[发明专利]浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方法

说明书

技术领域

本发明涉及公路隧道的开挖方法，特别涉及一种浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方法。

背景技术

随着山区高速公路的快速和大规模修建，作为公路隧道一种重要型式之一的小间距公路隧道也得以大范围的修建。山区中小间距隧道在洞口段埋深较浅，双线隧道斜穿山体，山体斜坡对隧道产生明显的偏压作用，而且由于施工造价和工期的要求，两线隧道可以根据地形地貌、地质构造的要求，不设计在同一水平面上，两隧道存在一定的高程差，即存在错台现象，这种形式的小间距错台公路隧道具有其工程独特性。

虽然国内外有一些关于小间距隧道成功修建的例子，但是到目前为止，两平行或交叠小间距隧道的施工方法仍然存在明显的不足之处。对于不存在偏压的浅埋并行小间距隧道，先开挖较差岩体一侧的隧道时两隧道围岩的力学性态相对较好，应先开挖较差岩体一侧的隧道后开挖较好岩体一侧的隧道。对于一般的浅埋、偏压、并行小间距隧道而言，在国家规范《公路隧道设计规范》(JTJ D70-2004)中也未对存在偏压的小间距隧道的施工顺序进行规定。经验认为，先开挖浅埋侧(外侧)隧道，后开挖深埋侧(内侧)隧道对隧道的安全有利。在实际工程应用中也是按“先外(侧)后内(侧)”的施工顺序进行小间距隧道开挖的。然而，“先外(侧)后内(侧)”的开挖顺序仅适用于于并行的小间距隧道，若两隧道不在同一高程上，即存在错台现象时，隧道的力学机理则不尽相同，按照传统的施工顺序，很容易引起隧道塌方或地表塌陷，因此，传统的经验开挖方法无法适应新的隧道布置形式的需要。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种新的浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方法。

本发明的技术方案是：一种浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方法，先开挖内侧隧道后开挖外侧隧道，所述的内侧隧道为深埋侧隧道，所述的外侧隧道为浅埋侧隧道。

所述的内侧隧道和外侧隧道之间的净间距控制在大于10m但小于分离式隧道的最小净间距。

所述的内侧隧道和外侧隧道的隧道毛宽度分别控制在8～15m。

所述的小间距隧道允许的偏压角度为10°～45°。

所述的内侧隧道和外侧隧道之间的错台高度控制在大于1/3倍的隧道毛宽度。

本发明由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，具有以下的优点和特点：

1、实现了在复杂的山区地形地貌、地质条件下大规模进行小间距隧道的修建，促进了山区高速公路隧道设计和施工技术的进步；

2、确保了小间距隧道的安全，并能最大限度地保护生态环境，缩短施工周期，降低工程造价；

3、彻底弥补了传统的隧道施工方法的不足之处，对指导浅埋、偏压、错台条件下小间距公路隧道的施工和支护措施优化具有重要的指导意义。

附图说明

图1为采用本发明浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方法开挖的小间距隧道的示意图。

具体实施方式

下面结合图1对本发明作进一步说明。

本发明的浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖方法是先开挖内侧隧道1，后开挖外侧隧道2。内侧隧道1为深埋侧隧道，外侧隧道2为浅埋侧隧道。

开挖时，将内侧隧道1和外侧隧道2之间的净间距L控制在大于10m但小于分离式隧道的最小净间距。将内侧隧道1和外侧隧道2的隧道毛宽度B分别控制在8～15m之间，高度H根据一般公路隧道设计要求取值即可。将小间距隧道允许的偏压角度(即上覆山体的斜坡角度)φ控制在10°～45°。将内侧隧道1和外侧隧道2之间的错台高度D控制在大于1/3倍的隧道毛宽度，即D＞1/3B。两隧道开挖成截面形式和尺寸完全相同的隧道。

图中所示H_L和H_R分别为内侧隧道1和外侧隧道2的埋深，其值均应该小于浅埋隧道分界深度。

本发明为我国小间距隧道，尤其是对于存在浅埋、偏压、错台的小间距隧道的建设提供了具有较好操作性和实用性的设计施工技术和方法。在目前公路隧道大发展时期，本发明具有巨大的市场需求，具有十分广泛的推广应用空间。采用本发明在云南省罗富高速公路建设、云南省蒙新高速公路建设工程中进行应用，证明了浅埋、偏压、错台条件下的小间距隧道的开挖顺序采用“先开挖内侧隧道后开挖外侧隧道”，可确保小间距隧道的安全，并最大限度地保护了生态环境，缩短了施工周期，降低了工程造价。

本发明中所用术语“浅埋”系隧道工程中区别于“深埋”的术语，它与隧道上覆围岩重度、隧道埋深、围岩级别、宽度影响系数、隧道宽度、围岩压力增减率等有关。