專利名稱：淺埋、偏壓、錯臺條件下的小間距隧道的開挖方法
技術領域：
本發明涉及公路隧道的開挖方法，特別涉及一種淺埋、偏壓、錯臺條件下的 小間距隧道的開挖方法。
背景技術：
隨著山區高速公路的快速和大規模修建，作為公路隧道一種重要型式之一的 小間距公路隧道也得以大范圍的修建。山區中小間距隧道在洞口段埋深較淺，雙線 隧道斜穿山體，山體斜坡對隧道產生明顯的偏壓作用，而且由于施工造價和工期的 要求，兩線隧道可以根據地形地貌、地質構造的要求，不設計在同一水平面上，兩 隧道存在一定的高程差，即存在錯臺現象，這種形式的小間距錯臺公路隧道具有其 工程獨特性。
雖然國內外有一些關于小間距隧道成功修建的例子，但是到目前為止，兩平
行或交疊小間距隧道的施工方法仍然存在明顯的不足之處。對于不存在偏壓的淺埋 并行小間距隧道，先開挖較差巖體一側的隧道時兩隧道圍巖的力學性態相對較好， 應先開挖較差巖體一側的隧道后開挖較好巖體一側的隧道。對于一般的淺埋、偏壓、
并行小間距隧道而言，在國家規范《公路隧道設計規范》(JTJD70-2004)中也未 對存在偏壓的小間距隧道的施工順序進行規定。經驗認為，先開挖淺埋側(外側) 隧道，后開挖深埋側(內側)隧道對隧道的安全有利。在實際工程應用中也是按"先 外(側)后內(側)"的施工順序進行小間距隧道開挖的。然而，"先外(側)后 內(側)"的開挖順序僅適用于于并行的小間距隧道，若兩隧道不在同一高程上， 即存在錯臺現象時，隧道的力學機理則不盡相同，按照傳統的施工順序，很容易引 起隧道塌方或地表塌陷，因此，傳統的經驗開挖方法無法適應新的隧道布置形式的 需要
發明內容
本發明的目的，就是為了解決現有技術存在的上述問題，提供一種新的淺 埋、偏壓、錯臺條件下的小間距隧道的開挖方法。
本發明的技術方案是 一種淺埋、偏壓、錯臺條件下的小間距隧道的開挖 方法，先開挖內側隧道后開挖外側隧道，所述的內側隧道為深埋側隧道，所述 的外側隧道為淺埋側隧道。
所述的內側隧道和外側隧道之間的凈間距控制在大于10m但小于分離式
隧道的最小凈間距。
所述的內側隧道和外側隧道的隧道毛寬度分別控制在8 15m。 所述的小間距隧道允許的偏壓角度為10° 45° 。
所述的內側隧道和外側隧道之間的錯臺高度控制在大于1/3倍的隧道毛寬度。
本發明由于采用了以上技術方案，使其與現有技術相比，具有以下的優點和 特點
1、 實現了在復雜的山區地形地貌、地質條件下大規模進行小間距隧道的 修建，促進了山區高速公路隧道設計和施工技術的進步；
2、 確保了小間距隧道的安全，并能最大限度地保護生態環境，縮短施工 周期，降低工程造價；
3、 徹底彌補了傳統的隧道施工方法的不足之處，對指導淺埋、偏壓、錯 臺條件下小間距公路隧道的施工和支護措施優化具有重要的指導意義。
圖l為采用本發明淺埋、偏壓、錯臺條件下的小間距隧道的開挖方法開挖 的小間距隧道的示意圖。
具體實施例方式
下面結合圖1對本發明作進一步說明。
