大跨度公路隧道浅埋段设计施工方案研究

１ 工程概 况
长山隧道位于花 山大道 Ⅳ标 段 ， 从南 向北穿越石 门峰 ， 为双 向 六车道分离式小净距隧道， 结构设计断面最大跨度为 １．４ 最 ５ ７９ｍ， 大高度 为 １ ．５ １ ５７ ｍ。隧 道右 线进 口段 位 于石 门峰 南侧 ， 形 较 地
曰填 土石
缓， 地面坡度约 ｌ 。进 口段约 １０多 米范 围内覆 土较浅 （ 土厚 ０， ０ 覆
收稿 日期 ：０ １０ —６ ２ １ —３ ０
作者简 介： 王 志（ ９ ３ ， 硕士 ， 理 工程 师 ， 海市政 工程设 计研 究 总院（ 团） １８ 一） 男， 助 上 集 有限公 司 ， 上海
２０９ ００２
第３ ７卷 第 １ ８期
．
１２ ． ６
２ ０ １ １年 ６ 月
一
关键词 ： 浅埋 段 ， 挖 法 ， 挖 法 ， 挖 法 ， 锚 支护 明 盖 暗 喷 中图 分 类 号 ： ４５ ４ Ｕ ５ ． 文献标识码 ： Ａ
０ 引 言
随 着 我 国公 路 交 通 事 业 的 蓬 勃 发 展 ， 向六 车 道 公 路 已 逐 渐 双
挖施工 ， 面采用喷锚支 护。其 中碎 石土和红 粘土层 采用 １０ ５ 坡 ： ．
付 晓 鹏 张 杏 萍
摘
吴 虹 瑾
要 ： 绍了某复式钢 箱提篮拱桥 的基本 结构概况 ， 介 并指 出了桥 梁养护维修 的必要 性， 细归纳 了桥 面系和上 部结构 详
的养护维修 细则， 为该类桥 梁“ 养护手册” 的编写奠定 了基础。 关键词 ： 复式钢箱提 篮拱 ， 查 ， 检 养护 ， 养护手册
至 坑 底 后 及 时 铺 设 垫 层 以 封 闭基 坑 ， 时 开 始 施 作 明 洞 结 构 ， 同 明
成为建设 的主流公路 ， 大跨度 三车道隧道也 随之增 多。经过近些 年的积 累和探索 ， 针对 大跨度 隧道 的设计 施工方 法也 日趋 完善 ， 但在不 良地质浅埋段 ， 该类 隧道施 工难度大 ， 技术 复杂 ， 工程界 尚 在逐渐 的积 累经验 。本文依托武汉花 山大道长 山隧道工程 ， 特 对
图 １ 明 挖 法 断 面 图
岩、 硅质岩为主 ， 以下 为红粘 土层 ， 为灰岩 风化 产物 ， 该层 过 水塘
如 图 ２所 示 为 盖 挖 法 断 面 图 。该 工 法 首 先 明 挖 至 大 跨 线 上
之后逐渐消失 ， 下部 基岩 为三叠 系大 冶组泥 灰岩 ， 岩石 节理 裂 隙 方 ， 临时边坡采用锚喷支护设计 ， 然后利用地模浇 筑 ６ ０ｍ ０ ｍ厚护 极发育 ， 结构稳定性 一般 ， 整体 性较 差 ， 岩溶裂 隙水 ， 该段 围岩级 拱 ， 拱 内设 置 Ｉ ０ 护 ｂ型钢 （ 向 间 距 ０ ５ｍ） 拱 脚 设 置 １７Ｉ × ２ 纵 ． ， ． Ｉ Ｔ
以看 出采用明挖法施工安全性好 ， 价偏 低 ， 造 且需用工期 较短 ， 能
做到经济合理 ， 综合判断后认 为对于长 山隧道 右线 进 口段特殊地
质条件下浅埋隧道 ， 采用明挖方案 比较合理。
３ 结语
针对武汉 长山隧道右线进 口段 １０多米长 的浅埋特殊地 段 ， ０
分别进行 了明挖、 盖挖 以及暗挖法 的设计施 工方案 ， 并通过 综合
施工工 艺 ．
安 全性
简单
较 高
复杂
高
复杂
高
Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｃ ｎ ｔ ｕ ｔｏ ｌ ｎ ｓｕｄ ｅ ｄ ｓｇ ｎ ｏ ｓ ｒ ｃ ｉ ｎ ｐ ａ ｔ ｙ
ｏ ｈｅ ｓ ｌ ｗ ｕｒ ｉ ｅ ｔｏ ｆｌ ｒ ｅ ｓ ａ ｏ ｄ ｕ ｅ ｆ ｔ ｈａ ｌ ｏ ｂ ｙ ｎｇ ｓ ｃ ｉ ｎ ｏ ａ ｇ — ｐ ｎ ｒ ａ ｔ ｎｎ ｌ
第３ ７卷 第 １ ８期 ２０ １１ 年 ６ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ． ７ Ｎ ． ８ Ｉ３ ｏ １
