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摘要：双联拱隧道俗称“M洞”，我国于20世纪90年代开始采用。双联拱隧道的设计与施工，虽数量不多，却一直是众多业内界人士和专家学者们探讨的话题，分析它的利与敝，特别有关它的许多设计与施工标准尚未确立，为此、双联拱隧道的特有问题不得不需要我们在实践中去探析及其借鉴国外经验进行类比和总结。
一、导坑数与砼墙
1、导坑数
在双联拱隧道设计与施工中，导坑数与砼墙数是保持一致的。导坑数的多少根据地质条件和地下水文情况而设计。一般在比较坚硬的围岩中多采用1个导坑的方式，我们常称为中央导坑或中导坑；在软质围岩中多采用3导坑的方式；另外还有一种就是无导坑，也就是我们常说的小净距隧道。
2、砼墙（中柱墙和边墙）
砼墙的设计常见的有三种，钢筋混凝土、素混凝土和片石混凝土。
双联拱隧道的中央导坑内构筑的，受到來自两主洞施工时的各种方向反复压力，并承爱作用在拱部上的荷载，因些呢、中柱墙是双联拱隧道中的重要结构体。中柱墙也叫中柱、中墙、中隔墙等，按纵断面的线型可分为直中墙和曲中墙。
3、导坑数的分类与主要特征，如下表1-1
表1-1
导坑方试 示意图 主要特征
无导坑方式
（小净距） 工期和经济性相对有利；
支护基脚下沉小比其两种更易下沉；
根据地质条件，需对中岩墙进行补强。
一导坑方式
（中央导坑） 工期比无导坑长，比三导坑短；
与三导坑相比，经济性有利；
初期支护一侧易下沉及曲变。
三导坑方式 工期长； 经济性差；
上半初期支护支持在墙上，基脚下沉小。
二、双联拱二衬常设计的支持结构
1、从二衬的支持结构与中墙的关系来看，其主要特征见表2-1
表2-1
导坑方试 示意图 主要特征
上部支持型 中墙也担负二衬荷载作用；
中墙也具有最终结构物的功能；
中墙产生变形时，对应困难；
防水可设纵向止水带，排水困难。
脚部支持型
中墙也担负二衬荷载作用；
中墙也具有最终结构物的功能；
防水可设纵向止水带，排水设纵向盲管。
仰拱支持型 中墙不担负二衬荷载作用；
二衬与仰拱闭合成为整体，隧道的抗震性、稳定性比前两种较好；
防排水较好。
2、中墙采用什么样的结构，是设计需要着重考虑的，上部支持型是作为永久结构设计，而脚部支持型和仰拱支持型按临时结构设计。各种支持结构从表中可知道并无多大差别，从20世纪80年代后半期，脚部支持型和仰拱支持型采用较多，而近些年采用仰拱支持型更多。
三、宝石联拱隧道工程实例
1、工程概况
（1）隧址
四川达州至重庆万州高速公路工程项目，宝石联拱隧道地处四川境内开江县宝石乡。
（2）地质情况
进洞口段：位于一斜坡，斜坡粉质粘土覆盖，呈可塑状，厚度5.9m，土中含有少量碎石及小角砾，该层稳定性差。抗水的冲蚀能力差，易产生冲刷变形破坏，水土流失。下部基岩为泥岩、砂质泥岩强风化层，厚度约3.5～5.0m。岩体破碎～极破碎，节理裂隙发育～极发育，裂隙连通性好，自稳能力差，水浸后极易加剧松散破坏。
出洞口段：位于一斜坡，斜坡粉质粘土覆盖，呈可塑状，厚度5m左右，土中含有少量碎石及小角砾，该层稳定性差。抗水的冲蚀能力差，易产生冲刷变形破坏，水土流失。下部基岩为泥岩、砂质泥岩强风化层，厚度约4.1m。岩体破碎～极破碎，节理裂隙发育～极发育，裂隙连通性好，自稳能力差，水浸后极易加剧松散破坏；作为洞口仰坡岩体，容易在水的的冲刷侵蚀下产生坡面变形破坏，形成浅层滑塌。
洞身段：洞身主要由中风化泥岩、砂质泥岩、砂岩组成。其主要工程地质特征为：岩体较完整～完整，节理裂隙稍发育～不发育，根据波速测试成果计算，KV=0.67～0.85，属自稳性较好的围岩。
洞身围岩分布情况：根据设计资料看出，该隧道洞身中围岩全是Ⅳ、V类。
