;钢拱架后空隙大、空隙多，喷射混凝土不饱满，又未见用混凝土块垫紧;钢筋网露筋，筋后有空隙;未经设计单位同意，有的承包人总以各种理由要求以模筑混凝土代替喷射混凝土，因使用劣质的原材料而导致施工问题的产生。

　　三、防排水技术问题

　　隧道的防排水问题一直是隧道建设的一大难题，连拱隧道由于其结构的特殊性、施工的复杂性，其防排水问题更加严重，特别是直中墙隧道中隔墙处防排水问题最为突出。设计时应遵循“以排为主，防、截、堵、排相结合，综合治理”的原则，达到排水通畅、防水可靠、经济合理和不留后患的目的。目前，连拱隧道防排水关键技术问题主要涉及以下几个方面：

　　1.隧道拱墙于二次支护间应铺设好封闭的防水层，并采用等面积的无纺布( 或土工布) 作衬层，初步将地下水拒之于二次衬砌之外，通过无纺布的毛细渗流引至边墙泄水孔，对于出水较多地段应预设由环向、纵向透水管或引水管等组成的引排水系统，最后由洞内水沟排出。

　　2.重点处理好中隔墙顶部的V 型汇水区的防排水问题，从目前情况来看，通常是设置透水排水管并与竖向引水管相连，将水排往洞内水沟。

　　3.砼结构自身防水要点在于施工缝和变形缝,施工缝可采用遇水膨胀的橡胶止水条，变形缝则不仅可铺设背贴式塑料止水带，而且还可以设置中式橡胶止水带。

　　4.各工序之间应避免相互干扰，并注意衔接，要求初期支护、防水及纵向排水管的铺设与导洞支护的架设及拆除随相关工序协调进行，以防止后期拱部开挖对超前洞已敷设的防水层的破坏。今后有必要在现有技术基础上，侧重从地下水渗流、结构设计、防排水材料和施工工艺等方面作系统、全面的深入研究，以彻底解决连拱隧道的渗漏水难题。

　　四、公路连拱隧道施工的对策分析

　　国内的连拱隧道所采用的施工方法一般为“三导坑先墙后拱法”。在施工中遵循：弱爆破、短进尺、多循环、勤测量、强支护、快衬砌的原则，主要工序为:中导洞开挖、支护，中隔墙浇注;侧导洞开挖、支护、衬砌; 隧道全断面或分步开挖、支护、衬砌( 先拱后核)，各道工序分步进行，各工序之间要间隔一段距离、时间。这种施工方法较为安全，整体性好。与此同时，由于多次开挖对围岩的扰动及由此引起的应力重分布，所以这种施工方法存在一些较为普遍和典型的问题。

　　结束语：在进行隧道的施工过程中，施工人员应尽量采用控制爆破或无爆破的施工工艺进行开挖，并且尽可能的采用大断面或全断面开挖的技术，减少对围岩的扰动及扰动次数，从而保持围岩的整体性和稳定性;一旦需要加强支护时，增加锚杆或加密加长锚杆、增加钢筋网、加密钢拱架等措施皆可起到调整支护强度的作用;加强相关部门的监控量测，及时的向有关单位反馈围岩变形的具体情况，确保隧道施工的安全, 以及适时施作二次衬砌; 在围岩地质条件复杂多变的情况下，要进行超前地质预报，合理确定围岩级别，及时发现断裂带及软弱围岩，初期支护要紧跟开挖面并及时封闭和加固围岩;作好洞内排水，防止积水软化围岩, 保护其稳定性。

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文章名称： 公路连拱隧道施工中的问题分析与对策

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