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ． ０１
・１ ６１・
文 章 编 号 ：０ ９ ６ ２ ２ １ ） ８０ ６ —２ １０ —８ ５（０ １ １ － １ １０
别 为 Ｖ级 。
１０ｍ底 梁 ， ． 每榀钢架脚部采用 ４根 ＋ ｏ １８钢 花管作 为护拱基 础 ， 待护拱达到设计强度后 ， 在其保护下按复合式 衬砌形式采用 双侧 壁导坑法暗挖进 洞 ， 永久 衬砌为厚度 ５０ｍｍ的 Ｃ ０模筑钢 筋混 ５ ３
２ 设计 施工 方案 比选
２． 设 计 施 工 方 案 概 述 １
［ ］ 湖 南 交通 科 技 ，０ ０ ３ ： ＿ ． Ｊ． ２ １ （ ）９ ９ ２ ７ ［ ］ ＪＧ Ｄ ０２０ ， 路 隧道 设 计 规 范 ［ ］ ４ Ｔ ７ － ４ 公 ０ Ｓ．
［ ］ ＪＧ Ｆ ０２０ ， ５ Ｔ ６ － ９ 公路 隧道施工技 术规 范［ ］ ０ ｓ． ［ ］ ＪＧ Ｔ Ｆ０２０ 公路 隧道施 工技术细则［ ］ ６ Ｔ ／ ６ —０４， ｓ．
式 需 根 据 实 际 情 况 从 施 工 技 术 可 行 性 、 量 安 全 、 程 造 价 及 环 质 工 境 保 护 等 角 度 综 合 分 析 比较 。
一
般而言 ， 明挖 法技 术 比 较成 熟 ， 用 于 覆 盖 层 较 薄 的 情 况 ， 适
明挖基坑在施工过程 中的稳定性 以及基 坑排 水是该 工法 中 的关
比较 指 标
明挖 法
工程安全 、 缩短工期、 保证质量等都有 积极 的作用 。同时 ， 方法 该
的成功应用 ， 亦为类似工程情况提供 了解决方案。
参考文献 ：
暗挖 法 采 用 工 源自 盖挖 法 ［ ］ 赵永国， １ 谷志文， 韩常领 ． 浅埋、 超浅埋隧道的设计 与施工技 术［ 公路 ，０９ １ ）３ ３３ ７ Ｊ． １ ２０ （０ ：２ ．２ ．
１ １ 桥 梁 结构概述 ．
工字钢架（ 纵向间距 ０ ５ｍ）二次衬砌采用 ５０ｍ ． ， ５ ｍ厚 Ｃ ０模筑钢 ３ 筋混凝土。施工方法采用双侧壁导坑法分块 、 分段暗挖进洞。
为了决定最佳 方案 ， 防排水 、 从 环境保 护、 工程 安全 、 工程进
度 等 各个 方 面 进 行 了综 合 比选 ， 见 表 １ 详 。根 据 表 １ 合 比选 ， 综 可
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨⅡ ＥＣ ＵＲＥ Ｉ ｒ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ． ８ Ｉ３ １
Ｊｎ ｕ ． ２ １ ０ １
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （０ ）８ ０ ６ —３ １ ０ —８ ５ ２ １ １ — １２ ０ １
浅谈 复 式钢 箱提 篮拱 桥 养护 手册 的 编写
针对长山隧道右线进洞 口段的特殊地 质地形 条件 ， 别采用 分
明挖 法 、 盖挖 法 以及 暗 挖 法 进 行 设 计 ， 后 再 对 这 三 种 方 案 进 行 然 综 合 比选 ， 以决 定 最 佳 实 施 方 案 。
图 ２ 盖 挖 法 断面 图
如图 ３ 所示 为暗挖法 断面 图。采 用传统 的复合式衬砌 结构 ，
度 ２ｍ～ ， ８ｍ） 且该段范 围内有一现状 ５ ０多米长 的水塘位于右线 隧道正上方 ， 经长期浸泡 ， 水塘下方 土体工程性 质极差 ， 该段 地形 条 件极 为 复 杂 。从 地 质 剖 面 揭 示 ， 段 地 表 分 布 着 约 ４ ｍ ～７ ｒ 该 ｎ
厚 的 粘 土 夹 碎 石层 ， 土 为 硬 塑 状 ， 石 为 密 实 状 ， 石 成 分 以 灰 粘 碎 碎
大 跨 度 公 路 隧 道 浅 埋 段设 计施 工 方 案 研 究
王 志
摘 要 ： 托 武汉 长 山 隧道 工程 ， 对 其 右 线 进 口段 １０多 米 长 浅埋 特 殊 地段 ， 别 设 计 了明 挖 法 、 挖 法 以及 暗挖 法 三 依 针 ０ 分 盖
