公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定與施工工藝研究

摘要：在現(xiàn)階段的發(fā)展中，我國的公路事業(yè)取得了大幅度的進步。從全國的整體情況來看，很多的公路都在技術上獲得了一定的革新，從而使得公路的質量有了很大的提高。就目前的情況而言，公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定性是社會比較關注的問題，也是國家重點規(guī)劃的環(huán)節(jié)。公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定性對是我國公路事業(yè)的重要組成部分，對公路的發(fā)展具有非常重要的影響，需要在施工工藝方面進行系統(tǒng)的研究。

關鍵詞：公路 圍巖 施工

從客觀的角度來說，公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定與很多的因素都有一定的關系，比方說施工的地域條件，施工人員的專業(yè)素質，所用的機械設備和材料，但在現(xiàn)階段的發(fā)展中，最重要的還是施工工藝，一旦在施工工藝方面出現(xiàn)問題，將會對整體的公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定性，產(chǎn)生很大的消極影響。我國正處于社會發(fā)展的關鍵時期，必須將公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定性的問題有效的解決，同時要在施工工藝方面獲得一定的突破。本文就公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定與施工工藝進行一定的研究。

一、隧道圍巖概述

為了更好的研究公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定性問題，在本文中，主要以安徽黃山境內的某條隧道為例。隧道位于安徽黃山境內， 為直線連拱隧道， 隧道區(qū)屬于構造侵蝕中山區(qū)， 隧道軸線海拔高程介于270. 0- 339. 0m， 山體地勢陡峭， 中部起伏不平， 植被發(fā)育， 進口地形坡角35b- 40b， 出口段地形坡角約45b左右。隧址區(qū)發(fā)育的地層主要有： 中元古界薊縣系大谷運組下段變砂巖， 進口段分布第四系滑坡堆積層。在修建隧道的過程中，很多的工程隊伍，由于沒有對隧道圍巖進行一個系統(tǒng)的勘查，導致在修建的過程中，出現(xiàn)了較多的問題。使得公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定性出現(xiàn)了較大的威脅，而且施工工藝也沒有達到相應的標準，造成了一定的安全隱患。

二、隧道施工中經(jīng)常出現(xiàn)的質量問題

（一）計算機模型不合格

對于現(xiàn)階段的發(fā)展來說，采用計算機來塑造一定的模型對于修建隧道具有很大的積極意義，但從全國的整體情況來看，很多的隧道運用的計算機模型都不是特別的合格，因此對隧道施工產(chǎn)生了較大的消極影響，造成了嚴重的質量問題。對于計算機模型而言，在任何一個方面都有嚴格的要求，絕對不可以出現(xiàn)絲毫的偏差，雖然理論上允許存在一定的誤差，但對于公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定性來說，如果能夠達到?jīng)]有誤差，將會產(chǎn)生很大的積極影響。在本文實例當中，模型分別計算了建在II 類和III 類圍巖中， 隧道模型埋深60m， 左右邊都取其跨度的4 倍， Z 方向上原設計工藝模型取總長度25. 5m， 前面7. 5m， 中部3m 按0. 75m 間距進行細化， 后面取15m， 根據(jù)工藝參數(shù)調整， 各優(yōu)化對比模型在長度和面群間距上有所不同， 但基本原則相同且長度相差不大。由此可見，采用這樣的計算方式，基本上是不會出現(xiàn)問題的，而且能夠有效的將其中的隱患和問題清除。

（二）有限元模擬結果

從現(xiàn)有研究成果來看，影響隧道質量的因素比較多，但其中一些影響力較大的因素較少，有限元模擬就是一個非常重要的方面。在現(xiàn)階段的發(fā)展中，很多地區(qū)都在修建隧道，而且對公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定性非常的在意。如果沒有得到一個理想的有限元模擬結果，說明隧道存在很大的問題，會影響其質量；相反的，如果有限元模擬結果比較讓工作人員滿意，那就從側面說明隧道的質量是過關的。因此，在未來的發(fā)展中，我們需要對有限元模擬進行一定的深化和加強。對于本文所討論的實例而言，雙連拱隧道施工復雜繁瑣， 施工步驟分十四步開挖。隧道施工工序亦按原設計方案： 即中導洞開挖→中導洞支護→澆筑中隔墻→側導洞開挖→側導洞支護→主洞上斷面開挖→主洞上斷面支護→主洞下斷面開挖。由此可見，為了有效的保證公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定性，必須將有限元模擬做到一個相對高端的狀態(tài)。