本發明的淺埋、偏壓、錯臺條件下的小間距隧道的開挖方法是先開挖內側 隧道l，后開挖外側隧道2。內側隧道l為深埋側隧道，外側隧道2為淺埋側隧 道。開挖時，將內側隧道1和外側隧道2之間的凈間距L控制在大于10m但小 于分離式隧道的最小凈間距。將內側隧道1和外側隧道2的隧道毛寬度B分別 控制在8 15m之間，高度H根據一般公路隧道設計要求取值即可。將小間距 隧道允許的偏壓角度(即上覆山體的斜坡角度)4)控制在10。 45° 。將內側 隧道1和外側隧道2之間的錯臺高度D控制在大于1/3倍的隧道毛寬度，即D >1/3B。兩隧道開挖成截面形式和尺寸完全相同的隧道。
圖中所示I^和HR分別為內側隧道1和外側隧道2的埋深，其值均應該小 于淺埋隧道分界深度。
本發明為我國小間距隧道，尤其是對于存在淺埋、偏壓、錯臺的小間距隧 道的建設提供了具有較好操作性和實用性的設計施工技術和方法。在目前公路 隧道大發展時期，本發明具有巨大的市場需求，具有十分廣泛的推廣應用空間。 采用本發明在云南省羅富高速公路建設、云南省蒙新高速公路建設工程中進行 應用，證明了淺埋、偏壓、錯臺條件下的小間距隧道的開挖順序采用"先開挖 內側隧道后開挖外側隧道"，可確保小間距隧道的安全，并最大限度地保護了 生態環境，縮短了施工周期，降低了工程造價。
本發明中所用術語"淺埋"系隧道工程中區別于"深埋"的術語，它與隧 道上覆圍巖重度、隧道埋深、圍巖級別、寬度影響系數、隧道寬度、圍巖壓力 增減率等有關。
本發明中所用術語"偏壓"為由于地形地貌、地質構造或外荷載作用而導 致的兩隧道的受力、變形不對稱，兩隧道圍巖中的主應力方向與隧道中線存在 一定的夾角。
本發明中所用術語"錯臺"為高程差，即兩個隧道不在同一高程面內，存 在一定的高程差。
本發明中所用術語"小間距"為兩隧道間的凈距離，即毛洞的凈間距。
權利要求
1.一種淺埋、偏壓、錯臺條件下的小間距隧道的開挖方法，其特征在于先開挖內側隧道后開挖外側隧道，所述的內側隧道為深埋側隧道，所述的外側隧道為淺埋側隧道。
2. 如權利要求l所述的淺埋、偏壓、錯臺條件下的小間距隧道的開挖方 法，其特征在于所述的內側隧道和外側隧道之間的凈間距控制在大于10m但 小于分離式隧道的最小凈間距。
3. 如權利要求l所述的淺埋、偏壓、錯臺條件下的小間距隧道的開挖方 法，其特征在于所述的內側隧道和外側隧道的隧道毛寬度分別控制在8 15m。
4. 如權利要求l所述的淺埋、偏壓、錯臺條件下的小間距隧道的開挖方 法，其特征在于所述的小間距隧道允許的偏壓角度為10° 45° 。
5. 如權利要求l所述的淺埋、偏壓、錯臺條件下的小間距隧道的開挖方 法，其特征在于所述的內側隧道和外側隧道之間的錯臺高度控制在大于1/3 倍的隧道毛寬度。
全文摘要
本發明提供了一種淺埋、偏壓、錯臺條件下的小間距隧道的開挖方法，是先開挖內側隧道后開挖外側隧道。開挖時，將內側隧道和外側隧道之間的凈間距控制在大于10m但小于分離式隧道的最小凈間距，將內側隧道和外側隧道的隧道毛寬度分別控制在8～15m之間，將允許的偏壓角度控制在10°～45°。將錯臺高度控制在大于1/3倍的隧道毛寬度。本發明的方法能改善隧道的受力變形機理，減小對隧道圍巖的擾動，更有利于隧道的安全穩定。
文檔編號E21D9/00GK101624909SQ20081004040
公開日2010年1月13日 申請日期2008年7月9日 優先權日2008年7月9日
發明者輝 張, 張子新, 黃宏偉 申請人:同濟大學