大跨度公路隧道浅埋段设计施工方案研究

大跨隧道洞口浅埋段工法转换的探索研究摘要：本文以马鞍山、井沟岭两座三车道大跨隧道洞口浅埋段的施工为工程背景，系统地阐述了在超前大管棚预支护下，采用双侧壁导坑法进洞，因相关条件而转换为单侧壁、台阶法等施工的过程。

分析比较双侧壁导坑法、单侧壁导坑法、台阶法优缺点,总结灵活采用台阶法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法成功穿越洞口超浅埋段的成功经验。

结果表明：工程造价略有节省，隧道的施工进度则有较大的提高。

关键词：大跨隧道；浅埋段；超前支护；施工工法；转换；一、工程概况马鞍山、井沟岭两座隧道是青兰高速邯涉段的控制性工程，其中马鞍山隧道全长超过4300m，井沟岭隧道全长超过3000m，均为标准分离式三车道隧道。

隧道建筑限界宽度14m,高度为5m，洞口段（v 级加强）开挖宽度16.81m，开挖高度11.75m。

隧址区地震动反应谱特征周期为0. 35~0. 40s,地震动峰值加速度为0. 10~0. 15g,对应抗震设防烈度为ⅶ度。

二、工程地质条件马鞍山隧道出口段上部为第四系山前冲洪积亚粘土及碎石组成，下部为强风化页岩，洞口围岩稳定性较差，埋设较浅，属于软弱围岩大跨隧道浅埋段。

井沟岭隧道进口洞口段为第四系山前冲洪积亚粘土及碎石组成，亚粘土呈硬塑性～坚硬状，碎石成分为石灰岩，含量60～70%，土质不均，上部具湿陷性。

洞口围岩稳定性差，埋设浅，属于典型的软弱围岩大跨隧道浅埋段。

三、进洞方案大跨浅埋软弱围岩隧道施工，安全进洞犹为重要，稍有不慎可能会造成塌方、冒顶等灾害。

此段施工时迫近冬季寒冷天气,如11月份不能顺利进洞,面临着冬季被迫停工的局面。

根据洞口土石方开挖所暴露出的围岩情况，均采用双侧壁导坑法进洞。

1、超前支护超前支护采用40mφ108大管棚。

热轧无缝钢管外径108mm，内径8mm，采用15cm丝扣连接，管内设钢筋笼。

注浆采用水泥浆+水玻璃双液浆，二者体积之比为1：0.05，水泥浆水灰比1：1，水玻璃浓度：35be，模数为2.4，注浆压力为初压0.5～1mpa，终压为2.0mpa。

黄土浅埋段超大跨度高速公路隧道开挖施工方法比选摘要:结合超大跨度浅埋黄土隧道的围岩地质条件，从技术指标、施工工序、沉降控制和施工风险等方面分析了隧道开挖工法双侧壁导坑法、偏心导坑+环形开挖法和盖挖法等各工法的适应范围和优缺点，从而选择合理的超大断面黄土隧道开挖施工方法。

突破了传统的山岭地区公路隧道的施工工艺，可为类似工程提供借鉴。

关键词：大跨度浅埋黄土隧道开挖方法创新工艺工法比选1 工程概况1.1 隧道设计阳曲1号隧道位于山西省太原市阳曲县，穿越凌井小盆地，阳曲小盆地和太原盆地3大地质构造单元。

隧道为分离式双洞单向三车道高速公路特长隧道，隧道左线长4685m，右线长4711m。

隧道建筑限界净宽14.5m，净高5.0m，为平定至阳曲高速公路的重点控制性工程。

隧道进口端黄土地质段全长1213m，土质围岩分界里程K93+857～K95+070，区段内隧道最大埋深50.244m，普遍埋深为14～23m，覆盖层厚较薄，K94+039～K94+126冲沟段埋深仅2.92m。

隧道断面大，主洞开挖跨度17.23m，开挖断面面积160m2;加宽带跨度19.87m，开挖面积202.3m2。

1.2 工程地质特征本区段为黄土丘陵地区，普遍黄土厚度大，黄土地区普遍分布冲沟、陡坎、崩塌和陷穴，同时存在松软土等特殊岩土。

线路位于第四系全新统冲洪坡积层(Q4del)、上更新统(Q3eol+al)风积与冲积层的黄土和砂层、中更新统(Q2)黄土、砂层、砾石层中。

隧道主要穿过新黄土地层，成分主要以粉粒为主，结构疏松，具大空隙，富白色钙质菌丝及植物根须，偶含零星钙质结核。

土质纯净，渗透性强，竖向节理发育，具大孔性和直立性;土体含水率较高，重力湿陷性显著，隧道开挖后围岩塑性变形发育。

2 施工方法2.1 双侧壁导坑法(传统工艺)隧道洞口区段存在浅埋和偏压难题，在进洞施工试验阶段，设计文件建议采用双侧壁导坑法施工，支护参数:隧道黄土段设计Va级浅埋I22b型钢钢架，间距0.5m，Vb级深埋I20a型钢钢架，间距0.8m，VJ级加宽带I22b型钢钢架，间距0.5m，侧壁墙I18型钢钢架，间距同初支钢架。

