我国公路隧道发展现状(4)

土木工程

随着6车道高速公路的增多，我国大断面(3车道)公路隧道已开始兴建，如广东大宝山隧道、靠椅山隧道、深圳大梅沙隧道、重庆铁山坪隧道、真武山隧道等。由于3车道公路隧道的断面积比双车道大得多，例如，日本第二东(京)名(古屋)公路3车道隧道的断面积为113-170m2,比一般双车道的85m2大1.5-2.0倍。近期规划的3车道公路隧道，为适应140km／h高速行车速度的要求，其断面积达170m2—200m2，局部断面达230m2的超大断面，开挖宽度达23m。英法海峡隧道分叉处断面的开挖宽度达21.2m，开挖高度达15.4m，开挖断面积为252.2m2。因此，在隧道位置的选定、隧道断面形式、隧道衬砌结构、施工方法、初期支护结构模式、参数等，都要加以深入地研究。

目前我国已把大断面公路隧道的修建技术列为重大研究课题予以实施。研究的主要内容是：

(1)扁平大断面隧道的力学问题 由于车道数的增加，宽度加大了，而高度变化不大，使建筑限界变得扁平，因此，大断面隧道就不得不作成具有扁平的拱形结构。因而使开挖应力的重分布变差，底脚处的应力集中过大，要求较大的地基承载力，防止拱顶不稳定和出现较大的松弛地压等。

(2)隧道断面结构的研究 如隧道断面的研究，初期支护结构的研究，衬砌结构的研究等。

(3)施工方法的研究 其中包括基本的施工方法、TBM导坑超前法、不稳定围岩的施工方法及各种辅助工法的研究等。

(4)施工技术的研究 如减小超欠挖技术的研究、长锚杆技术的研究、大容量喷射机的研制，连续出碴运输系统的研究、湿喷纲纤维混凝土技术的研究、不良地质地段的辅助工法的研究等。

断面的扁平率是大断面隧道的一个重要技术指标。2车道时，扁平率约为0.85；3车道时，大都变为0.64—0.65。随着扁平率的降低，弯矩在增加，同时侧压系数的影响也变大。日本东名3车道隧道的改建中，采用扁平率(=隧道高度／隧道宽度)为0.65，真圆率(=上半断面高度／0.5×隧道宽度)为88%左右。 考虑到侧壁和衬砌拱脚处应力较大，仰供的半径取上半半径的2倍(2车道隧道取2.6-2.7倍)，侧壁和仰拱的连接曲线半径取2.5m(2车道时取1.Om)，为避免应力集中，即使在围岩良好的情况下也应设置仰拱。

扁平大断面隧道的主要施工方法一般有①上半断面超前台阶法；②上半断面临时闭合的台阶法；③中隔壁法(CD工法)；④双测壁导坑超前法。通常还需要采用小导管超前支护、压浆或管棚等特别辅助方法与上述主要方法配合施工。在承载力不足的洞口段或掌子面不稳定的隧道中，国外多采用双侧导坑法或中隔壁法。这两种方法特别适用于地质差、断面大、地表下沉有严格要求的情况。据国内外工程实践表明，与台阶法开挖相比，这两种方法开挖引起的地表下沉量很小，因此特别适用于扁平大跨度浅埋隧道开挖。