新建隧道高速公路施工技术分析的论文
摘要：随社会经济的发展以及城市化进程的向前推进，我国交通网络的完善度不断提升，新建隧道下穿既有高速公路数量逐年上升，工程施工对于技术的要求也在不断提高。文章将主要通过实际案例分析对新建隧道下穿既有高速高速公路的施工技术进行简单介绍，结合围岩受力状态等工程条件对施工技术应用进行分析，促进我国新建隧道下穿既有高速公路施工技术提升。
关键词：新建隧道；高速公路；施工技术
新建隧道下穿既有高速公路施工技术在实际的工程建设应用中发挥着非常大的作用，在下面的文章中将通过对工程施工各环节的分析对新建隧道下穿既有高速公路的施工进行介绍。
1.工程概况
1.1概况
某工程隧道全长近1000米，其中包括进口明洞长度为30米，出口明洞段长6米，正洞Ⅲ级围岩250米，Ⅳ级围岩110米，Ⅴ级围岩500米。该路段按照时速250km/h双块式无砟轨道客运专线设计，采用双线电力牵引设置，隧道内部净空半径为6米，内轨顶面上净空面积为90米，双线牵引电力间距为5米，该隧道整体未做加宽处理。
1.2隧道支护概况
该工程隧道在左线与右线的出口端下穿既有高速公路，建设高速公路和隧道中线夹角呈斜角45°，中心间距设置为45米，隧道埋深为7米，该隧道工程属于较大断面超浅埋隧道类型，因此为保障新建隧道下穿既有高速公路的隧道整体结构稳定以及工程的质量安全，隧道采取三心圆曲墙式断面复合式衬砌结构，同时应用超前管棚为工程隧道支护主要措施，应用管棚以及隧道的拱部对隧道进行防护，最大限度降低隧道围岩对工程产生的应力，避免因围岩变形对隧道造成的损害，杜绝出现隧道坍塌现象。隧道断面如下所示：
1.3新建隧道下下穿既有高速公路施工设计
该工程隧道下穿高速公路的围岩等级主要为Ⅴ级Ⅱ型加强复合，因此工程隧道的.支护情况如下：首先是超前支护，支护长度为30米，直径准为100毫米的超前管棚，每环设置40根，各环之间间距设置为0.4米；其次是对初期系统的锚杆支护，在拱部准设置20组中空锚杆，边墙准同样20根，所有锚杆长度为4米，应用I20b型工字钢闭环作为支撑，钢架纵向间距设置为0.5米，其连接准30螺纹钢筋，C25的喷射混凝土厚度维持在25厘米；最后是二次衬砌，C35钢筋混凝土厚度需要保持在50厘米厚度，对于仰拱厚度的设置在60厘米。
2.工程实际施工及其技术应用分析
2.1施工流程安排
在上面文段中提到该隧道属于浅埋隧道类型，因此需要对隧道的路面沉降问题进行有效管理控制，同时路面沉降问题也是工程施工中的重点部分。在综合考量各方面因素后，在充分掌握该工程地质情况的前提下，工程结合实际情况决定采取管棚超前支护下的隧道双侧壁导坑带临时仰拱法。该工程施工技术操作具体流程如下：首先进行大管棚及小导管等超前支护施工作业，同时需要在左侧导坑上台阶开挖，开挖时需要做好左侧导坑上台阶支护工作。接下来是右侧导坑上台阶开挖作业和右侧支护，两侧完成后是中部核心土上台阶开挖和支护，接着是中部核心土中台阶开挖、中部核心土下台阶开挖、左侧导坑下台阶开挖、左侧导坑下台阶支护、右侧导坑下台阶开挖支护，最后完成对中部下台阶核心土开挖并支护，同时拆除所有临时支护开展工程二次衬砌。
2.2施工技术应用分析
上文中对超前支护进行了简单介绍，在该工程中的超前支护采取大管棚和小导管的形式进行支护作业。在隧道开挖施工前就需要完成超前大管棚的施工作业，同时按照边开挖边施工的模式进行小导管施工，该工程中的超前大管棚的管棚钢管的中心间距设置为30厘米，中间连接6米，沿着工程隧道开挖轮廓线外放约20米，以半圆为范围共计设计布置钢管80根，双向施工。小导管应用钢管数量为40根，长度为5米，同样在管棚拱部半圆范围内设置。
2.3交叉中隔壁法开挖支护
交叉中隔壁法又叫CRD法，该工程施工技术流程如下：左侧上部超前支护→左侧上部开挖→左侧上部初期支护及临时支护→左侧中部开挖→左侧中部初期支护及临时支护→右侧上部超前支护→右侧上部开挖→右侧上部初期支护及临时支护→右侧中部开挖→右侧中部初期支护及临时支护→左侧下部开挖→左侧下部初期支护→右侧下部开挖→右侧下部初期支护→仰拱超前浇筑施工→铺设环、纵向盲管及防水层→全断面二衬施工。
2.4施工结构锚杆技术应用
锚杆锚杆作业需要在工程初喷混凝土后进行，与隧道的钢制成、钢筋网片以及喷射混凝土构成荷载结构。锚杆机在拱部位置打孔，其他位置的孔洞可应用风动机进行钻孔作业。钻孔要求孔洞圆滑笔直于岩面形成垂直，且孔口要整齐。全部锚杆必须配备安装垫板，当出现孔洞不与岩面成垂直时可应用垫板进行调整，同时锚杆的外露部分不能超出10厘米。在施工中需要注意的是垫板的安装必须要紧密贴合隧道岩面。在进行中空锚杆的施工时，要严格按照工程设计图纸进行，对于施工各环节的细节把控要到位，锚杆安装误差不宜超过1厘米。保障工程各环节的细节施工，对于提升整体新建隧道下穿既有高速公路的施工质量水平意义重大。
结语：
综上所述，在新建隧道下穿既有高速公路的施工中需要综合考量多方面因素，包括对隧道自身质量安全的管理以及高速公路投入营运后的管理等。文章就隧道的建设以及建设环节带来的影响方面全面综合考量，最终完成下穿高速公路的建设方案和隧道的施工方案。方案中对隧道洞顶的荷载能力以及围岩的地质条件等方面都进行详细信息数据的收集整合，最大限度保障了高速公路施工期间隧洞内外沉降物对公路建设的影响，全程有效监管，在建设施工企业的经济效益和社会效益方面都发挥了重要作用。
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