Ⅳ类围岩分布在K160+450～K160+500；K160+542～K160+600。
V 类围岩分布在K160+326～K160+450；K160+500～K160+542；K160+600～K160+750。
（3）水文情况
据现场开挖来看，以滴水为主。
2、设计概况
（1）设计标准
公路等级：双向四车道；隧道设计速度：80km/h；隧道路面横坡：单向坡2%（直线段），超高不大于±4%；隧道内最大纵坡：±3%；最小纵坡不小于±0.3%；洞内路面设计荷载：公路—I级；隧道防水等级：一级；二次衬砌砼抗渗等级不小于S6。
（2）隧道建筑限界（主洞）：净宽10.25m；净高5m；行车道（m）3.75×2m；侧向宽度（m）0.5＋0.75m；检修道0.75×2m
（3）隧道衬砌内轮廓尺寸：拱高7.15m，上半圆半径为5.53m的三心圆曲边墙结构，净空面积（含仰拱）78.22m2，周长（含仰拱）32.29m。
（4）主洞结构设计：按新奥法施工原理进行设计，即以系统锚杆、喷混凝土、钢筋网、钢架等组成的初期支护与二次模筑砼相结合的复合衬砌型式。
宝石联拱隧道上下行线均不设应急停车带及人行、车行横洞。
（5）隧道支护衬砌结构
隧道除洞口段设置明洞外，其余均采用柔性支护体系结构的复合式衬砌，即以刚拱架、锚杆、喷射混凝土等为初期支护，模筑混凝土为二次衬砌，并在两次衬砌之间敷设EVA防水板加土工布。
（5）洞门形式采用削竹式。
（6）防排水：洞内复合式衬砌段采用Ф110mm边墙纵向排水管，环向Ф100mm的排水半管、EVA防水板和土工布进行环向防排水。明洞段采用EVA防水板、土工布及粘土隔水层进行防排水。
二次模注衬砌混凝土每模间均设有橡胶止水带。
3、施工情况
（1）施工理念
依据新奥法施工原理，少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭、弱爆破、短进尺。
（2）主要施工顺序
开挖中央导坑（全面贯通后）→中墙浇筑→右洞开挖支护→左洞开挖支护（当右洞掘进大于30mr后进行）
（3）辅助施工措施
中央导坑和主洞进出口均设套拱、∮108超前大管棚和42超前注浆小导管。
（4）支护情况
中央导坑、临时性支护（初次喷砼+工字钢+锚杆+网片+第二次喷砼）；主洞、永久性支护（初次喷砼+工字钢+锚杆+网片+第二次喷砼），仰供和二衬为同级钢筋抗渗砼。
（5）变更情况
进口端，当洞口边、仰坡逐级开支护挖完成后（原设计坡比为1：1），也就是在中央导坑进洞前，仰坡出现小方量滑塌，洞顶截水沟不同程度开裂，半山处一民房院坝下沉的1m多，左边坡因严重偏压呈现多条贯通式开裂，缝宽20~50mm。
第一次变更、采用108的注浆钢管桩，桩深12m~16m不等，沿左边坡及仰坡截水沟布设，间距1m，仰坡面打设木桩及42注浆小导管，仰坡暂时得到控制，但左边效果不佳，仍在持续开裂 。
第二次变更、左边坡设2*2m方形的抗滑桩（C30钢筋砼），桩深14m~22m不等，间距5m，桩与桩之间设挡墙（C30钢筋砼）。为了考虑到能安全进洞，对仰坡进行再次清表及减载，分成三台阶，暗洞变短，明洞延长，右边坡原为锚喷变为锚杆框格梁，变削竹式为端墙式洞门。
4、开挖
（1）中央导坑
洞口段正台阶法（即上下断面），但、上断面预留核心土环形开挖，以机械作业为主，人工作业为辅。洞身段IV级围岩短台阶法，以钻爆为主（弱爆破短进尺），机械作业为辅。
（2）主洞开挖
洞口段采用CD法，以机械作业为主。洞身段IV級围岩采用三台阶开挖，以钻爆为主（弱爆破短进尺），机械作业为辅。
5、主洞初期支护
洞口段钢架为全闭合。
6、二衬
宝石联拱隧道二衬的支持结构设计为仰拱支持型，中墙不担负二衬荷载，二衬与仰拱闭合成为整体。
7、施工注意事项
