摘 要 本文主要介紹重慶輕軌六號(hào)線禮嘉車站隧道施工過(guò)程中的小凈距隧道合理凈距、支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇、施工方法的確定、兩隧洞施工相互影響及中夾巖加固技術(shù)、爆破振動(dòng)對(duì)小凈距隧道的影響等關(guān)鍵技術(shù)的研究，經(jīng)過(guò)該項(xiàng)目的實(shí)施獲得的心得體會(huì)。
　　關(guān)鍵詞 禮嘉車站 小凈距隧道 關(guān)鍵技術(shù)
　　1引言
　　隨著隧道工程項(xiàng)目的日益增加，特別是我國(guó)西部地區(qū)的大力發(fā)展，在修建山嶺隧道時(shí)，為了滿足兩洞間最小凈距的要求，往往使隧道展線不靈活、占地面積大、高邊坡等問題日益突出，并由此導(dǎo)致工程造價(jià)、養(yǎng)護(hù)費(fèi)增加，同時(shí)也不利于環(huán)境保護(hù)。因此，在特殊地段的隧道建設(shè)中，連續(xù)中、短隧道多采用小凈距隧道或連拱隧道型式;長(zhǎng)大隧道的建設(shè)也常采用洞身段為獨(dú)立雙洞，在洞口段漸變過(guò)渡為小凈距或連拱隧道。
　　基于小凈距隧道的設(shè)計(jì)、施工技術(shù)難點(diǎn)和重點(diǎn)，目前主要集中在幾個(gè)方面：小凈距隧道概念及合理凈距的確定;支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)的選定;不同地質(zhì)條件各施工方法的確定及其優(yōu)劣之比較;兩隧洞施工時(shí)的相互影響以及中夾巖加固技術(shù);采用鉆爆法施工時(shí)爆破震動(dòng)的影響等。本文結(jié)合小凈距隧道的建設(shè)情況，對(duì)上述幾方面的研究現(xiàn)狀、已取得的初步成果及有待解決的問題等進(jìn)行綜合分析。
　　2研究現(xiàn)狀
　　2.1小凈距隧道概念及合理凈距的確定
　　2004年《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》中首次正式提出了小凈距隧道的概念:隧道間的中間巖柱厚度小于獨(dú)立雙洞最小凈距值的特殊隧道布置形式。我國(guó)已修建的部分小凈距隧道項(xiàng)目如表1所示。
　　雖然隧道設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)各類圍巖級(jí)別的最小凈距做了規(guī)定，但隧道設(shè)計(jì)往往受地形和公路線形的限制，不同圍巖地質(zhì)條件、施工方法和施工工序等都要考慮不同的凈距。實(shí)際工程中，小凈距隧道的凈距往往小于規(guī)范中所限定的最小凈距，并取得了成功。所以，對(duì)最小凈距的研究成為目前討論的熱點(diǎn)。如秦峰等對(duì)5m左右的小凈距隧道的施工方法進(jìn)行了模擬研究;黃拔洲等比較了凈距分別為3m和4m時(shí)的隧道力學(xué)狀態(tài);劉艷青等認(rèn)為兩隧道保持在4m左右便于采取加固措施。綜合研究成果，考慮小凈距隧道的經(jīng)濟(jì)性、中夾巖的力學(xué)穩(wěn)定等相關(guān)因素，對(duì)凈距在4-8m范圍的小凈距隧道開展可行性研究是很有實(shí)際意義的。本次禮嘉站寬22.50m，高18.60m，為淺埋大跨超高地下洞室，施工中采用的凈距為6m。經(jīng)理論檢驗(yàn)和實(shí)踐證明，該距離滿足隧道安全施工要求。

工程名稱	長(zhǎng)度 （m）	凈間距 （m）	圍巖 級(jí)別	施工方法	特點(diǎn)
招寶山	169	2.98-4.2	III、IV	臺(tái)階法	三車道大跨度
板桃隧道	—	6.14	V	臺(tái)階法	鐵路隧道進(jìn)口段I、II線并行
大坪隧道	188	10.5-2.9	—	臺(tái)階法	不同跨徑