超大跨度、小净距、超浅埋山岭隧道施工方案设计研究[摘要］在市政工程建设中，针对超大跨度、小净距、超浅埋隧道特点，对施工方案进行了相关优化设计，达到了较好的效果。

[关键词]市政工程隧道超大跨度小净距超浅埋施工方案中图分类号：U455. 4 文献标识码:A 文章编号：1009-914X（2014）04-0589—01Large span，small spacing，ultra shallow mountain tunnel construction design studiesWang Peng1,Wang Zhuanqi2,Feng Ji'an2(1 Jincheng College of Sichuan University，Chengdu, Sichuan 611732；2 Southwest China Municipal Engineering Design Institute，Chengdu, Sichuan 610081）[Abstract］In the municipal engineering construction for large span，small spacing，ultra shallow tunnel characteristics of the construction program for the relevant optimized design to achieve good results。

[Key words]Municipal engineering；tunnel; oversized span；small spacing；ultra-shallow；construction program0.前言近年来，随着城市建设的不断发展，城市规模的不断扩大，特别是在西部山区城市的市政工程项目中，山岭隧道这种特殊的构筑物不断涌现。

特别是超大跨度、小净距、超浅埋的情况越来越多，设计和施工的难度越来越大。

大跨度双连拱隧道在浅埋软岩段的施工技术研究摘要:本论文结合某高速公路大跨度双连拱隧道工程的具体情况，针对该隧道在浅埋软岩段施工技术难度大、地质条件复杂等特点，对此工程在浅埋软岩段的施工方案、实施步骤和主要关键技术进行了具体研究。

论文与实际工程紧密结合，依照本文所述施工方案实施该项目，效果良好，能给其他此类型隧道施工提供知识和经验，具有一定的工程意义和参考价值。

关键字: 大跨度；双连拱；浅埋；软弱围岩；施工1隧道工程概况大跨度双连拱隧道，在形态上的主要特点是隧道两洞洞身紧紧相连，中间只有一堵墙将它们隔开，这两洞的拱顶共同搭建在由钢筋混凝土砌成的中墙之上。

连拱隧道的长度一般为500m以内。

因此大跨度双连拱隧道具有占地少、隧道长度短、保持线路畅通以及断面造型美观的优点。

下面就以结合一个大跨度双连拱隧道工程的实例，来说明其在浅埋软岩段的具体施工方案和其中涉及的关键技术。

以某高速公路为例，隧道设计为上下行分离的6车道，断面设计为双洞连拱单向行车形式，隧道全长810m，隧道开挖最大断面宽度为31.58m，高度为12m，隧道洞口设计为浅埋ii类围岩。

该隧道采用复合式衬砌方式进行施工，初期支护采用c25 喷射混凝土、ф8 钢筋网、ф25 砂浆锚杆联合支护，局部地段采用i18 号工字钢架加强支护。

1.1隧道基本轮廓及洞身设计为考虑隧道长远规划和公路运营安全，该隧道建筑限界宽度为14.0 m,建筑限界高度为5.0 m。

为了便于隧道施工，隧道内轮廓衬砌断面采用三心圆形式，边墙和中墙采用曲墙形式。

综合考虑隧道进出口处的地形结构及稳定情况、地质条件等影响因素，从而进行隧道洞口位置的选择，洞门形式选择端墙式。

1.2衬砌结构设计综合隧道的围岩类别、地质条件以及长宽度等影响因素，隧道采用复合式衬砌支护方式进行施工，其主要设计参数如下表1所示：表1 隧道围岩复合式衬砌支护主要设计参数表项目围岩级别v（浅埋）v（浅埋偏压）iv喷射混凝土c25混凝土/cm 30 25 20径向注浆锚杆直径/cm φ25 φ25 φ25长度/mm 400 350 300锚杆布置/cm 100×75 100×100 90×90钢筋网直径φ8（双层）φ8（双层）φ8钢筋布置 20×20 20×20 20×20钢架工字钢架/型号i25b i25b i18纵距/cm 60 50 90二次模注衬砌c25钢筋混凝土/cm 50 50-90 45仰拱厚度 c25钢筋混凝土/cm 50 45超前支护类型洞口第一环中导管φ108洞内双层小导管φ50 小导管φ50间距/cm 40，35 40，35 40长度/m 40，4.5 30，4.5 4.51.3洞内外防排水设计为保证在营运期间隧道防水有力，排水畅通，洞内外防排水的有效设计则显得尤为重要。

