突破超大跨度隧道的技術(shù)難關(guān)

文|交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院橋梁隧道研究中心 許崇幫

我國(guó)高速公路單洞三車道、四車道隧道等超大跨度隧道，面臨著隧道施工工法選取、不同工法間轉(zhuǎn)換控制和隧道施工過(guò)程荷載計(jì)算等技術(shù)難題。該項(xiàng)目組通過(guò)理論創(chuàng)新、數(shù)值仿真、工程測(cè)試等技術(shù)手段，解決了超大跨度隧道施工工法選取理論依據(jù)、隧道施工工法轉(zhuǎn)換控制標(biāo)準(zhǔn)、隧道分步施工松散荷載計(jì)算等工程問(wèn)題，提升了特大跨度隧道施工的科學(xué)技術(shù)水平。

組圖：不同控制因素與圍巖穩(wěn)定性指標(biāo)的關(guān)系

近年來(lái)，我國(guó)高速公路單洞三車道、四車道隧道等超大跨度隧道大量涌現(xiàn)。大跨度、低扁平率造就了超大跨度隧道施工荷載模式、隧道施工工法及工法轉(zhuǎn)換，較傳統(tǒng)的單洞兩車道隧道迥然不同，面臨著隧道施工工法選取、不同工法間轉(zhuǎn)換控制和隧道施工過(guò)程荷載計(jì)算等技術(shù)難題。該項(xiàng)目組以路基同寬的單洞三車道隧道（開挖跨度達(dá)20.1米）為研究對(duì)象，通過(guò)理論創(chuàng)新、數(shù)值仿真、工程測(cè)試等技術(shù)手段，解決了超大跨度隧道施工工法選取理論依據(jù)、隧道施工工法轉(zhuǎn)換控制標(biāo)準(zhǔn)、隧道分步施工松散荷載計(jì)算等工程問(wèn)題，提升了特大跨度隧道施工的科學(xué)技術(shù)水平。

在研究過(guò)程中，該項(xiàng)目取得了多項(xiàng)創(chuàng)新性成果。

提出了超大跨度隧道施工工法的選擇方法及判別標(biāo)準(zhǔn)，解決了超大跨度隧道工法選擇難題。

研發(fā)了超大跨度隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法與CRD法轉(zhuǎn)換技術(shù)，提出了變換始態(tài)位置的判斷方法和過(guò)渡長(zhǎng)度的計(jì)算方法。

隧道施工工法轉(zhuǎn)換施工

揭示了超大跨度隧道分步施工中圍巖塌落拱的發(fā)展規(guī)律，提出了超大跨度隧道分步施工圍巖的松散荷載分布狀態(tài)和計(jì)算方法。

揭示了超大跨度隧道穿越破碎不整合接觸帶的失穩(wěn)機(jī)理，提出了破碎不整合接觸帶的劃分標(biāo)準(zhǔn)和施工方法。

該項(xiàng)目的研究成果在貴州省遵貴高速公路馬林隧道、竹林寨隧道，廣東省大廣高速公路風(fēng)門凹隧道、陜西省黃延高速公路淌川隧道等工程中成功運(yùn)用，取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

經(jīng)中國(guó)公路學(xué)會(huì)鑒定，該項(xiàng)目研究成果總體達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，其中超大跨度隧道施工工法的選擇方法及判別標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。