關于偏壓連拱隧道設計、施工技術與結構優化的研究

劉巍

摘 要：我國隧道建設工程，是公路建設的一個重要項目。尤其是某些地質復雜的地區，修建隧道使用的都是連拱隧道。連拱隧道的特點就是受到地形限制比較小，而且其設計環節的引線占地也比較少。成為我國目前隧道設計的主要施工項目。但是由于我國的設計和建設技術不完善，偏壓連拱隧道的修建無論在質量上還是技術層次上，都有一定的不足。因此本文主要通過對偏壓連拱隧道的設計，施工技術和結構的優化提出一些自己的意見和建議。

關鍵詞：偏壓連拱隧道；設計；施工技術；結構；優化；研究

偏壓連拱隧道，是我國高速公路修建的重要項目。其無論是在性能上還是質量上，以及建筑成本上，都表現良好。但是隨著建筑工程質量的標準不斷提高，我國掌握的初級的偏壓隧道修建理論和技術，就不在滿足國家的高標準。因此，想要繼續發揮偏壓連拱隧道的優勢，就要優化其設計，并且掌握更深層次的實際理論和技術，同時根據我國特有的地理形貌，設計科學合理的結構，增加偏壓連拱隧道的性能，提高質量。

1 關于偏壓連拱隧道設計優化研究

1.1 連拱隧道偏壓成因以及比例的產生

偏壓連拱隧道的偏壓產生，是與當地的地理環境有關系。山體滑坡，地質下沉，水源的經過，以及自然氣候對環境的影響等，都是產生連拱隧道偏壓的原因。尤其是在施工的過程中，震動對周圍的巖石的影響，都會引起巖石對外的壓強改變，因此導致而且因為山體滲水的原因，對隧道有一定的腐蝕性，在建設完隧道后，會改變原有的偏壓，這也是偏壓連拱隧道質量出現問題的原因。

1.2 根據偏壓連拱隧道的特點優化設計

根據數據可以知道，偏壓連拱隧道的特點就是挖開的跨度比較大，對于引線下埋，主要是埋深淺，而且引線的長度比較短。例如1號隧道，全長是995米，但是淺埋的深度只有15米，這一部分就是要求出口偏壓淺埋。而且由于其偏壓的等級是15，所以出口的偏壓程度不是很大，因此雖然隧道具有不同點偏壓，但是偏壓等級的不同，對隧道建設的印象也是不同的。因此，可以根據偏壓連拱隧道的特點，優化和重新設計偏壓連拱隧道。

2 關于偏壓連拱隧道施工技術優化研究

偏壓連拱隧道的建設，需要專業的技術才能完成。我國目前掌握的技術已經不符合我國對偏壓隧道的施工標準了。因此需要優化偏壓連拱隧道施工技術。首先是對三異洞施工技術的優化，主要是因為偏壓連拱隧道是兩個拱連成一線，其中中空的地方是需要使用中導洞施工技術，然后對左右側洞的連接技術統一在一起，變成三異洞施工技術。而且由于其具有預報地質情況的特征，而且對支撐點起到了保護作用。工程作業比較靈活，縮短了作業的時間。如表1所示，施工的移動速度和頻率都加強了。

同時還需要優化中導洞施工技術方法，由于表1展示出了三異洞施工技術的特點和優化后的有點，但是離不開中導洞技術的幫助。而且在現階段，中導洞成為了偏壓連拱隧道的主流技術。主要是因為中導洞是以先拱后墻的特點修建隧道，最重要的是，該技術能夠有效的防止巖石的風化帶來的隱患和危險。所以，優化中導洞技術和三異洞技術能夠提高偏壓連拱隧道的質量和安全性。

3 關于偏壓連拱隧道結構優化研究

3.1 偏壓連拱隧道中墻結構優化設計

在偏壓連拱隧道中，整體直中墻與整體曲中墻的結構比較薄，一般情況下并不適用該種結構設計。但是如果在修建偏壓連拱隧道的時候，外界環境有所限制，就需要使用這種結構，而該結構的唯一缺點就是薄，因此需要優化的就是在可能的情況下，加厚中墻，提高其質量和承受壓力的能力。還需要結合中空直中墻以及中空曲中墻的特點，設計出一款既適用于普通環境，尤適用于特殊環境的中墻結構。這樣節省了材料的成本，提高中墻的質量。同時有效的分散了偏壓連拱隧道所承受的壓力。

3.2 偏壓連拱隧道復合式襯砌的初期支護優化

我國在公路建設的過程中，使用偏壓連拱隧道，在一定程度上解決了受地形限制建設隧道的問題。但是經過一段時間的使用，會出現巖石坍塌，以及隧道內的襯砌產生大面積的裂縫。所以，襯砌的裂縫是優化偏壓連拱隧道結構中的重點內容。

3.3 偏壓連拱隧道防排水結構設計優化

偏壓連拱隧道最重要的一個環節和結構就是排水，只有把積水順利的排出，才能保證隧道的安全和質量。因此，需要從偏壓連拱隧道本身的結構特點進行設計排水結構，在鞏固和加固了偏壓連拱隧道的襯砌支護港版以后，確保了隧道的質量安全，可以在開挖線的處設計排水通道和結構。以便在排水的過程，減少水壓對隧道的影響。而且防水板的安放，需要在二次襯砌中墻處延伸出來，確保整體的穩定性更強，不影響偏壓連拱隧道的正常使用。因此更改排水施工工序和技術，改善排水結構，有助于提高偏壓連拱隧道排水量的增加。所以，偏壓連拱隧道的排水結構優化設計是十分重要的。

4 結語

經過不斷的研究和探索，結合我國特有的地理環境，優化偏壓連拱隧道，成為了我國公路建設中重要的項目。對偏壓比例的協調，對隧道結構中支護襯砌的更改，甚至是隧道中墻的技術優化，都提高了偏壓連拱隧道的質量。這對促進我國公路工程建設幫助十分的大。不但節省了建設的空間，也節省了建設的成本，因此，我國十分重視對偏壓連拱隧道結構、設計和技術的優化，這促進了我國公路建設的發展進程。

參考文獻：

[1] 趙輝雄.偏壓連拱隧道設計、施工技術與結構優化[J].同濟大學，2007（05）：231-245.

[2] 李少杰.偏壓作用下雙連拱隧道的施工及其結構優化設計研究[J].重慶交通大學，20139070：145-147.