定的借鉴。
种方案 ， 并通 过 综合 比 选 ， 为 明 挖 法 安 全 性 高 、 济性 好 、 期 短 ， 最佳 方案 ， 认 经 工 是 同时 也 为 类 似 工 程 的 设 计 施 工 方 法 提 供
键 问题 。盖 挖法 主要 适 用 于覆 盖 层 较 浅 且 对 施 工 场 地 有 严 格 要 求
的情况 ， 比如城市主干道 ， 该工法施工工艺较复杂 ， 工期较长 。暗挖
法 是 隧道 施 工 的一 种 主 要 方法 ， 覆盖 层 较 厚 时 采用 此 法 较安 全 。
２ ２ 设 计 施 工 方 案 比较 ．
中 图分 类 号 ：４ ５７ Ｕ ４ ． 文 献标 识码 ： Ｂ
进 入 ２ 世 纪 以后 ， 着 桥 梁 事业 的 飞 速 发 展 ， 建 的 大 、 １ 随 新 中 １ 桥梁 结构概述 和养护 维修 的必要性
桥的不断 出现 ， 为保证 大桥交工 验收投入运 营 以后 ， 根据各 桥的 某桥位于城市 中心城市主干道上 ， 主桥为 １０ｍ复式 钢箱 提 ３ 特点进行维修 和养 护 ， 达到桥梁设 计使用年 限的预期 效果 ， 特选 篮 拱 桥 。 定一城市桥梁 ， “ 制定 养护手册 ” 以供参考 。其内容如 下。 ，
初 期 支 护 采 用 ２超 前 小 导 管 与 ５中空 注 浆 系 统 锚 杆 结 合 ， 系
以加 固 中 间岩 柱 ， 用 Ｉ ０ 采 ｂ ２ 如 图 １所示 为 明 挖 法 断 面 图 。 该 工 法 采 用 直 接 分 级 放 坡 开 统锚 杆 在 靠 近 左线 隧道 侧加 长 至 ６ｍ，
０ ３ 待 殊 地 质 条 件 下 大 跨 度 浅 埋 隧 道 的 设 计 施 工 方 案 进 行 了总 结 分 析 洞采用 ７０ｍｍ厚 Ｃ ０模筑 钢筋混凝 土结构 ， 明洞 结构达 到设 计强度后 回填土石至设计地面 。 对 比， 提出 了同类地质条件下 隧道设计 施工可行 的方法及 原则。
对于浅埋隧道 ， 目前 主要 有 三 种 实 施 方 案 ， 明 挖 法 、 挖 法 即 盖
凝土 ， 该工法可减少 护拱范 围内的超前 小导管 与系统锚 杆 ， 但施
工工艺复杂 ， 期较长 。 工
和暗挖法 。随着对隧道围岩与支护相互作 用认识 的深入 ， 类施 各 工方法也得到 了深入系统地研究与应用 ， 但具体 采用何种 开挖方
比选 ， 为 明挖 法 对 本 工 程 的特 殊 条 件 是 最 适 应 的 ， 认 目前 该 方 案
已顺利通过专家 审查并予 以实施 。因此 ， 隧道浅埋地 段 ， 在 特别
是地表分布有水塘 、 地质条件较差的条件下 ， 采用明挖法施工 ， 对
图 ３ 暗挖 法 断 面 图 表 １ 设计 施 工 方 案综 合 比选 表
的坡率放坡 ， 中风化泥灰 岩层采 用 ｌ０ ３的坡 率放坡 ， 挖坡 面 ：． 开
采用 ７ｍ长 ， ２水泥砂浆锚杆 （ ｔ ， ２ 间距 １ ２ｍ×１２ｍ）＋１ ｍ厚 ． ． ０ｃ 的 Ｃ ５早强 喷射混凝 土联合 支护 ， ２ 坡面设 置泄水孑 ， Ｌ 坡顶及平 台 设置截水沟 ， 以保证基坑在使用过 程 中防排水 的顺畅 。分层 开挖
地 面 下沉
各种地层均 可
较 大 浅埋 较 易
小
各种地层均可 有水地层需做特殊处理
太 浅 埋 难
小
小 需要 一 定 深 度 较 难
较 小
振动噪声 环境影响
工程 进 度
工程 造 价
较大
快
低
大
一般
较 高
小 小
一般
高
较 大， 但后期可恢复 大 ． 但后期可恢复
［ ］ 吴 华 忠 ， 明 高 ． 道 浅埋 段 盖 挖 法 的应 用 与施 工 ［ ］ 公 ２ 刘 隧 Ｊ．
路 ，０ ６ ７ ：９ — ８ ２０ （ ） １５１ ． ９ ［ ］ 胡 古 月 ． 跨 度 公 路 隧 道 软 弱 围岩 浅 埋 偏 压 段 施 工 技 术 ３ 大
适用地质条件
场 地要 求 埋耀 要 求 结构 防水