采用超前地质预报技术探 明隧道前方围岩状况，同 时加强施工监控量测，及 时调整施工方法与步骤
解决了
大跨度隧道施工的安全问题，使隧道 施工安全基本得到了保证
研究了静态爆破和微震 动光面控制爆破技术， 控制一次爆破药量，采 用弱爆破的方式
克服了
大跨度隧道开挖后易失稳造成坍方、破 碎围岩超欠挖及对居民和建筑物影响
01年8月 03年4月 07年10月 06年2月完 完工 完工 完工 工
从表中可以看出，新屋隧道是目前国内扁平率小、长度较长的 双向八车道公路隧道。
双向八车道公 路隧道的建设始 于 20 世纪90 年代末， 随着贵州凯里大 阁 山隧道和大连韩 家 岭隧道的贯通， 2003 在 韩 家 岭 隧 道 的建设中，已经 开 展了单洞四车道 隧 道设计与施工关 键 技术的研究，采 取 了理论分析、结 构 计算和相似模拟 的 方法进行了研究 ， 为我国大跨度扁 平 公路隧道的设计 与 施工提出了一套 技 术体系。双线八 车 道公路隧道单洞 最 大跨度在23米左右， 其最大高度含仰 拱 13 米左右，从起拱 线算起矢跨比最 小 为0.41,设计、施工 建设难度都很大。
隧道进口端静 态爆破施工
长管棚施工
2、洞口浅埋暗挖段施工技术
隧 道 进 出 口 段 施 工 顺 序：
开挖清除地表土→边坡加固→施作套拱 →管棚施工→隧道拱顶处理→按照双侧壁导 坑法对主洞开挖
管棚导向墙施工 及导向管安装
管棚施工工艺流程如下：
埋设导向管→钻机就位→钻孔→清孔 →钻机退出→推入钢管→封闭孔口→清管→ 管棚注浆。 管棚采用φ108×6mm的钢管。为了 便于提高钻孔精度，在明暗挖交界处施
1) 新屋隧道双侧壁导坑法开挖三维数值分析 计算模型
1、特大断面隧道施工三维数值分析研究
计算结果分析
隧道围岩变形图 由上述计算结果可知，采用双侧壁导坑法开挖，隧道初支水平收敛和垂直变形都 非常小，最大值只有0.57mm，实际量测最大值约为0.9mm，满足规范要求，说明用此 种工法开挖是安全的。但施工中需要注意：①、拆撑对初期支护内力影响大，为整个 施工过程的关键工序，在施工过程中应该严格控制拆撑长度。②、围岩塑性区呈现经 典蝶形，最大发展深度发生在拱脚和墙脚部位，在施工过程中应该加强对掌子面的监 测，必要时采取相应的措施加固掌子面。
支护参数，二次衬砌施作时间提供依据。
信息化：通过利用TSP203地质预报系统和隧道
围岩变形的监控量测数据的研究与分析，总结 特大断面隧道工程信息化施工的经验。
新屋隧道效果图
4) 研究的主要过程
对双侧壁导坑法施工方案 优化，用有限元软件对方 案进行了三维数值分析
确保了
隧道开挖施工进度及方案计算的可靠性
松散土类孔隙水和基岩裂隙水。松散类土厚度
变化较大且不稳定，水量中等～贫乏，隧道基 岩为燕山期粗粒花岗岩和加里东期混合花岗岩，
节理发育，储水量较大，是该区的主要含水层
位，含水层富水性及透水性较好。根据水质分 析，地下水对混凝土具分解类酸型中等腐蚀性。
隧道出口地貌
3、项目工程特点及难点
工程特点：大跨度分离式双向八车道隧道，扁平率低，
隧 道 左 线 出 口 段 施 工
隧 道 出 口 洞 门 完 成 图
中铁一局集团有限公司广州分公司 2011年12月7日
1、特大断面隧道施工三维数值分析研究
采用MIDAS GTS进行计算分析，根据隧道实际里程不同围岩级别针对不同工法 采取相应的计算，其中进口采用双侧壁导坑法，Ⅳ级围岩采用三台阶弧形导坑法。 模型计算断面埋深根据计算所选断面工程实际埋深选取，计算断面宽选为50m宽， 上断面为自由断面，隧道计算长度为100m 。
2011年中铁一局集团科 技成果评审汇报资料
中铁一局集团有限公司广州分公司 二○一一年十二月七日
汇 报 内
容 1
一、简介 1、立项背景及任务来源 2、国内情况介绍 3、研究目的 4、研究的主要过程 二、工程概况 1、工程概况 2、地质及水文情况 3、项目工程特点及难点 三、新屋隧道施工关键技术 1、特大断面隧道施工三维数值分析研究 2、洞口浅埋暗挖段施工技术 3、隧道开挖施工技术
采用了先进的监控量测技 术，系统可靠性强，满足 测量精度要求
达到了
及时反馈信息的目的 ，减少了劳动强 度，提高了工作效率
中铁一局集团有限公司广州分公司 2011年12月7日
1、新屋隧道工程概况
新屋隧道是深圳南坪快速路二期主线为穿越塘朗山而设置的一座隧道，为线路的控制性工 程之一，是目前国内较长的一座双洞分离式八车道公路隧道。
贵州城市 沈大高速 广州东二 隧道 改建工程 环 486 22×18 0.4 单洞 四车道 521 23×13 0.56 单洞 四车道 1010
深圳南坪 265
深圳南坪 624
21.5×13 21.1×13.7 21×13.32 21.7×11 0.42 双洞 八车道 0.45 双洞 八车道 0.42 双洞 八车道 在建 0.38 单洞 四车道 11年1月 完工
2、洞口浅埋暗挖段施工技术
由于该隧道进出口洞口段覆盖层较薄，岩性 分别为残坡积层和全风化混合岩，透水性较好， 隧道开挖时可能出现涌水及洞室不稳，为确保施 工安全，隧道洞口段设计采用大管棚超前预加固 处理，提高围岩自身承载力，必要时接出几米钢
架明洞，增加洞口部结构的整体性。
隧道右线出口
隧道洞口覆盖层较薄，暗洞进洞相对困难， 因此设置了一定长度的明洞。由本隧道进口端受 新屋一侧村民、益力矿泉水厂及计量院等建筑物 的影响，不可能实施正常爆破，遂采用机械破碎 ＋静态破碎（利用膨胀剂膨胀产生的内应力使其 周边介质受力产生破碎）的方法开挖，有效地防 止了施工噪音，减少了对周围建筑物的扰动与破 坏 。
长度大，隧道围岩差（80％为Ⅳ、Ⅴ级），隧道在 Z12+585～+615和Y12+480～+520范围内有破碎构造带F1， 为断层碎裂岩，节理裂隙发育，岩石破碎。

