路桥建设 亘 哑 云罗高速公路罗岭隧道设计的重点和难点 王玉文 广东省路桥建设发展有限公司 广东广州 ５１Ｏ６２３ 摘要：云罗高速公路是广东中部和东部地区进入广西中部和西部最便捷的通道，罗岭隧道是该项目中的控制性工程。本文对罗 岭隧道的内轮廓、衬砌结构、防排水设计、下穿山塘段设计、洞口设计、监控量测及安全设计等设计的重点和难点进行了探讨，为其 它同类隧道工程的建设提供了一些参考。 关键词：罗岭隧道；重点和难点；设计；新奥法 １工程概况 云罗高速公路Ｔ程起于云浮市郁南县东坝镇，北接广梧高速公路河口至 双风段，经郁南县和罗定市，止于广东和广西两省交界处的广西岑溪市筋竹 镇，与拟建的罗岑高速公路（广西段）相连，本项目的建成将成为打通广东西 部腹地、连通祖国大西南的主于线，其实施对促进沿线经济发展、完善广东省 高速公路网络将起到重要作用。 罗岭隧道是云罗高速公路最长的一座隧道，是该项目的控制性工程，左 线起讫桩号为ＬＫ４＋８４０一ＬＫ６＋３５９，长１５２７ｍ ３１３１ｍ，右线ＲＫ４＋８５５～ 围岩 级别 喷砼 （ｅｒａ） 表１罗岭隧道衬砌支护参数表 初锚期杆 钢筋网 （ｅｒａ） 支护 二砌厚度 （ｃｍ） 预留 格栅或 沉降 二次 工字钢 格栅 拱墙 仰拱 量 村砌 或钢架 （Ｃｌｌ１） 配筋 架问距 （ｍ） ３０ ．长度 拱、墙 位置 间距（ｍ） （Ｉｌ１） ５ 局部 ２．５ 、ＩＩ ＩＩｌ Ⅳ ｌＯ 拱２ｌ 拱、１．２× 由６ ５ ２５× 墙 ２．５ Ｉ２ ２５ ３５ ５ 墙 ３ ０ １ ２× 由６ ５ ２５Ｘ Ｉ．０ ２５ 格栅 ４０ ４０ ８ ｌ Ｖ ＲＫ６＋３５４，长１４９９ｍ，长１４９９ｍ。罗岭隧道为双洞四车道，左、右线隧道分离布 设．进出口端均有一段小净距，其余为正常问距，设计行车速度ｌＯＯｋｍ／ｈ。罗岭 左线隧道云浮端位于Ｒ＝２２００ｍ的平曲线上，罗定端位于Ｒ＝４５８０ｍ的平曲线 上；罗岭右线隧道云浮端位于Ｒ＝２３００ｍ的平曲线ｔ ，罗定端位于Ｒ＝４５６０ｍ的 乎曲线上。 ２５（含仰 拱ｌ＇０ｘ 由６ ５ ２０× 拱） 墙 ３．５ ０ ７５ ２０ 格栅 ４５ ４５ ｌ２ ４由２２ ０．７５ 、加 Ⅳ ２３ 拱、埔 ３．０ ０ ７５ 由８ ２Ｏｘ２０ 格栅 ５０ ５０ ５ ４由ｌ８ ０ ７５ 、ｌ ２× 强 Ｖ ２６（含仰 拱１．０× Ｉ 工字 拱） 墙 ３．５ ０由８ ２０Ｘ２０ ５０ ６０ ８ ５ ２２ ０．５ ．５ 钢 明洞ｌ ７０ ５０ ５由２５ ５防排水设计 罗岭隧道防排水设计的原则：防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理，对 ２主要技术标准 隧道设计主要依照《公路ｒ程技术标准》（，ｒ（ Ｂ０１－－２００３）、《公路隧道设 地表水、地下水进行妥善处理，使洞内外形成一个完整畅通的防排水体系，隧道 汁规范》（ＪＴｆ；，Ｄ７０－－－２００４）、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（ＧＢ ５００８６一 建成后达到洞内基本干燥的要求，保证结构和设备的正常使用及行车安全。 衬砌混凝土采用防水混凝土，其抗渗标号不小于ｓ８；隧道洞身、人行、车 ２００１）等隧道设计相关的规范规定等 进行设计。公路等级为高速公路，设 计行车速度１００ｋｍ／ｈ。隧道建筑限界 净 宽 ：０．７５＋０．５０＋２ × 行横通道及其它各种附属洞室，衬砌背后均设置防水层，防水层采用ＰＶＣ复 合防水板；隧道衬砌管沟盖板底以上的所有纵、横施工缝以及有仰拱地段的 仰拱与边墙、仰拱与仰拱间横向施工缝均设置钢板腻子止水带。为保护环境， 洞内采用地下水与路面污水分别排放的原则。 ３．７５＋１．００＋１．００＝１０．７５ｍ：，建筑限界 一净高５．０ｍ。衬砌内轮廓的确定在满足 隧道建筑限界的要求下，考虑了隧道 通风、照明、运营管理设备没置的布 ６罗岭隧道ＲＫ５＋５２０处下穿山塘段设计 罗岭隧道ＲＫ５＋５２０左右下穿山塘段．山塘距隧道Ｌ方２０～２２ｍ，隧道上方 山塘宽约２０ｍ。该段为隧道浅埋段，围岩主要由强一微风化砾岩组成，强度低， Ｌ 设以及必要的富余量等，经比选，采 图１罗岭隧道建筑限界及内轮廓图 隧道建筑限界及内轮廓见图１。 用 心圆内轮廓，以提高断面的利用 率，内轮廓净高７．２４ｍ，净宽１１．４０ｍ。 遇水易软化崩解。