寒区浅埋大跨粘土公路隧道的设计与施工技术摘要:天恒山隧道作为国内第一座严寒地区浅埋大跨土质隧道,从施工工艺到施工组织,国内没有同类工程经验可供借鉴,规范性的标准和要求几近空白,国外可供借鉴的类似工程也不多见。

项目针对该隧道特点,在深入调研和借鉴国内外先进经验基础上,优化并创新寒区浅埋土质隧道的施工工艺、支护参数,实现严寒地区浅埋大跨度土质公路隧道的快速施工。

关键词:土质隧道设计施工技术随着我国公路建设事业的飞速发展,隧道工程在高速公路建设中所占的比例越来越大,尤其是在浅埋、富水、软弱地段土质隧道。

这种土质隧道的施工方法又很不成熟,已成为隧道建设中设计、施工的技术难题[1～2]。

特别是严寒地区大断面浅埋土质隧道,因土质隧道可供借鉴的资料、经验有限,往往在隧道设计和施工时土质隧道被当作软弱围岩处理,这严重忽视了土质隧道的特性[3～5]。

从而进一步加剧了二次支护结构的受力条件,易导致衬砌的开裂。

在建天恒山隧道作为国内第一座严寒地区浅埋大跨土质隧道,从施工工艺到施工组织,国内没有同类工程经验可供借鉴,规范性的标准和要求几近空白,国外可供借鉴的类似工程也不多见。

项目针对该隧道特点,在深入调研和借鉴国内外先进经验基础上,针对严寒地区大断面浅埋土质隧道的特点,优化并创新寒区浅埋土质隧道的CRD施工工艺、支护参数,实现严寒地区浅埋大跨度土质公路隧道的快速施工。

天恒山土质隧道的施工实践为同类隧道的施工提供了可供参考的技术资料,丰富了土质隧道的施工方法。

1 天恒山隧道工程概况1.1 工程概况天恒山隧道位于哈尔滨市道外区民主乡地界,是哈尔滨绕城公路东北段项目的重难点工程。

哈尔滨绕城公路东北段的建设,使环路贯通,“一环五射”发挥整体功能。

对省会哈尔滨及其周边地区的社会、经济发展创造了良好的交通运输环境。

隧道为双洞分离式设计,单向双车道,单洞上行线长1660m,下行线长1690m。

建筑限界为净宽11.5m,净高5m,考虑本地区的特点,隧道净空断面为三心圆曲墙断面(隧道净面积A=76.782m2)。

某高速公路隧道浅埋段施工技术研究摘要:本文基于笔者参与某高速公路隧道工程的实践,该隧道穿越沟谷浅埋段实际施工为例,探讨了施工方案的选择和技术措施,分析了浅埋地段隧道的施工工艺及关键施工工序,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词:隧道穿越浅埋施工技术1 工程概况某隧道全长4928m,起讫里程DK140 +198～DK145+126,为单线隧道,设计时速160Km/h。

DK144+433～DK144+502段为沟谷浅埋段,覆盖层厚5～7m,沟内常年流水,水量较大,沟水流量一般在13000～15000m3/d。

地表有公路通过,居民房屋集中。

见图1.1浅埋段纵断面图。

该段地层岩性主要为粗圆砾土,松散且胶结性差。

洞身受地表水的补给,地下水发育,为中等富水区。

原设计地表采用φ70钻孔进行注浆加固,洞身采用φ60中管棚超前支护,预注水泥-水玻璃双液浆,全环设置工16型钢钢架,间距0.8m/榀。

2 施工方案选择DK144+433～DK144+502浅埋段原设计要求在隧道开挖前对地表进行注浆加固并防水,注浆范围为线路左右侧各15m,深度达到土石分界下1m,注浆完毕后采用M10水泥砂浆封孔,并恢复原地貌。

但实际施工中,由于地表居民阻挠,地表加固方案无法实施。

在此情况下,经建设四方对现场踏勘并多次经济技术方案比选论证后,确定通过加强隧道支护参数来实现隧道的安全施工。

(1)开挖至DK144+507里程前,通过与地表居民协商,对其临时搬迁补偿,并对地表及村民房屋实施监测。

(2)通过结构计算,将原设计φ60中管棚变更为φ108大管棚,并加密钢架间距为0.6m/榀。

3 技术措施3.1 结构受力分析检算(1)荷载计算:该段为浅埋隧道,地面基本水平,所受的荷载具有对称性,需要计算水平压力和垂直压力。

(2)结构计算:结构受力分析采用荷载-结构模型、平面杆系有限元位移法,根据围岩级别、地形地质条件,以破损阶段理论为基础进行结构计算,并结合工程类比与施工条件的因素,综合分析确定设计参数。