工程难点：隧道进出洞口段覆盖较薄，岩性透水性好，
雨季施工易出现涌水、坍塌。 Ⅳ、Ⅴ级围岩施工采用双侧 壁导坑法，工序复杂，组织快速化施工困难。
南坪快速路二期主线工程是深圳市近期规划建设“一横八纵”干线道路中的重要工程之一，
是深圳市的重点建设项目,该主线工程起于广深沿江高速前海立交，终点与南坪一期塘朗立交相 接，主线全长15.25km。

本合同段为南坪快速路二期A段工程第 2合同段，全长2736m，主线采用双向8 车道，路基宽度36～45m，设计行车速 度80km/h。控制工程为新屋隧道。
1、特大断面隧道施工三维数值分析研究
2) 新屋隧道弧形导坑三台阶法开挖三维数值分析 计算模型
计算结果分析
1、特大断面隧道施工三维数值分析研究
隧 道 围 岩 变 形 图
隧 道 应 力 云 图
1、特大断面隧道施工三维数值分析研究
由上述计算结果可知，采用弧形导坑三台阶法开挖，隧道初支水平收敛和垂直变 形都较小，水平方向最大值为1.07cm，在墙腰处，垂直最大位移为1.67cm，满足规范 要求，说明用此种工法开挖是安全的。但施工中需要注意：①、加强掌子面加固及初 支锁脚。②、围岩塑性区呈现经典蝶形，最大发展深度发生在拱脚和墙脚部位，在施 工过程中应该加强对掌子面的监测，必要时采取相应措施加固隧道薄弱位置。③、根 据理论分析，隧道在铺设二衬之前，围岩塑性发展趋势在距离掌子面85m距离之后发 展较明显，随着掌子面的推进，围岩塑性发展区有逐渐扩散形成环向整体分布的趋势， 因此施作二衬的合理距离为距掌子面85～90m范围。
备 注
路线全长
路基土石方
隧道工程 （新屋隧道）
分离式
5
6
隧道衬砌
桥梁工程 （塘朗主线高架桥 ）
34250 （左幅 1567，右 预应力砼小 m/座 幅1258）文情况
地 质：根据地域资料及地质调查，勘查区及其周边出露的地层主要有第四系地层、 燕山期粗粒花岗岩、加里东区混合花岗岩。 隧道地貌单元为剥蚀丘陵地带，地势起伏较大，植被茂盛。 水 文：新屋隧道隧址区属南亚热带季风 气候，雨量充沛，干湿季节明显，夏秋季有台 风，台风影响时间为5～12月。地下水主要为
锚杆和初砌变形量（即应力-应变）等的监控量 测，检验和评价支护效果，为评价和修改初期
新屋隧道施工难度很大,作为 深圳市南坪快速路控制性工程，工 期、质量等方面均受到市领导高度 重视。为把新屋隧道建成令业主满 意的工程，特提出针对大跨度双向 八车道隧道的综合施工技术进行研 究，通过对光面控制爆破技术，双 侧壁导坑法施工工艺、隧道防排水 衬砌施工工艺及隧道监控量测的研 究，探索出一套经济可行、技术先 进、质量保证、进度超前、安全可 行的施工方案、方法及工艺，争取 在国内大跨度大断面隧道施工技术 方面有所创新和突破，达到国内先 进水平。
本合同段新屋隧道左线长624m、右线 长604m。隧道净宽17.75m。隧道开挖 最大跨度为21m,开挖高度为13.32m。 洞身左、右线最大净距34m，最小净距 19m。

施工平面位置图
主要工程数量表
序号
1 2 3 4
项
目
挖方 填方 开挖土石方
单 位 数 量
m m3 m3 m3 2736 158114 501535 265700
♣ Ⅳ、Ⅴ级围岩采用双侧
壁导坑法施工
♣ Ⅲ级围岩采用弧形导坑
上下台阶法施工
新屋隧道 施工方案 专家论证 会
3) 研究的目的
成本方面：通过对光面爆破技术的研究，针对
现场施工条件，合理优化爆破设计参数，有效 防止爆破对围岩的扰动和结构性破坏，减少超
欠挖，节约工程成本。
技术工艺方面：通过对双侧壁导坑法施工组织
研究，总结出一套开挖大跨度四车道高速公路 隧道的技术及工艺。
提供施工依据：通过对隧道钢拱架、格栅支撑、