廣州地鐵2號(hào)線公紀(jì)區(qū)間	112	0.87	IV、V	臺(tái)階法 CRD法	超小間距、單雙線并行
京福高速系列隧道（13座）	—	4.8-5.2	III-V	—	大規(guī)模小凈距隧道工程群
仙岳山隧道	1085	19	II-V	—	廈門城市小凈距隧道
瓦窯灣隧道	450	4.5	III、IV	臺(tái)階法 全斷面	中夾巖采取特殊加固措施
菊花臺(tái)隧道	—	5.23、1.69	IV-VI	臺(tái)階法 CD法	超淺埋（0.5-28m），三洞并行，圍巖條件惡劣
青山隧道 （內(nèi)昆線）	699	2.76-12.8	III、IV	超前導(dǎo)洞預(yù)留 光爆層法	斷面形式多變，中巖柱變化大，圍巖條件好

　　2.2支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇
　　目前，關(guān)于小凈距隧道支護(hù)參數(shù)的研究并不多見，總體設(shè)計(jì)原則是考慮在傳統(tǒng)分離式隧道的基礎(chǔ)上進(jìn)行加強(qiáng)。但正如規(guī)范中所言，尚缺乏Ⅴ類圍巖和二車道小凈距隧道參考值，對(duì)于禮嘉車站的大跨淺埋隧道更無(wú)規(guī)范可依，因此通過(guò)本次禮嘉車站的施工實(shí)踐可為同類工程提供參考。
　　2.3施工方法的確定
　　小凈距隧道施工方法選擇的原則是盡可能保證中夾巖柱范圍內(nèi)不出現(xiàn)塑性區(qū)過(guò)大或連通現(xiàn)象而影響中夾巖巖體的穩(wěn)定性。目前常用的施工方法有：?jiǎn)蝹?cè)壁導(dǎo)坑法、臺(tái)階法等。
　　本次禮嘉車站施工在已有工法研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)出CD法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑相結(jié)合的方法，國(guó)內(nèi)首次采用此方法進(jìn)行施工，經(jīng)理論驗(yàn)算和實(shí)踐證明了該工法的先進(jìn)性和可靠性，也可為重慶地區(qū)類似工程的施工提供參考。
　　步序：(1)、1部開挖及初支;(2)、2部開挖及初支;(3)、3部中支柱澆注;(4)、4部開挖及初支;(5)、5部開挖及初支;(6)、6部開挖及初支;(7)、7部開挖及初支;(8)、8部拆除中支柱;(9)、9部開挖及初支;(10)、10部開挖及初支;(11)、11部仰拱開挖及初支;(12)、12部仰拱開挖及初支;(13)、13部仰拱開挖及初支。
　　2.4兩隧洞施工相互影響及中夾巖加固技術(shù)
　　相互影響是小凈距隧道區(qū)別于分離式獨(dú)立隧道的本質(zhì)所在;小凈距隧道之間的相互影響主要決定于以下幾方面:(1)隧道凈距與圍巖級(jí)別;(2)隧道的相對(duì)位置關(guān)系;(3)隧道的開挖方法及施工工序;(4)隧道的斷面大小及襯砌結(jié)構(gòu)型式。開挖洞室時(shí)，緊鄰洞室的圍巖初始應(yīng)力場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生很大變化，隨著距孔洞距離的增大，應(yīng)力場(chǎng)的擾動(dòng)量將迅速衰減，對(duì)一定距離以外的范圍可忽略開挖引起的影響，這就是洞室開挖的影響區(qū)范圍問題。對(duì)于兩個(gè)或多個(gè)鄰近洞室，若各個(gè)隧道影響范圍彼此不重疊，每個(gè)洞室可視為與相鄰洞室脫離的單個(gè)洞室，進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí)可忽略洞室之間的相互影響。而對(duì)于小凈距隧道，兩個(gè)隧道的影響范圍相互疊加，相鄰洞室之間存在相互作用，從而使隧道的施工力學(xué)特征有別于獨(dú)立單洞。如何較為準(zhǔn)確的考慮、計(jì)算隧道間的相互影響至今還是一個(gè)很難的問題。