（1）本隧道开挖时应考虑其埋深、偏压、地质复杂、雨季地表水影响等几大特点。
（2）联拱隧道的开挖必须先贯通中导洞、并施作完中墙后依次开挖主洞。
（3）主洞开挖时，左、右洞开挖掌子面错开距离宜大于30m以上。
（4）中墙浇筑前、必须对砼模板进行施工荷载验算，模板安装时必须使用对拉拉杆，外侧支撑固定要牢靠。
（5）注意隧道纵向荷载对结构的影响，双洞变形缝应在同一位置设置。
（6）监控量测根据《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）相应要求进行，并以拱部垂直位移、中墙以上的拱部水平位移为重点。
（7）对围岩情况认真观察记录，根据围岩变化和监控资料及时反馈信息，以便第一时间调整设计和施工方案。
（8）为确保联拱隧道施工安全，必须对相邻洞室的最大临界震动速度进行控制，一般不宜大于15m/s。
（9）中墙浇筑，应按大体积砼相关技术要求施作，主要控制好水化热的问题，有必要时必须埋设冷却管通水冷却，同时加强洞内通风设施。
（10）注意中墙的防水问题。
首先在中央导坑钢架支护过程中，沿拱顶纵向间距每5m预埋一个坚向弯钩，要求用6mm光圆，焊接于工字钢上。
其次把已打孔好的盲管裹上土工布，顺直的安放在已预埋好的弯钩上，并直接与中央排水管接通。
再次就是中墙回填必须用同级砼灌注密实。
（11）本隧道主洞防排水与分离式隧道的复合式衬砌相同，这儿就不一一说明。
结束语
本文只是概要的介绍了联拱隧道的二衬的支持结构与中墙的关系和特点，并以工程实例中遇到的特殊问题所进行的补救措施做了简单的描述，最后对宝石联拱隧道施工中的注意事项进行了概括性的总结。
参考文献
[1]公路隧道施工技术规范 JTG F60-2009
[2]公路隧道施工技术细则 JTG/ TF60-2009
[3]公路隧道设计规范JTG D70-2004
[4]关宝树·隧道工程施工要点集（第二版）·北京·人民交通出版社·2011.7
[5]关宝树·隧道力学概论·成都·西南交通大学出版社·1993
[6]文德云·公路工程监理质量控制技术手册·北京·人民交通出版社·2006.1
一、导坑数与砼墙
1、导坑数
在双联拱隧道设计与施工中，导坑数与砼墙数是保持一致的。导坑数的多少根据地质条件和地下水文情况而设计。一般在比较坚硬的围岩中多采用1个导坑的方式，我们常称为中央导坑或中导坑；在软质围岩中多采用3导坑的方式；另外还有一种就是无导坑，也就是我们常说的小净距隧道。
2、砼墙（中柱墙和边墙）
砼墙的设计常见的有三种，钢筋混凝土、素混凝土和片石混凝土。
双联拱隧道的中央导坑内构筑的，受到來自两主洞施工时的各种方向反复压力，并承爱作用在拱部上的荷载，因些呢、中柱墙是双联拱隧道中的重要结构体。中柱墙也叫中柱、中墙、中隔墙等，按纵断面的线型可分为直中墙和曲中墙。
3、导坑数的分类与主要特征，如下表1-1
表1-1
导坑方试 示意图 主要特征
无导坑方式
（小净距） 工期和经济性相对有利；
支护基脚下沉小比其两种更易下沉；
根据地质条件，需对中岩墙进行补强。
一导坑方式
（中央导坑） 工期比无导坑长，比三导坑短；
与三导坑相比，经济性有利；
初期支护一侧易下沉及曲变。
三导坑方式 工期长； 经济性差；
上半初期支护支持在墙上，基脚下沉小。
二、双联拱二衬常设计的支持结构
1、从二衬的支持结构与中墙的关系来看，其主要特征见表2-1
表2-1
导坑方试 示意图 主要特征
上部支持型 中墙也担负二衬荷载作用；
中墙也具有最终结构物的功能；
中墙产生变形时，对应困难；
防水可设纵向止水带，排水困难。
脚部支持型
中墙也担负二衬荷载作用；
中墙也具有最终结构物的功能；
防水可设纵向止水带，排水设纵向盲管。
仰拱支持型 中墙不担负二衬荷载作用；
