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三车道隧道的设计工法探讨 刘洪洲 (重庆大学建筑工程学院) 摘 要 本文分析并总结r国内外三车道公路隧道的设计建造方法及其辅助措施的原理及工 艺．探讨了设计施工方法的适用性，最后给出了选择台适的设计工法的‘般原则。 关键词 三车道公路隧道设计工法选择原则 1 前言 我国的交通隧道建设事业在最近二十几年出现了迅增的良好势头。据不完全统计，我国投 入运营的铁路隧道总数超过5200座，总长超过2400km。截至1998年底，我国建成的公路隧道 总数约500座，总延伸里程超过120km。随着国家“八·五”、“九·五”重点公路建设项目的相 继建成和启动，以前薄弱的公路隧道特别是高速公路隧道勘察、设计、施工、营运等一系列技术 日益成熟，近几年来还实现了宽体扁坦公路隧道从零到多的可喜突破。如近两年建成或在建的 京张高速公路的石佛寺l、2、3号隧道，八达岭潭峪沟隧道，沪宁高速公路的中山门隧道，京珠 高速公路的大宝山隧道、靠椅山隧道．长涪高速公路的铁山坪隧道，渝黔高速公路的真武山隧 道．香港的西营盘至西九龙的烈洞三车道海底隧道等均为三车道宽体扁坦公路隧道。鉴于宽体 扁坦隧道的建设方兴未艾，及时总结国内外隧道的建设方法对我国今后的公路隧道建设事业 很有必要和借鉴作用。 2宽体扁坦隧道施工实例 1981年德国在施工开挖面积迭176m2、高宽比为0．5的慕尼黑地铁时成功应用了双侧壁 工法并首创了CD工法。1984年日本首次用cD工法建造真米公路隧道。八十年代末期．日本 在改扩建东名高速公路时，广泛采用矿山法、双侧壁法、导坑法、台阶法、CD工法等施工方法 成功建造了总长达5268m的9座三车道公路隧道．即所领第一和第二隧道、高尾隧道、樱平隧 道、北蛔隧道、太郎个尾隧道、鸟手山隧道及新都犬良野隧道和新吾妻山隧道，最大开挖面积达 170m2，高度达12m，宽为19m。表1列出部分国内外隧道的工程概况及施工方法。 5宽体扁坦隧洞施工方法 从表l列举的部分工程事例可以得知，目前国内外建造扁坦隧洞的方法以暗挖法中的钻 爆法为主。当然，还存在许多其它形式的施工方法，详见表2。为了保证既定施工方案的安全顺 利实施，必须结合表3列出的一些辅助施工措施来施行。 ·43· 表1 国内外宽体扁坦隧道工程实例 名 称 工程概况及施工方法 直米隧道 地层为新生代第四纪洪积世关东垆姆层、大矢部砂砾及粉土质砂。地面平均坡度30。，覆 土厚10～15m．偏挂明显。开挖面积为120m2。该隧道是日本首次应用CD工法建造的公 路隧i茸。 鸟手山 地层为第三纪足柄层群．以泥岩及泥岩和厚层砂岩互层为主，局部为砾岩，风化深度达20 隧道 ～30m，裂隙多，覆上厚小于70m。对裂隙发育地段采用二部中壁NATM机械法施工，而 对较坚硬岩层采片j卜部短台阶钻爆法施工。 新都夫良野 洞几附近覆上薄．地层承载力差．中部地层自稳性较好。_般地段采用上下台阶并进的短 隧道 台阶法施工．洞口附近采用双侧壁导坑法。中部碰遭采用上部短台阶一次封例式NATM 施工．紧急停车带采用喷射钢纤维混凝土的上半部一次成型法。 舞子隧道 隧道穿过桌固结砂砾崖，地面有街道、公路、中学等建筑物，覆土厚11～50m。设计采崩 TBM工法、SD工法及4(6)部中壁NATM机械式开挖。 第武田尾 阱白垩纪有马群层的流纹石英安山岩为主．节理、裂隙发育，埋深小于】OOm．开挖面积为 隧道车站 120m2．洞口崖锥堆积物区段采用管棚辅助施工的硬部导坑先行的侧壁导坑工法。中硬岩 石区采用中央导坑先进的上部扩大法施工． 横滨地铁 地层主要为近水平状的暗蓝灰色粉沙质泥岩和中细粒砂岩互层．局部炙火山碎屑薄层。 车站 开挖面积为146m2。采用双侧壁导洞法施工．但导洞内采用上下短台阶法旌工。 幕尼黑地铁 主要为古承压水的砂层、粉土质层、粘上质和泥灰质地层。最大开挖面积为176m2。采用