1、公路双连拱隧道墙身开裂分析与整治摘要：双连拱隧道因其能节约公路用地，有利于路线穿越不良地形条件，减少隧道两端山体边坡开挖量，对环境破坏小等诸多优点，目前在高等级公路中得到越来越广泛的应用。但设计和施工还不成熟，目前，在已建成通车的部分双连拱隧道中，出现了漏水、墙体开裂等质量病害，影响了隧道使用的安全性和耐久性。本文结合工程实例对墙体开裂进行分析,并提出针对性的处理措施。 关键词：连拱隧道；墙身裂缝；整治 中图分类号：U45 文献标识码： A 文章编号： 一、连拱隧道的结构特点 如图 1 所示，与分离式相比，双连拱隧道的最大特点是其左右洞之间由一道中隔墙分隔，加大了隧道跨径，因此，中隔墙就成了结
2、构受力的关键部位。目前公路隧道常见中隔墙结构形式有如下几种： 1）直墙式：墙身一次浇筑成形，在肩部有两道纵向施工缝，左右洞防水布紧贴墙顶，排水管预埋在中隔墙中间，如图 2。 图 2 直墙式中隔墙 2）曲墙式：又分两种，第一种，如图 3，墙身一次浇筑成形。第二种，如图 4，墙身分三次浇筑。 二、连拱隧道的施工特点 连拱隧道施工多采用三导坑或多导坑先墙后拱法施工。但无论采用上述哪种方法开挖，中隔墙顶部围岩均受到洞室开挖的多次扰动，围岩稳定性受到很大影响，同时，先期浇注完成的中隔墙也受到左右洞室开挖的爆破震动波的影响，易产生裂缝（图 5 中隔墙裂缝） 。 图 5 中隔墙裂缝 三、实例分析 某高速公路
3、双连拱短隧道长 191m（K17+434K17+625） ，最大埋深82m，隧道所穿越的山体山势陡峭，隧道中部为中低山梁部，进口位于山体腰部陡坎上，出口位于山体斜坡上，地势相对较高，地形起伏大，相对高差约 80m。在施工过程中中隔墙出现裂缝（图 6） ，为保证隧道的安全，对问题进行分析处理。 图 6 1、设计标准 隧道按新奥法进行设计，设计速度 80km/h，隧道单洞限宽11.25m（0.75+0.5+23.75+1.5+1.0） ，限高 5.2m。双侧设检修道，内轮廓除满足有关规定外，还考虑了对结构受力有利及便于施工和模板台车制作等因素，综合确定采用为三心圆。 隧道平纵设计时考虑地形地质条件
4、、隧道长度、通风、排水、两端洞口接线、施工期间的排水、出渣、材料运输、环境保护等条件。 2、地层岩性 隧址区主要位于中低山丘陵区，地层结构简单，地层岩性主要为元古界（Pt2）板岩。另外，沟谷、山坡地表分布厚度不等的第四系全新统残积（Q4el）含碎石粘性土。隧道划分为 2 个围岩分段，其中级围岩2 段，位于隧道进出口段，总长 55m；级围岩 1 段，总长 136m。 3、隧道衬砌 隧道采用带仰拱的曲墙复合式衬砌,以锚杆、钢筋网喷混凝土、钢拱架为初期支护,模筑防水混凝土为二次衬砌,共同组成永久性承载结构。中隔墙为复合式，采用 C25 混凝土，总厚度 250cm。初期支护参数选择以工程类比为主，结合
5、构造要求，并通过必要的理论分析计算进行检验较核，施工中通过监控量测分析，及时调整支护参数，实现动态设计、信息化施工。 二次衬砌采用 C25 泵送自防水混凝土结构，混凝土抗渗等级应不下于 S8 级。 4、防排水 隧道防排水设计以“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”为原则。隧道暗洞段采用土工布加防水板，衬砌后设 100 环向排水半圆管排水；底部设 160 半边打孔 PE 波纹纵向排水管与 100 横向引水管相连，将暗洞衬砌背后水引入隧道路面边沟排走；在环向施工缝处设置膨胀止水条（1430mm） ，变形缝全断面设置橡胶止水带。同时，沿隧道纵向每 50m 左右布设一纵向排水管检查井。路面冲洗水