二衬与仰拱闭合成为整体，隧道的抗震性、稳定性比前两种较好；
防排水较好。
2、中墙采用什么样的结构，是设计需要着重考虑的，上部支持型是作为永久结构设计，而脚部支持型和仰拱支持型按临时结构设计。各种支持结构从表中可知道并无多大差别，从20世纪80年代后半期，脚部支持型和仰拱支持型采用较多，而近些年采用仰拱支持型更多。
三、宝石联拱隧道工程实例
1、工程概况
（1）隧址
四川达州至重庆万州高速公路工程项目，宝石联拱隧道地处四川境内开江县宝石乡。
（2）地质情况
进洞口段：位于一斜坡，斜坡粉质粘土覆盖，呈可塑状，厚度5.9m，土中含有少量碎石及小角砾，该层稳定性差。抗水的冲蚀能力差，易产生冲刷变形破坏，水土流失。下部基岩为泥岩、砂质泥岩强风化层，厚度约3.5～5.0m。岩体破碎～极破碎，节理裂隙发育～极发育，裂隙连通性好，自稳能力差，水浸后极易加剧松散破坏。
出洞口段：位于一斜坡，斜坡粉质粘土覆盖，呈可塑状，厚度5m左右，土中含有少量碎石及小角砾，该层稳定性差。抗水的冲蚀能力差，易产生冲刷变形破坏，水土流失。下部基岩为泥岩、砂质泥岩强风化层，厚度约4.1m。岩体破碎～极破碎，节理裂隙发育～极发育，裂隙连通性好，自稳能力差，水浸后极易加剧松散破坏；作为洞口仰坡岩体，容易在水的的冲刷侵蚀下产生坡面变形破坏，形成浅层滑塌。
洞身段：洞身主要由中风化泥岩、砂质泥岩、砂岩组成。其主要工程地质特征为：岩体较完整～完整，节理裂隙稍发育～不发育，根据波速测试成果计算，KV=0.67～0.85，属自稳性较好的围岩。
洞身围岩分布情况：根据设计资料看出，该隧道洞身中围岩全是Ⅳ、V类。
Ⅳ类围岩分布在K160+450～K160+500；K160+542～K160+600。
V 类围岩分布在K160+326～K160+450；K160+500～K160+542；K160+600～K160+750。
（3）水文情况
据现场开挖来看，以滴水为主。
2、设计概况
（1）设计标准
公路等级：双向四车道；隧道设计速度：80km/h；隧道路面横坡：单向坡2%（直线段），超高不大于±4%；隧道内最大纵坡：±3%；最小纵坡不小于±0.3%；洞内路面设计荷载：公路—I级；隧道防水等级：一级；二次衬砌砼抗渗等级不小于S6。
（2）隧道建筑限界（主洞）：净宽10.25m；净高5m；行车道（m）3.75×2m；侧向宽度（m）0.5＋0.75m；检修道0.75×2m
（3）隧道衬砌内轮廓尺寸：拱高7.15m，上半圆半径为5.53m的三心圆曲边墙结构，净空面积（含仰拱）78.22m2，周长（含仰拱）32.29m。
（4）主洞结构设计：按新奥法施工原理进行设计，即以系统锚杆、喷混凝土、钢筋网、钢架等组成的初期支护与二次模筑砼相结合的复合衬砌型式。
宝石联拱隧道上下行线均不设应急停车带及人行、车行横洞。
（5）隧道支护衬砌结构
隧道除洞口段设置明洞外，其余均采用柔性支护体系结构的复合式衬砌，即以刚拱架、锚杆、喷射混凝土等为初期支护，模筑混凝土为二次衬砌，并在两次衬砌之间敷设EVA防水板加土工布。
（5）洞门形式采用削竹式。
（6）防排水：洞内复合式衬砌段采用Ф110mm边墙纵向排水管，环向Ф100mm的排水半管、EVA防水板和土工布进行环向防排水。明洞段采用EVA防水板、土工布及粘土隔水层进行防排水。
二次模注衬砌混凝土每模间均设有橡胶止水带。
3、施工情况
（1）施工理念
依据新奥法施工原理，少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭、弱爆破、短进尺。
（2）主要施工顺序
开挖中央导坑（全面贯通后）→中墙浇筑→右洞开挖支护→左洞开挖支护（当右洞掘进大于30mr后进行）
（3）辅助施工措施
