双连拱隧道中隔墙施工方法及防排水技术张森

双连拱隧道中隔墙施工方法及防排水技术张森

张森

中建三局集团有限公司云南丽江674100

摘要：公路隧道的建设，不但可以拉直公路，提高公路等级，减少事故发生，而且可以缩短公路里程，节约工程投资以及建成后车辆运行成本。众所周知，双连拱隧道是相对分离式隧道而言的，是用连接上下行线隧道之间的中隔墙分开的并体连拱隧道.随着高等级公路的高速发展，为改善公路线型、节约运土地资源、保护生态环境、增强景观效果和节省工程投资，修建中短双连拱隧道已成为发展趋势.基于此，本文主要对双连拱隧道中隔墙施工方法及防排水技术进行分析探讨。

关键词：双连拱隧道；中隔墙；施工方法；防排水技术

1、前言

由于连拱隧道的特殊结构，主洞拱顶比中隔墙拱顶高，两主洞拱顶渗水都往中隔墙两侧汇集。因此，中隔墙两侧防排水成功与否，是整个连拱隧道是否漏水的关键所在。因此开发和应用山岭隧道修建的新技术，以及研究和总结公路隧道施工新法是生产实践的必然要求。

2、中隔墙施工方法

2.1传统施工方法

目前，国内连拱隧道施工比较成熟，常用的施工方法分5步(见图1):①开挖中导洞及两侧壁导洞(地质条件不好时，主洞开挖采用双侧壁导坑法)至中导洞贯通，并进行临时支护;②施工中导洞拱顶防水布及钢筋混凝土中隔墙;③两侧主洞开挖及初期支护;④主洞防排水施工及二次衬砌;⑤排水沟及路面施工。

该方法是常用的连拱隧道开挖和支护方案。先开挖中导洞，形成跨度较小的凌空面，及时浇筑钢筋混凝土中隔墙，使之尽早承受松动围岩的应力，保证围岩的稳定性。由于中导洞开挖断面小、产值少，采用该施工方法造成大型机械设备发挥不了最大工效，影响施工单位效益。同时，由于要等中导洞贯穿后才能施工中隔墙，这样中导洞进洞到主洞进洞时间较长，造成工期长、人员设备闲置，施工成本增加。这也是目前连拱隧道每延米造价远高于分离式隧道的原因之一。据了解，云南丽江某公路马面坡连拱隧道施工便是采用此方法，从中导洞开始进洞、贯穿至中隔墙衬砌施工完毕共用110d，产值215．6万元。而同样的施工设备、人员，从主洞进洞至贯穿(包括完成锚、网、喷临时支护)仅用52d，产值365．8万元。该隧道虽仅80m长，但却可以看出传统施工方法的不足之处。但该施工方法对于地质条件较差或者不明确的小断面中导洞开挖不仅安全，而且可以起到探明地质条件的作用，且为主洞开挖提供了通风条件，同时施工方法单一、干扰少，便于施工管理。

2.2偏心开挖法

传统的施工方法，中导洞轴线与中隔墙轴线基本重合。所谓偏心开挖法是指中导洞开挖轴线与中隔墙轴线相隔一定距离(见图2)，当中导洞开挖一定距离后(60～80m)，可以前面开挖中导洞，后面同时施工钢筋混凝土中隔墙。等中隔墙衬砌一定距离后(80m左右)，左、右两边主洞开挖跟随进行。主要施工工序为:①偏心开挖中导洞至60～80m;②边开挖中导洞，边衬砌中隔墙;③主洞开挖与中隔墙衬砌同时进行;④主洞防、排水施工与二次衬砌;⑤边沟及路面施工。

由于桥隧一般都相连，很多隧道施工仅能独头掘进。若隧道较长(200～300m)，采用传统施工方法势必影响工期。或者即使能采用双向掘进，投入的机械设备、人力将增加1倍，影响施工单位的效益。若采用偏心开挖法，则可以克服上述缺点，缩短从中导洞进洞到主洞进洞时间，充分利用设备及人力资源，缩短工期。

该方法由于作业面多、干扰大，需要精心组织，合理安排各工序之间的衔接。同时，由于该方法中导洞开挖断面比较大，如果围岩较差，则容易塌方，欲速则不达。如果强支护，势必引起临时支护工程量的增加，造成投资增大。故如果采用该方法，也必须围岩条件较好。