6、通过路拱横坡排入边沟。 明洞段采用土工布夹“三油两毡”及粘土隔水层防水，采用 160半边打孔 PE 双壁波纹排水管排水。 5、施工方案 隧道施工方法采取先贯通中导洞并浇筑中墙混凝土，然后采用台阶法开挖左右洞，最后全断面施作二次衬砌。 6、问题分析 隧道右洞主洞施工进入级围岩 90m，左洞主洞施工进入级围岩65m 后，已浇筑的中隔墙顶部混凝土在主洞施工时表面出现水平裂缝，裂缝最大宽度为 1cm，裂缝纵向长度约为 10m，并且有继续发展的倾向。经过研究，认为裂缝产生的主要原因是由于施工质量造成混凝土强度不足，振捣不密实，中隔墙顶部存在空洞，造成结构受力不合理，同时因为中隔墙和拱部混凝土胶结不好而产
7、生的非结构性裂缝。设计单位经过计算，确定采取对中墙进行加固处理的方案，具体加固方案为： 1） 、中墙顶部初期支护脚部采用 28HRB335 钢筋制作的两端带丝口锚杆对拉，改变中墙的受力状态。对拉锚杆纵向间距为 100cm，横向间距50cm，共计三排，锚杆垫板采用 15015010mm 的钢板。 2） 、对中墙顶部的初期支护脚部增加 25 砂浆锚杆。锚杆长度3.5m，纵向间距同对拉锚杆，每个断面左右洞均增设 2 根。 3） 、对级围岩二次衬砌增加钢筋混凝土仰拱，使二次衬砌成环，增加隧道二次衬砌的受力。 4） 、为使中墙顶部密实，在施工二次衬砌前对中墙顶部注浆，注浆采用 50 和 42 钢管进行，
8、间距 250cm 交错布置，50 管灌注早强M25 砂浆，42 导管灌注水泥浆液，两种浆液均掺加速凝剂。 5） 、对中墙加强临时支撑。临时支撑采用 150150mm 的方木加槽钢。间距 250cm（纵向）150cm（环向） 。同时，在初期支护未落地前对中墙下部采用土石回填密实。 6） 、变更隧道开挖掘进方案，具体方案如图 7。 施工顺序为首先完成对中隔墙的加固，然后对采用土石回填中墙下部并压实。然后在完成后，采用方木对中隔墙进行支撑，接着开挖并完成上导坑的初期支护，第步开挖后完成初期支护落地。最后开挖并及时进行初期支护和仰拱施工，完成后立即进行二次衬砌浇筑，先行洞的二次衬砌浇筑完成后方可进行后
9、进洞的第步并及时进行初期支护、仰拱施工和二次衬砌浇筑。第开挖掘进每次不应大于 5m，第步没施工前严禁撤销中墙方木支撑和土石回填。 7） 、加强隧道监控量测，将监控量测结果及时反馈给设计单位。 7、实施效果 处理方案在实施后取得了良好的成果，在随后的施工中，裂缝不再继续发展，也没有出现新的裂缝，经进一步检测，处理方案达到了处置问题的效果。 四、结束语 经过本次问题的处理，给作者积累了丰富的工作经验，在以后的隧道设计中，除应按照现行的标准、规范、规程和技术条例，进行工程测量、勘测工程地质和水文地质等勘察工作外，还应考虑到施工的各种复杂因素，综合考虑施工工艺以及施工单位的施工水平，设计出安全、经济、耐用的隧道结构物。 参考文献： 1、 公路隧道设计规范 （JTG D70-2004） ； 2、 公路隧道设计细则 （JTG /T D70-2010） ； 3、 公路隧道施工技术规范 （JTG F60-2009） ； 4、李志厚、朱合华、丁文其，公路连拱隧道设计与施工关键技术，北京：人民交通出版社 2010.11