　　通過(guò)對(duì)禮嘉車站兩洞間距分別為5m、6m、7m、10m、15m時(shí)的拱頂沉降進(jìn)行了分析，圖2、圖3分別為間距為5 m和10m時(shí)的豎向位移。
　　從上圖可以看出：隨著隧道間距的增大，拱頂位移呈減小趨勢(shì)，當(dāng)間距達(dá)到一定遠(yuǎn)距離時(shí)，對(duì)隧道拱頂位移影響將將一步減小，最終無(wú)影響。因此，實(shí)際施工時(shí)應(yīng)對(duì)間距進(jìn)行分析研究，以獲得最優(yōu)的間距。
　　2.5爆破振動(dòng)對(duì)小凈距隧道的影響
　　眾多施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)信息表明，中夾巖柱是開挖爆破施工影響的主要承載體，是小凈距隧道施工中的薄弱環(huán)節(jié)。因此，國(guó)內(nèi)展開了對(duì)爆破振動(dòng)影響的研究，并已取得較為明顯的成果。
　　為了克服和降低爆破施工帶來(lái)的影響，相應(yīng)地開展了對(duì)中夾巖加固技術(shù)的研究。現(xiàn)有加固技術(shù)主要為大噸位預(yù)應(yīng)力錨索、對(duì)拉錨桿、小導(dǎo)管注漿和水平貫通錨桿等方法。那么，一種加固技術(shù)是否適用于不同類別圍巖;選定一項(xiàng)加固技術(shù)后，其設(shè)計(jì)參數(shù)如何考慮;為保持中夾巖穩(wěn)定，同時(shí)施作兩種或兩種以上加固方法是否可行等問題在小凈距隧道的研究中尚未見相關(guān)論述，有待于進(jìn)一步的研究。
　　3理論分析
　　目前，關(guān)于小凈距隧道的理論計(jì)算主要有以下兩種:
　　(1)圍巖應(yīng)力理論。該理論認(rèn)為拉伸破壞和剪切破壞是巖石的主要破壞形式，通過(guò)對(duì)側(cè)壁不加約束和加約束時(shí)的剪力大小的比較，為小凈距隧道提供可行性理論依據(jù)。
　　(2)數(shù)值模擬方法。數(shù)值模擬研究方法借助于高性能的計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)較大范圍內(nèi)的方案選擇和參數(shù)舍取，如斷而形狀及尺寸大小、地層變化的影響、開挖后和支護(hù)前后的圍巖穩(wěn)定程度等，從而擺脫對(duì)施工經(jīng)驗(yàn)的過(guò)分依賴。該方法不僅能模擬施工過(guò)程中應(yīng)力的變化，也可反映出圍巖在不同施工條件下的各類變形情況，為設(shè)計(jì)和施工提供了參考依據(jù)。
　　4結(jié)語(yǔ)
　　盡管小凈距隧道目前已得到了很大的發(fā)展，具備了一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本次禮嘉車站的超淺埋大跨小凈距隧道施工在積極總結(jié)已有施工經(jīng)驗(yàn)、開發(fā)新的施工方法上做出了很大的探索，但關(guān)于小凈距隧道一些問題的研究仍顯不足，主要問題有：
　　(1)小凈距隧道的選型。相比分離式隧道及連拱隧道兩種隧道形式，小凈距隧道可以較好地適應(yīng)公路選線受到限制的情況，尤其能處理好橋隧相連的路線接線問題，因此需要展開對(duì)小凈距隧道線形連接上的針對(duì)性研究。
　　(2)不同圍巖類別情況下小凈距隧道的標(biāo)準(zhǔn)斷面、尺寸的擬定。
　　(3)不同地質(zhì)條件下小凈距隧道的施工方法、施工規(guī)程及質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。
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