2.3预留中柱法

主要施工工序为(见图3):①采用全断面平行开挖左、右洞，掘进进尺限制为25～30m纵深;②采用喷射混凝土和锚杆初期支护洞室边墙和拱顶;③采用锚杆临时支护中隔墙顶部;④中隔墙部部分岩体采用爆破开挖，中墙开挖段长度限制为5m;⑤中隔墙顶部岩体采用钻机人工开挖;⑥修筑钢筋混凝土中隔墙衬砌和左、右洞混凝土边墙衬砌(主洞衬砌采用先墙后拱法时采用);⑦修筑左、右洞混凝土拱圈衬砌;⑧跳槽式开挖中隔墙，然后采用④～⑦工序，对25～30m纵深的隧道开挖和衬砌修筑。

该方法是一种新颖的隧道开挖和支护方案。先全断面平行开挖左、右洞，注意稳定中隔墙岩柱(中隔墙岩柱宽3．5～4．0m)。使之能承受随左、右洞围岩开挖，拱圈集中传递来的应力，再用锚杆加固中隔墙顶部岩体。按开挖长度不超过5m为原则，跳槽式开挖中隔墙岩柱。使得原中隔墙岩柱传递、产生围岩应力重新分布。为保证岩柱的承载力，未开挖的中隔墙岩柱纵向长度应≥5m。然后及时浇筑左、右洞和中隔墙混凝土衬砌，与先期浇筑的二次衬砌节段连成完整的二次衬砌体系。这种施工方案施工工艺技术新颖，各阶段施工顺序简单明了，施工工期较短。同时，该施工方法可以省掉中导洞临时支护锚、网、喷工程量，节省时间，降低成本。由于预留的中隔墙岩柱要承受左、右洞传递来的应力，故采用该施工方法时，围岩条件也需较好。

3、防排水技术分析

华坪至丽江高速公路的大厂隧道，隧址区属中低山构造剥蚀地貌区，地形起伏较大，隧道位于R=1100m的圆曲线上，采用0.514%的单向坡，隧道最大埋深约为64m，长313m，设计采用双连拱隧道。隧址区受大厂-平川断裂带影响裂隙较发育，岩体破碎主要岩层为砂岩、泥质砂岩，泡水强度较低，岩体长时间浸泡易造成侧壁失稳及拱部坍塌。

隧道防排水应以防为主，防、排结合的原则。基于上述原因，虽然采取了很多防水措施，但由于该处空间狭小，施工质量难以保证，加之中隔墙顶部注浆也易堵塞排水通道，故渗漏水也难以避免。下面结合工程实践进行分析。

公路隧道中隔墙部防排水施工如图1所示，并在施工中隔墙时沿结合面纵向预埋20mm×30mm直木条，且严格凿毛与二衬拱圈结合面混凝土。拱圈衬砌时凿出直木条，并用水冲洗干净结合面，沿木槽埋设橡胶止水条，衬砌施工完毕后中隔墙结合处也存在渗漏现象。后经凿开结合部衬砌混凝土，重新埋入纵向排水管，并用预缩砂浆堵塞、抹平接缝。由于结合部为双层钢筋，纵向间距为20cm，塑料排水管难以埋入，故采用50mm软式透水弹簧管。软式透水弹簧管用塑料胶布缠绕半圈，以防透水管向下透水。并在中隔墙两侧纵向接缝处引入边沟。采用该方法处理后虽然不能再看到明水，但连续下雨多天后，在该处能看到很明显的一条痕迹。

图1隧道中隔墙渗漏水处理

图2改型后联拱隧道防排水示意

施工较好的单洞隧道，防、排水都能取得很好的效果。就其原因是因为单洞隧道防排水施工与二次衬砌均为一次完成，受到的干扰较少，且不存在纵向施工缝，能有效克服联拱隧道防排水施工中质量缺陷因素。如联拱隧道的结构也改成与单洞隧道形式一样(见图2)，左、右洞二次衬砌各自独立成环，左、右洞防排水自成一体，并在拱脚处设置纵向排水盲管，纵向排水盲管用防水板回头包扎，通过三通预环向排水盲管连成一体，并引出至两侧边沟，防排水及二次衬砌一次完成，减少施工接缝。这样联拱隧道中隔墙两侧结合部渗漏水问题也就迎刃而解。

4、结语

中隔墙施工方法很多，具体采用哪种施工方法要根据围岩情况，应从经济技术角度分析，选用一种合理的施工方法。从结构上防排水才是解决连拱隧道中隔墙两侧渗漏水的根本方法。连拱隧道目前在国内还不是很多，连拱隧道施工还是一个新的课题，尚需在施工中探索并加以实践，来总结积累施工经验，以便今后施工中运用。

参考文献

[1]关宝树.隧道施工要点集[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].合肥:安徽教育出版社,2004.