项目背景
• 净距不易达到要求情况： – 路线沿河傍山，拉开路线间 距，对隧道洞外路基、桥梁 等方案有较大影响
项目背景
• 净距不易达到要求情况： – 桥隧相连，采用分离式隧 道方案对洞外桥梁布设和 工程规模控制有较大影响
项目背景
净距不易达到要求情况：
中短隧道：受路线整体线型技 术指标控制，调整隧道间距自 由度低
安全？（监控量测体系及基准值的建立，控 制爆破手段与指标的确定等） • 什么情况下采用小净距隧道？如何应用？
项目背景
2003年初交通部对小净距隧道进行科研招标
2003年4月科研投标 科研联合体
西南交通大学
四川省交通厅
四川都汶公路
公路规划勘察设计研究院 有限责任公式
2003年6月，项目中标
汇报提纲
3.5
3.75
5.1
6.44
19
项目背景
• 围绕这些项目，在小净距隧道的中岩墙加固、爆破 振动和理论数值分析方面，尽管积累了的初步经验， 但尚缺乏系统的研究：
• 基本概念？（什么是小净距隧道？） • 分类及对应措施（不同的围岩、不同净距对
应的设计施工措施是什么？） • 如何确保小净距隧道的施工安全和长期运营
分析模型试验、数值分析及 现场试验的有关结果，拟定 量测基准
在依托工程设计施工中反映研究成果，确定现场试验方案
确定在依托工程中实施的安 全管理体系和量测项目
在依托工程中进行现场试验： 1.埋设量测元件 2.试验段详细项目量测 3.施工国产监控量测管理 4.分析测试成果，验证和修正室内研究成果
研究成果归纳整理： 1.绘制小净距隧道设计图集 2.撰写小净距隧道设计与施工指南 3.撰写研究总报告
汇报提纲
一.项目研究背景 二.项目执行情况 三.研究方法与手段 四.主要研究成果
项目背景
• 近20年来我国交通事业的发展 迅速，公路特别是高速公路逐渐 向山区延伸，公路隧道数量和型 式越来越多，难度也越来越大。
项目背景
• 规范要求双线隧道净距
围岩级别
Ⅲ
最小净距(m)
2B
Ⅳ 2.5 B
Ⅴ 3.5 B
■文献调研 ■对不同围岩，拟定各种 合理的断面型式、支护参 数方案
■文献调研收集国内外小净距隧 道实例 ■施工方案初步比选
■文献调研，收集国内外 小净距隧道施工实例，拟 定初步监控量测管理体系 及监控基准
数值模拟分析
相似模型试验
动力分析，确定控制爆破 标准
结构分析 支护参数确定
支护参数优化
施工方案数值模拟 模型试验验证施工方案
2.3项目研究人员与设备
• 硬件投入： – 设计组装1/30模型试验台架 – 采购现场试验测试元件若干
2.3项目研究人员与设备
多点位移计
测力锚杆
土压力盒
钢筋应变计
混凝土应变计
速度传感器
2.4 主要研究工作量
• 数值计算内容：
– 分析类型：二、三维弹性/弹塑性/动力分
析
二维分析模
型
– 二维静力分析：计算工况共计252组，其
2.4 主要研究工作量
本课题采用了1/30模型试验，共计试验40余组。工况组合如下表：
围岩类别
II
III
IV
净距(m)
3、6、9、12
3、6
3
埋深(m)
30
5、15、30、50、80
30
施工方法
先行洞：上下台阶
先行洞：上下台阶
先行洞：上下台阶
后行洞：全断面下台阶
2.1研究内容与技术路线 技术
双洞小净距隧道设计与施工关键技术研究
路线
中岩墙加固判定条件及方法 爆破振动对围岩及邻近隧道的
研究
影响研究
主体结构设计参数研究
小净距隧道施工方法研究
监控量测管理体系及监控 基准研究
■文献检索，收集有关中岩 墙加固方法 ■对不同围岩、不同间距， 拟定加固方案
■文献调查，收集国内外小净 距隧道爆破振动研究资料
汇报提纲
一.项目研究背景 二.项目执行情况 三.研究方法与手段 四.主要研究成果
3.1资料收集与现场调研
2003年12月，完成对福建、浙
三 江等省国内主要小净距项目的现场
调研
研 究 方 法 与 手 段
3.1资料收集与现场调研
宁波招宝山隧道，最小净距 2.98米，地层岩性主要为流纹斑 岩，为国内目前净距最小的公路 隧道
3.1资料收集与现场调研
厦门仙岳山隧道，净距19米，是国内早期建成的小净 距隧道之一
岩柱加固判定标准及方法
2.1研究内容与技术路线 总体
研究目标
• 针对Ⅲ～Ⅴ级围岩，对双车道双洞小净距(1B以 下,B－隧道开挖宽度)隧道设计、施工关键技术进 行系统研究
• 提出可供设计与施工应用的小净距隧道标准断面 和标准设计，编制双洞小净距隧道设计与施工指 南、规程或工法标准
• 同时，提高西部交通科技水平，培养西部交通科 技人才
项目背景
• 为减小路线间距，90年 代初期，国内逐步修建 了一批连拱隧道
项目背景
• 连拱隧道存在的问题：
– 施工工序较为复杂 – 防排水质量不易保证 – 易发生开裂渗漏
项目背景
• 继连拱隧道之后，国内出现了首批的小净距隧道：
隧道
招宝山隧道 紫坪铺隧道 金旗山隧道 丰泽街隧道 仙岳山隧道
净距(m)
侧壁导坑
台阶
中岩柱加固
预应力锚杆、注浆加固
2.5 成果报告
(1)研究总报告(第一卷) (2)数值计算研究报告(第二卷) (3)模型试验研究报告(第三卷) (4)现场试验研究报告(第四卷) (5)依托工程实施总结报告(第五卷) (6)双洞小净距隧道设计与施工指南(第六卷) (7)双洞小净距隧道设计图集(第七卷)
一.项目研究背景 二.项目执行情况 三.研究方法与手段 四.主要研究成果
2.1研究内容与技术路线
支护设计
施工方法 爆破振动 监控量测基准
子道及子道研子道究子爆围子测及课岩方课主究课的破岩课管 安课题柱法题 体振稳题 合理全题题一 加 研动定二 结体保三 理四五： 固 究对性： 构系证： 施：：相影小 判、体小 设小 工小邻响现监系净定净 计净 方净隧 研场控研距标距参距距法道究监基究隧准隧隧数及控隧研准道量
中弹性分析计算168组，弹塑性分析计算
84组
2.4 主要研究工作量
■三维静力分析：计算工况共计18组 ■动力分析：计算工况共计20余组
三维分析模 型
2.4 主要研究工作量
本课题依托紫坪铺隧道小净距段 开展现场试验研究，在各净距段布设 了9个测试断面，开展了为期1年半、 10余项测试项目的研究工作