大断面双连拱隧道CD法施工关键技术及变形模型分析（论文）.pdf

施工技术 CONSTＲUCTIONTECHNOLOGY2018 年 12 月 第 47 卷增刊 大断面双连拱隧道 CD 法施工关键技术 及变形模型分析 李到洪 ，王鹏程 ，翟阳 ，陈俐光 ，高志峰 (中建市政工程有限公司 ，北京 100071 ) ［摘要 ］以台州湾大桥及接线工程刺渡 2号隧道为 例 ，介 绍 CD 法施工关键技术 ，并对隧道周边位移及拱顶沉降变 形规律进行分析 ，通过对监测数据进行拟合 ，建立指数变形模型 。CD 法的成功实践为类似大断面双连拱隧道工程 提供一定的借鉴作用 ，指数变形模型可以较好地描述隧道变形规律 ，模型参数可由 Origin 软件拟合得到 。 ［关键词 ］隧道工程 ;CD 法;拱顶沉降 ;指数变形模型 ［中图分类号 ］U455 ［文献标识码 ］A ［文章编号 ］1002-8498 (2018 )S2-1390-04 KeyConstructionTechnologyandDeformationModel AnalysisofCDMethodinLargeSectionDoubleArchTunnel LIDaohong ，WANGPengcheng ，ZHAIYang ，CHENLiguang ，GAOZhifeng (ChinaConstructionMunicipalEngineeringCo． ，Ltd． ，Beijing 100071 ，China ) Abstract :BytakingTaizhouBayBridgeandwiringprojectSitunNo．2tunnelasanexample ，thispaperintroducedthe CDmethodconstructionkeytechnology ，andthedisplacementaroundthetunnelandthedeformationanddeformationofthe vaultwereanalyzed．Throughthemonitoringdatafitting ，itestablishedtheindexdeformationmodel．Thesuccessfulpractice ofCDmethodprovidedareferenceforsimilarlarge-sectiondouble-archtunnelproject ，andtheexponentialdeformation modelcandescribethetunneldeformationlawwell ，itsmodelparameterscanbefittedbyOriginsoftware． Keywords :tunnels ;CDmethod ;vaultsettlement ;exponentialdeformationmodel ［作者简介 ］李到洪 ，副总 经 理 ，高 级 工 程 师 ，E-mail :75845710@qq． com ［收稿日期 ］2018-01-12 0 引言 连拱隧道是隧道侧墙相连 ，共同搭建在代替中间 岩柱的钢筋混凝土中墙之上 ，是一种新型的隧道形式 。 与分离式隧道相 比 ，连拱隧道拥有线形流畅 ，占 地 少 ， 利用率高 ，避免了洞口大桥分幅 ，与洞外线路连接方便 的显著优势 ;同时在适应地形条件 、环境保护以及工程 数量上都具有优越性 ［1］。我国在 20 世纪 90 年代开始 连拱隧道修建 ，虽然起步较晚 ，但到目前为止采用连拱 隧道这一结 构 形 式 的 隧 道 总 数 居 世 界 之 首 。 自 1992 年修建的第一座连拱隧道 ——— 广州白云山连拱隧道以 来 ，连拱隧道开 始 迅 猛 发 展 。 现目前出现的大量连拱 隧道主要为单侧双车道形式 。采用的施工方法是综合 考虑连拱隧道的埋深比较浅 、围岩条件差等特点 ，在普 通分离式隧道开挖方法的基础上 ，在不同的部位增加 一个或多个导洞 ，然后再对余下的部分选择合适的开 挖方法进行 开 挖 ［2］。 目 前 ，国内外连拱隧道施工工程 中已采用的施工方法有三导洞方案和中导洞方案 ，其 中三导洞方法在连拱隧道施筑中起到绝对主导地 位 ［3］。 台州湾大桥及接线工程共有三条隧道 ，设 计 为 双向 6车道的双连 拱 隧 道 ，可 采 用 的 有 三 导 洞 和 中 导 洞 施工方案 ，由于三导洞工序较多 ，转 换 频 繁 ，不 利 于 隧 道的快速施工 ，所以很有必要根据隧道的断面形式 、围 岩状况及工期要求 ，对 传 统 的 三 导 洞 施 工 工 艺 进 行 优 化 ，同时对先施工隧道变形规律进行分析 ，以便指导后 续隧道施工 ，加 快 施 工 进 度 。 本文以台州湾大桥及接 线工程刺渡 2号隧道为 例 ，介 绍 CD 法 施 工 技 术 ，并 对 隧道周边位移及拱顶沉降变形规律进行分析 ，通 过 对 监测数据进行拟合 ，建 立 能 够 反 映 该 地 区 隧 道 变 形 规 律的变形模型 ，以为后续工程施工提供借鉴 。 1 工程概况 台州湾大桥及接线工程标起于浙江省三门县 ，止 于浙江 省 临 海 市 ，设 计 桩 号 K99+000 —K131+100 。 第 1标 段 起 讫 桩 号 K99+000 —K119+500 ，含 刺 渡 1 号隧道 、刺渡 2号 隧 道 、里 加 畔 隧 道 3条 隧 道 ，采 用 围 曲墙式连拱 隧 道 结 构 ，其 各 级 围 岩 长 度 如 表 1所 示 。 设计为双向 6车道高速公路 ，设计速度 100km/h ，路基 宽度为 33．5m ，桥涵设 计 荷 载 为 公 路 -Ⅰ 级。 隧 道 设 计 断面如图 1所示 。 浙江省台州湾大桥及接线工程场地工程 、水 文 地 质条件为 :项 目 区 位 于 华 南 褶 皱 系 、浙 东 南 褶 皱 带 之 东 ，温州 -临 海 坳 陷 内 黄 岩 -象 山 断 坳 南 侧 。 影 响 本 工 程区 的 区 域 性 深 大 断 裂 主 要 有 北 东 走 向 的 泰 顺 -黄 岩 0 9 3 1 表 1 连拱隧道各级围岩长度 名称 起止桩号长度 /m 总长 暗洞 明洞 Ⅴ/m SA5aSA5JQSA5b Ⅳ/m SA4JQSA4 Ⅲ/m SA3 刺渡 1号隧道 K106+510 —K106+7001901583256 — — — 4062 刺渡 2号隧道 K106+905 —K107+2453403004068 — — — 102130 里加畔隧道 K111+450 —K