三车道大跨隧道浅埋土质地层段施工技术施家梁隧道位于北碚区施家梁镇境内，是重庆外环高速公路北段项目的重点控制性工程之一，也是我国在建的最长的三车道大跨隧道。

本文结合施家梁隧道进口端施工过程中采用的一些施工方法和技术参数来浅谈大跨度隧道在洞口浅埋土质地层段的施工技术方法。

1 工程概况及特点施家梁隧道属特长隧道，设计为双洞六车道，隧道左线（LK43+107～LK47+410）全长4303m，右线（LK43+103～LK47+370.5）全长4267.5m。

隧道地质结构复杂，围岩破碎，Ⅳ、Ⅴ级围岩占67.5%；进口浅埋段地层表面覆盖第四系全新统崩坡积层、残坡积层粘土，下伏岩层主要为泥岩、粉砂质泥岩。

隧址区由于地下水接受补给的来源单一，主要为大气降水，故地下水动态变化同大气降水密切相关，随降雨量的变化而变化。

左右线之间有一冲沟，每当暴雨发生，地表排水通畅，山洪暴发时消涨亦快。

隧道最大开挖宽度17.82m，最大开挖高度12.47m（含仰拱），最大开挖断面177.1m2。

设计荷载为公路—Ⅰ级，计算行车速度100km/h；建筑限界宽14.5m，高5.0m。

隧道衬砌内轮廓为三心圆曲墙结构，内净空面积100.69m2。

隧道衬砌支护采用复合式衬砌，初期支护以锚、网、喷为主，并辅以超前小导管/超前锚杆及钢支撑支护，二次衬砌为模筑混凝土（钢筋混凝土）。

左线设计路堑式明洞70m，右线18m。

暗洞施工时首先采用50mφ127mm 超前大管棚预支护作为施工辅助措施。

2 浅埋土质地层段施工方案2.1 基本原则2.1.1 短进尺掘进：在隧道进口浅埋软弱地段，人工配合挖掘机严格按短进尺开挖，局部坚石采用弱爆破掘进。

2.1.2 初期支护紧跟：尤其在软弱围岩段，地压增长快，自稳时间短。

锚、网、喷及钢支撑架设工作在爆破、排险后马上施作，基本与出碴同时或交错进行，尤其在地层破碎或构造带地段更要紧跟，以保证围岩稳定。

2.1.3 为维护开挖周边稳定，开挖必须形成平顺的开挖轮廓，不但对维护围岩稳定有利，也为后续工序创造良好条件，同时有效地控制超欠挖，也是提高企业经济效益的有效途径。

浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制研究摘要：随着我国各地基础设施建设的工程推进，隧道的修建工程正在呈规模化发展，浅埋暗挖法是较为常见的一种隧道施工技术。

本文先概述浅埋暗挖法的施工原理和施工原则，再分别从土体加固施工技术和隧道开挖技术两方面分别对浅埋暗挖法的施工要点进行讨论。

接着分析在隧道施工过程中会造成地表沉降问题的几方面原因，最后总结地表沉降问题的产生规律，并对缓解地表沉降问题的办法进行讨论，以此对隧道施工的建设工作开展提供一定思路。

关键词：浅埋暗挖法；隧道施工技术；地面沉降控制引言：使用浅埋暗挖施工法进行隧道施工时，由于施工现场的地质条件以及施工工艺的限制，可能会造成施工地面产生沉降。

隧道地面出现沉降问题不仅会对其施工质量与工期造成影响，还会对上方隧道的结构造成破坏，甚至产生安全问题。

基于这种情况，应该对隧道施工过程中的浅埋暗挖技术展开深入研究，并对施工现场产生的地面沉降问题进行控制，提升隧道建设的结构稳定性以及施工安全性。

一、浅埋暗挖法概述（一）浅埋暗挖法施工原理在隧道的修建过程中使用浅埋暗挖法时主要会采用复合衬砌法，浅埋暗挖法使用的衬砌形式为复合衬砌，在建设初期支护提升其承载能力，再次衬砌以作为安全储备。

这一技术能够保证在工程修建的初期支护结构承担一切荷载，且使用这一技术时上部的结构也会相对稳定[1]。

使用浅埋暗挖法修建隧道时应该提前做好施工的准备工作，并在正式施工前对整个工程作出计划，确认施工使用的技术、设备、工期流程等。

还要加固施工当场周边的围岩以保证其稳定性，选择浅埋暗挖法修建隧道所在地域的地表状态往往较软，所以应该提前做好支护工作[2]。

（二）浅埋暗挖法施工要点首先，应该根据开挖地点的地质条件、水文条件以及施工现场的其他限制性条件来完成设备、技术的选择。

一旦遇到施工当地土质不佳或者挖断面积较大的情况，需要科学选择辅助技术[3]。

其次，应该选择不同的设备以应对不同的地层条件，注意控制挖掘成本。