关于偏压连拱隧道设计、施工技术与结构优化的研究

刘巍

摘 要：我国隧道建设工程，是公路建设的一个重要项目。尤其是某些地质复杂的地区，修建隧道使用的都是连拱隧道。连拱隧道的特点就是受到地形限制比较小，而且其设计环节的引线占地也比较少。成为我国目前隧道设计的主要施工项目。但是由于我国的设计和建设技术不完善，偏压连拱隧道的修建无论在质量上还是技术层次上，都有一定的不足。因此本文主要通过对偏压连拱隧道的设计，施工技术和结构的优化提出一些自己的意见和建议。

关键词：偏压连拱隧道；设计；施工技术；结构；优化；研究

偏压连拱隧道，是我国高速公路修建的重要项目。其无论是在性能上还是质量上，以及建筑成本上，都表现良好。但是随着建筑工程质量的标准不断提高，我国掌握的初级的偏压隧道修建理论和技术，就不在满足国家的高标准。因此，想要继续发挥偏压连拱隧道的优势，就要优化其设计，并且掌握更深层次的实际理论和技术，同时根据我国特有的地理形貌，设计科学合理的结构，增加偏压连拱隧道的性能，提高质量。

1 关于偏压连拱隧道设计优化研究

1.1 连拱隧道偏压成因以及比例的产生

偏压连拱隧道的偏压产生，是与当地的地理环境有关系。山体滑坡，地质下沉，水源的经过，以及自然气候对环境的影响等，都是产生连拱隧道偏压的原因。尤其是在施工的过程中，震动对周围的岩石的影响，都会引起岩石对外的压强改变，因此导致而且因为山体渗水的原因，对隧道有一定的腐蚀性，在建设完隧道后，会改变原有的偏压，这也是偏压连拱隧道质量出现问题的原因。

1.2 根据偏压连拱隧道的特点优化设计

根据数据可以知道，偏压连拱隧道的特点就是挖开的跨度比较大，对于引线下埋，主要是埋深浅，而且引线的长度比较短。例如1号隧道，全长是995米，但是浅埋的深度只有15米，这一部分就是要求出口偏压浅埋。而且由于其偏压的等级是15，所以出口的偏压程度不是很大，因此虽然隧道具有不同点偏压，但是偏压等级的不同，对隧道建设的印象也是不同的。因此，可以根据偏压连拱隧道的特点，优化和重新设计偏压连拱隧道。

2 关于偏压连拱隧道施工技术优化研究

偏压连拱隧道的建设，需要专业的技术才能完成。我国目前掌握的技术已经不符合我国对偏压隧道的施工标准了。因此需要优化偏压连拱隧道施工技术。首先是对三异洞施工技术的优化，主要是因为偏压连拱隧道是两个拱连成一线，其中中空的地方是需要使用中导洞施工技术，然后对左右侧洞的连接技术统一在一起，变成三异洞施工技术。而且由于其具有预报地质情况的特征，而且对支撑点起到了保护作用。工程作业比较灵活，缩短了作业的时间。如表1所示，施工的移动速度和频率都加强了。

同时还需要优化中导洞施工技术方法，由于表1展示出了三异洞施工技术的特点和优化后的有点，但是离不开中导洞技术的帮助。而且在现阶段，中导洞成为了偏压连拱隧道的主流技术。主要是因为中导洞是以先拱后墙的特点修建隧道，最重要的是，该技术能够有效的防止岩石的风化带来的隐患和危险。所以，优化中导洞技术和三异洞技术能够提高偏压连拱隧道的质量和安全性。

3 关于偏压连拱隧道结构优化研究

3.1 偏压连拱隧道中墙结构优化设计

在偏压连拱隧道中，整体直中墙与整体曲中墙的结构比较薄，一般情况下并不适用该种结构设计。但是如果在修建偏压连拱隧道的时候，外界环境有所限制，就需要使用这种结构，而该结构的唯一缺点就是薄，因此需要优化的就是在可能的情况下，加厚中墙，提高其质量和承受压力的能力。还需要结合中空直中墙以及中空曲中墙的特点，设计出一款既适用于普通环境，尤适用于特殊环境的中墙结构。这样节省了材料的成本，提高中墻的质量。同时有效的分散了偏压连拱隧道所承受的压力。

3.2 偏压连拱隧道复合式衬砌的初期支护优化

我国在公路建设的过程中，使用偏压连拱隧道，在一定程度上解决了受地形限制建设隧道的问题。但是经过一段时间的使用，会出现岩石坍塌，以及隧道内的衬砌产生大面积的裂缝。所以，衬砌的裂缝是优化偏壓连拱隧道结构中的重点内容。

3.3 偏压连拱隧道防排水结构设计优化

偏压连拱隧道最重要的一个环节和结构就是排水，只有把积水顺利的排出，才能保证隧道的安全和质量。因此，需要从偏压连拱隧道本身的结构特点进行设计排水结构，在巩固和加固了偏压连拱隧道的衬砌支护港版以后，确保了隧道的质量安全，可以在开挖线的处设计排水通道和结构。以便在排水的过程，减少水压对隧道的影响。而且防水板的安放，需要在二次衬砌中墙处延伸出来，确保整体的稳定性更强，不影响偏压连拱隧道的正常使用。因此更改排水施工工序和技术，改善排水结构，有助于提高偏压连拱隧道排水量的增加。所以，偏压连拱隧道的排水结构优化设计是十分重要的。

4 结语

经过不断的研究和探索，结合我国特有的地理环境，优化偏压连拱隧道，成为了我国公路建设中重要的项目。对偏压比例的协调，对隧道结构中支护衬砌的更改，甚至是隧道中墙的技术优化，都提高了偏压连拱隧道的质量。这对促进我国公路工程建设帮助十分的大。不但节省了建设的空间，也节省了建设的成本，因此，我国十分重视对偏压连拱隧道结构、设计和技术的优化，这促进了我国公路建设的发展进程。

参考文献：

[1] 赵辉雄.偏压连拱隧道设计、施工技术与结构优化[J].同济大学，2007（05）：231-245.

[2] 李少杰.偏压作用下双连拱隧道的施工及其结构优化设计研究[J].重庆交通大学，20139070：145-147.