突破超大跨度隧道的技術難關

文|交通運輸部公路科學研究院橋梁隧道研究中心 許崇幫

我國高速公路單洞三車道、四車道隧道等超大跨度隧道，面臨著隧道施工工法選取、不同工法間轉換控制和隧道施工過程荷載計算等技術難題。該項目組通過理論創新、數值仿真、工程測試等技術手段，解決了超大跨度隧道施工工法選取理論依據、隧道施工工法轉換控制標準、隧道分步施工松散荷載計算等工程問題，提升了特大跨度隧道施工的科學技術水平。

組圖：不同控制因素與圍巖穩定性指標的關系

近年來，我國高速公路單洞三車道、四車道隧道等超大跨度隧道大量涌現。大跨度、低扁平率造就了超大跨度隧道施工荷載模式、隧道施工工法及工法轉換，較傳統的單洞兩車道隧道迥然不同，面臨著隧道施工工法選取、不同工法間轉換控制和隧道施工過程荷載計算等技術難題。該項目組以路基同寬的單洞三車道隧道（開挖跨度達20.1米）為研究對象，通過理論創新、數值仿真、工程測試等技術手段，解決了超大跨度隧道施工工法選取理論依據、隧道施工工法轉換控制標準、隧道分步施工松散荷載計算等工程問題，提升了特大跨度隧道施工的科學技術水平。

在研究過程中，該項目取得了多項創新性成果。

提出了超大跨度隧道施工工法的選擇方法及判別標準，解決了超大跨度隧道工法選擇難題。

研發了超大跨度隧道雙側壁導坑法與CRD法轉換技術，提出了變換始態位置的判斷方法和過渡長度的計算方法。

隧道施工工法轉換施工

揭示了超大跨度隧道分步施工中圍巖塌落拱的發展規律，提出了超大跨度隧道分步施工圍巖的松散荷載分布狀態和計算方法。

揭示了超大跨度隧道穿越破碎不整合接觸帶的失穩機理，提出了破碎不整合接觸帶的劃分標準和施工方法。

該項目的研究成果在貴州省遵貴高速公路馬林隧道、竹林寨隧道，廣東省大廣高速公路風門凹隧道、陜西省黃延高速公路淌川隧道等工程中成功運用，取得了良好的社會經濟效益。

經中國公路學會鑒定，該項目研究成果總體達到了國際先進水平，其中超大跨度隧道施工工法的選擇方法及判別標準達到了國際領先水平。