（三）有限元模擬結果分析

經(jīng)過大量的模擬和實驗，隧道在有限元模擬結果方面達到了一個較為理想的狀態(tài)。本文針對上述的有限元模擬結果進行一定的分析，目前隧道施工情況是： 中導洞貫通， 中墻基本筑完， 正在開挖左右側導洞， 從現(xiàn)有的監(jiān)測資料看， 模擬結果是符合實際的， 當然有的斷面計算結果和監(jiān)測結果差距較大， 這里面當然影響因素較多， 最主要是放炮對其圍巖的震動過大造成的。由此可見，對于有限元模擬來說，還是需要進行一定的深化與加強，這樣才能有效的找出隧道修建過程中的問題和隱患，從而將隧道的質量提升到一個新的層次。很多的地區(qū)在修建隧道的過程中，之所以出現(xiàn)了較多的問題，原因之一在于沒有對有限元模擬有一個足夠的重視，無論是在模擬結果還是在分析方面，其工作都沒有達到一個較為理想的狀態(tài)，在客觀上造成了隧道的質量問題。

三、公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定與施工工藝研究

對于公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定來說，要想在實際的工作中獲得一個較好的結果，就需要在多方面進行努力，很多的隧道工程雖然表面上非常的堅固，但實際上卻漏洞百出。原因之一在于沒有加強相關技術，使得隧道的質量得不到根本性的保障。在公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定與施工工藝方面，施工工藝是核心。本文認為，在未來的工作中，要想對隧道的質量有一個保障，就必須加強有限元模擬結果與監(jiān)測結果的對比分析。這樣才能制定出有效的解決問題的辦法。

（一）斷面及測點布置

在修建隨到的過程中，需要對斷面及測點布置方面進行一定的研究，這樣才能更好的得出研究結果，從而對隧道的安全性、穩(wěn)定性有一個良好的保障，之后在修建的過程中，就可以讓質量提升到一個新的層次。在斷面及側面布置方面，眾多的工作人員認為，必測項目應作為新奧法施工的一個必須環(huán)節(jié)， 要及時布置測點、及時測量、及時分析、及時反饋； 選測項目應根據(jù)工程施工需要， 納入到動態(tài)設計、動態(tài)管理的范疇， 靈活機動布置。如此一來，不僅能夠有效的提高隧道工程的質量，還可以加快修建隧道的進度。

（二）中導洞有限元模擬結果與監(jiān)測結果對比分析

從現(xiàn)有的成果來看，隧道工程之所以在穩(wěn)定性方面出現(xiàn)了較大的問題，原因之一在于沒有對中導洞有限元模擬與監(jiān)測結果進行一個有效的分析，使得很多結果達不到相應的標準，如果強行施工，將會使矛盾擴大化，對整個隧道工程產(chǎn)生很大的質量影響。因此，在未來的發(fā)展中，我們需要對中導洞有限元模擬結果與監(jiān)測結果進行一個有效的分析，這樣才能更好的將隧道的質量穩(wěn)定在某一個范圍之內。在本文的實例當中，由于放炮的影響， 變形突然增加， 在建模的時候沒有考慮由于放炮產(chǎn)生的動載對圍巖穩(wěn)定性的影響， 在幾個斷面裝藥的時候可能量過大， 由此產(chǎn)生的動載過大， 使得此斷面位移突然增大。

總結：本文對公路雙連拱隧道的圍巖穩(wěn)定于施工工藝進行了一定的研究，對隧道經(jīng)常出現(xiàn)的質量問題及解決措施也進行了一定的闡述，從現(xiàn)有的情況來看，很多的地區(qū)都在不斷的進行探索，力圖將隧道的質量提升到一個新的高度，相信在將來的發(fā)展中，會有一個更大的建樹。

參考文獻：

[1]詹文兵.高速公路雙跨連拱隧道施工技術[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2009（10）.

[2]陶憲忠.雙連拱隧道開挖施工技術研究[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2009（04）.

[3]魏建華，李亞利.高速公路雙連拱隧道三導洞施工技術研究[J].西部探礦工程，2008（10）.