双侧壁导坑法对山区高速公路宽拱隧道施工优缺点思考与探索

李俊峰

(贵州路桥集团有限公司，贵州贵阳550000)

双侧壁导坑法对山区高速公路宽拱隧道施工优缺点思考与探索

李俊峰

(贵州路桥集团有限公司，贵州贵阳550000)

针对山区高速公路宽拱隧道施工中使用双侧壁导坑法的优缺点进行了分析，并提出了针对双侧壁导坑法工艺速度慢、成本高等缺点的优化方案。

隧道;双侧壁导坑法;工艺优化

1 双侧壁导坑法

双侧壁导坑法，又叫眼镜工法，是新奥义的分支。该工艺即是通过在主体隧道两侧进行先行侧壁导坑的施工建设，使先行侧壁导坑提前进洞，此时侧壁导坑之间未开挖的土体就可成为两道侧壁间的横撑，起到对隧道的支护和加固作用，使得形成一个隧道的“地下基坑”围护结构，使得进行主体隧道的开挖时产生的土体侧向压力能够很好的被承受，同时也能很好的限制工程施工时围岩土体竖向变形现象的出现。另外，该法还可以对富水地层进行洞内水平降水，保障公路隧道工程的顺利开展。

双侧壁导坑法的具体施工工艺是以新奥法为依托，通过导洞临时侧壁的支护，对工程施工的全过程进行监控测量，实时监视土体及其结构的稳定性，并采用加密超前管棚、加强超前注浆、初支背后注浆加固支护等方法，结合工程施工的实际情况及时调整支护参数，从而实现有效控制地表下沉、促使隧道主体结构安全顺利的建成。

2 双侧壁导坑法的优缺点分析

(1)双侧壁导坑法基于“新奥法”基本原理，采用锚喷支护等手段，能够充分利用围岩的自承能力实现对隧道主体结构的有效支撑，并保证对原状土体最小程度的扰动，同时该方法还能运用数据信息处理反馈技术对实际施工进行指导，保证施工安全顺利的进行。

(2)与其他隧道施工方法相比，双侧壁导坑法能以较为简单的结构使工程施工对原状土体的影响降到最低，从而更好的保证围岩极易坍塌变形段开挖的安全性，同时该方法还具备拆装方便、灵活等特点，有利于减少施工工作量。

(3)根据实际验证表明，与短台阶法相比，双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。与单侧壁导坑法相比，双侧壁导坑法在应对较大的隧道跨度、较差的围岩条件时，在控制围岩变形方面表现出了更明显的优势，在控制地表沉陷方面也表现突出。

(4)虽然双侧壁导坑法的开挖断面分块多、扰动大，而且初次支护全断面闭合的时间长，但每个分块在开挖后都可以实现各自的立即闭合，因此在施工中几乎不会出现变形发展。这也是双侧壁导坑法能有效保证施工安全的原因所在。然而由此也带来了双侧壁导坑法施工速度较慢、成本较高的缺点。在实际施工中，针对双侧壁导坑法的施工方案优化也主要集中在提高施工速度、降低成本投入方面。

3 双侧壁导坑法对山区高速公路宽拱隧道施工中的应用

3.1 工程概况

龙头山隧道是广州东二环高速公路上的一座双向分离式八车道高速公路隧道，最大开挖宽度达21.47m。隧道位于广州龙头山公园，地貌单元为残丘区，地势起伏大，植被茂盛。工程地质勘察报告显示，隧道两线左右出口表层为第四系全新统残坡积砾质亚粘土，半干硬状态，下卧燕山晚期全、强风化二长花岗岩，节理裂隙较发育，结构松散，稳定性差。地下水主要为松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。

由于工程所处地区的自然条件复杂、且隧道的跨径和开挖断面较大，为有效控制隧道开挖后的应力应变及沉降，确保施工安全性，决定采用双侧壁导坑法进行隧道洞口段软弱围岩的施工。

3.2 施工方案分析

双侧壁导坑法适用于大断面大跨度隧道的施工，可以较好的保证施工的安全性和适用性，但则于其施工工序较为复杂、受干扰程度大，开挖方法、人员配置、机械设备等因素都可能影响到开挖和初期支护的工程进度，为满足工期需求，具体施工方案的确定需要解决工序复杂、施工干扰大、循环时间长、机械设备优选等问题。

3.3 施工方案优化

优化后的施工方案确定了在具体施工中各导洞每开挖初支26 m，将架设4 m的临时中隔墙钢格栅拱，并且无需喷射混凝土。从安全角度出发，在施工期间适当加密横通道段的钢格栅拱架的布置，直至隧道初期支护全面封闭成环后，再拆除掉中隔墙的加密段的钢格栅。同时保证左右两导洞每30 m形成一个4 m多宽的联络通道。

3.4 进一步优化方案

首先，加强初期支护，以对拉锚杆代替中间核心土锚杆。在侧壁开挖后施工临时横撑，在侧壁钢架底部上0.5 m处打设长度为6.0 m的对拉Φ25锚杆，锚杆打设需穿透核心土，并焊接锚杆与钢架内侧壁背［14槽钢架，使其形成牢固的整体连接，通过对侧壁钢架的有效销定，提高核心土的稳定性。

其次，以小导管代替径向中空锚杆，达到增加摩擦、提高围岩承载力的目的。

最后，采用三步台阶法，将上台阶的高度和长度控制在4.0 m、3.0～5.0 m，下台阶的高度和长度控制在4.65 m、10～15 m，仰拱部分台阶高度为3.5 m，采用栈桥施工进行仰拱的施工，仰拱施工与下台阶掌子面的距离为10～20 m。

3.5 实施效果评价

双侧壁导坑法在该工程项目中的应用提高了围岩的自承能力，并延长了围岩的自稳时间，为后续的支护奠定了良好的施工基础。经过工序优化后的施工方案虽然增加了横通道部分钢格栅的数量，但是通过将原来的2路改为1路，减少了风水管路和洞内照明线路的铺设，使管路材料的使用量降低了300多m。同时则于横通道可作会车之用，节省了2处避车洞的设置，使工程费用降低了10万余元。

4 结语

(1)在宽拱隧道施工中，应对支护结构和强度进行设计，以此提高支护刚度，从而实现对围岩变形的有效控制。在施工中，应保证锚杆与型钢钢架连成整体，这样才能使支护发挥应有的作用。

(2)将监控量测工作纳入施工工序管理，使其为施工提供如围岩稳定性、支护可靠性等相关的参数调整信息和依据，以此保证隧道施工的安全和施工的合理进度。

［1］李浩，韩立军，孟庆彬，等.V级围岩二车道隧道双侧壁导坑法优化分析［J］.现代隧道技术，2015，(6):118－125.

［2］郭永平.双侧壁导坑法在高速公路王北凹隧道施工中的应用［J］.福建交通科技，2014，(6):30－32，36.

［3］王文学，胡帅军.双侧壁导坑法在西渴马2号隧道开挖中的应用［J］.四川水力发电，2011，(S2):15－17.

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