中央导坑和主洞进出口均设套拱、∮108超前大管棚和42超前注浆小导管。
（4）支护情况
中央导坑、临时性支护（初次喷砼+工字钢+锚杆+网片+第二次喷砼）；主洞、永久性支护（初次喷砼+工字钢+锚杆+网片+第二次喷砼），仰供和二衬为同级钢筋抗渗砼。
（5）变更情况
进口端，当洞口边、仰坡逐级开支护挖完成后（原设计坡比为1：1），也就是在中央导坑进洞前，仰坡出现小方量滑塌，洞顶截水沟不同程度开裂，半山处一民房院坝下沉的1m多，左边坡因严重偏压呈现多条贯通式开裂，缝宽20~50mm。
第一次变更、采用108的注浆钢管桩，桩深12m~16m不等，沿左边坡及仰坡截水沟布设，间距1m，仰坡面打设木桩及42注浆小导管，仰坡暂时得到控制，但左边效果不佳，仍在持续开裂 。
第二次变更、左边坡设2*2m方形的抗滑桩（C30钢筋砼），桩深14m~22m不等，间距5m，桩与桩之间设挡墙（C30钢筋砼）。为了考虑到能安全进洞，对仰坡进行再次清表及减载，分成三台阶，暗洞变短，明洞延长，右边坡原为锚喷变为锚杆框格梁，变削竹式为端墙式洞门。
4、开挖
（1）中央导坑
洞口段正台阶法（即上下断面），但、上断面预留核心土环形开挖，以机械作业为主，人工作业为辅。洞身段IV级围岩短台阶法，以钻爆为主（弱爆破短进尺），机械作业为辅。
（2）主洞开挖
洞口段采用CD法，以机械作业为主。洞身段IV級围岩采用三台阶开挖，以钻爆为主（弱爆破短进尺），机械作业为辅。
5、主洞初期支护
洞口段钢架为全闭合。
6、二衬
宝石联拱隧道二衬的支持结构设计为仰拱支持型，中墙不担负二衬荷载，二衬与仰拱闭合成为整体。
7、施工注意事项
（1）本隧道开挖时应考虑其埋深、偏压、地质复杂、雨季地表水影响等几大特点。
（2）联拱隧道的开挖必须先贯通中导洞、并施作完中墙后依次开挖主洞。
（3）主洞开挖时，左、右洞开挖掌子面错开距离宜大于30m以上。
（4）中墙浇筑前、必须对砼模板进行施工荷载验算，模板安装时必须使用对拉拉杆，外侧支撑固定要牢靠。
（5）注意隧道纵向荷载对结构的影响，双洞变形缝应在同一位置设置。
（6）监控量测根据《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）相应要求进行，并以拱部垂直位移、中墙以上的拱部水平位移为重点。
（7）对围岩情况认真观察记录，根据围岩变化和监控资料及时反馈信息，以便第一时间调整设计和施工方案。
（8）为确保联拱隧道施工安全，必须对相邻洞室的最大临界震动速度进行控制，一般不宜大于15m/s。
（9）中墙浇筑，应按大体积砼相关技术要求施作，主要控制好水化热的问题，有必要时必须埋设冷却管通水冷却，同时加强洞内通风设施。
（10）注意中墙的防水问题。
首先在中央导坑钢架支护过程中，沿拱顶纵向间距每5m预埋一个坚向弯钩，要求用6mm光圆，焊接于工字钢上。
其次把已打孔好的盲管裹上土工布，顺直的安放在已预埋好的弯钩上，并直接与中央排水管接通。
再次就是中墙回填必须用同级砼灌注密实。
（11）本隧道主洞防排水与分离式隧道的复合式衬砌相同，这儿就不一一说明。
结束语
本文只是概要的介绍了联拱隧道的二衬的支持结构与中墙的关系和特点，并以工程实例中遇到的特殊问题所进行的补救措施做了简单的描述，最后对宝石联拱隧道施工中的注意事项进行了概括性的总结。
参考文献
[1]公路隧道施工技术规范 JTG F60-2009
[2]公路隧道施工技术细则 JTG/ TF60-2009
[3]公路隧道设计规范JTG D70-2004
[4]关宝树·隧道工程施工要点集（第二版）·北京·人民交通出版社·2011.7
[5]关宝树·隧道力学概论·成都·西南交通大学出版社·1993
[6]文德云·公路工程监理质量控制技术手册·北京·人民交通出版社·2006.1