该段采取以下措施： １、该处罗岭隧道右线１ ｌＯｍ和罗岭隧道左线１９６ｍ Ｖ级围岩段采用双层注 浆小导管超前支护加地表注浆，ｖ级加强衬砌，施Ｔ中应严格按照设计要求施 作完双层注浆小导管和地表注浆后，再进行暗洞开挖。 ２、在该段施ｌＴ前，将隧道上方山塘的水全部抽干．并在全沟底铺设３０ｅｍ 厚Ｍ１０浆砌片石，以防山塘水下渗。 ３工程地质概况 罗岭隧道处于山岭重丘区，山体走向总体呈东西走向，隧道进【］及出口 段山体旱缓坡状。隧道围由第四系松散覆盖层和基底白垩系罗定群砾岩和泥 盆系东岗岭组砂岩、铁质砂岩、炭质灰岩及其风化层组成。隧道嗣岩可划分为 Ⅲ、Ⅳ、Ｖ等ｊ个级别，分别占总长度的３５．４％、３４．２％和３０．４％。 ７隧道洞口设计 为了与洞口地形相互协调，保护自然环境，罗岭隧道左右线洞门均采用 削竹式，分离式布设。做到“早进洞、晚出洞”．减少洞口井挖和对自然环境的 破坏。左、右线均采用长管棚超前支护，保证安全进洞。洞门边仰坡采用三维 网喷播植草绿化。 ８监控量测设计 本设计系按新奥法原理设计，隧道的监控量测是新奥法施工的重要组成 部分。是掌握施丁过程中围岩稳定程度与支护受力、变形的力学动态和信息。 是确保施工过程中安全的需要。施工中必须进行监控量测，并根据量测记录， 及时调整支护的参数和措施，以确保围岩的稳定及结构的安全。 根据罗岭隧道的地质特点和施工难易．确定的必测项目有地质和支护情 况观察、拱顶下沉、水平收敛、地表下沉等项目；选测项目为嗣岩内部位移量 图２罗岭隧道地质纵断面图 ４衬砌结构设计 罗岭隧道衬砌按新奥法原理采用复合式衬砌，初期支护采用柔性的锚喷 支护，以充分发挥嗣岩自承载能力，二次衬砌为模筑混凝土衬砌，衬砌采用曲 墙式衬砌。罗岭隧道正常间距段支护参数见下表： 测、锚杆内力 测、喷混凝土应力量测、二次衬砌压应力量测等。各项目监测 结果应及时整理和分析，发现异常现象， 即采取有效的措施以确保施『ｒ：安 全。对丁隧道两端洞ｒＬ＿１的小净距段．还要进行爆破震动速度的最测，要求爆破 ‘９８９’ 囵囝团圆 对相邻隧道的最大临界震动速度不大于１５ｃｍ／ｓ。 路桥建设 １０结语 罗岭隧道为云罗高速公路控制工程。隧址区地质复杂，浅埋段下穿鱼塘， 对隧道的结构、施工、防排水等要求很高，从而增加了设计的难度和复杂性。 ９隧道安全设计 隧道设计贯穿“以人为本，安全至上，全寿命整体安全”的设计理念。综合 考虑公路隧道的功能、行车安全、自然环境等因素，对隧道设计、施工和营运 各阶段安全性进行综合评价，使隧道在全寿命过程处于可控状态。 在该隧道的设计中，设计人员贯彻了“安全、经济、环保、和谐”的原则，提升了 设计理念，采用了一系列的新工艺和新方法，其设计经验对其他隧道的设计 参考文献： …公路隧道设计规范０ＴＧ Ｄ７０—２００４）【ｓ１．北京：人民交通出版设２００４ 隧道按新奥法原理进行洞身结构设计，以系统锚杆、喷砼、钢筋网、钢架 有一定的参考价值。 组成初期支护与二次模筑砼相结合的复合式衬砌形式；通过结构分析计算及 工程类比，拟定洞身衬砌支护参数，确保衬砌结构具有足够的强度，稳定性， 耐久性。洞门及明洞采用钢筋混凝土结构，通过计算确定其结构的强度、基底 承载力等要求，洞内装饰采用防火涂料，减轻火灾工况下隧道衬砌的破坏。隧 道内采用流畅的线型，避免不合理的线型组合，洞内设置了紧急停车带、车行 横通道、人行横通道，洞外设置了联络通道，以便于紧急情况下救援。 （上接第２８２页） 弹 性 变 位 第１级 实测值 理论值 校验系数 实测值 理论值 Ｏ．５９ ０．６７ ０．８８ ０．９８ １．１２ Ｏ．８７ ０．９ ０．９７ １．５７ １．７６ １．Ｏ１ １．１４ ０．８９ １．７９ ２．６４ Ｉ２１《地下工程防水技术规范》（ＧＢ ５０１０８－－２００８）ｆｓ１北京：人民交通出版社 １９９５ Ｉ３］广东省公路勘察规划设计院有限公司，罗岭隧道两阶段施工图设计文件 『Ｒ１广州：广东省公路勘察规划设计院有限公司２０１０ 备注：应变以受拉为正，受压为负；测点编号由南向北依次编号。 表３支座截面应变实泱Ｉ值及理论值比较表（单位： ） 支座断面 总 应 弹 性 应 变 第１级 第２级 第ｌ级 实测值 实测值 １ ０ 一ｌ ０ Ｏ —— 一１ 一１ １．００ ０ ０ ００ ２ 一２ ７ —１ —２ ０．５０ —６ —７ ３ —４ 一ｌ６ —２ —７ ０．２９ —１４ —ｌ６ ０．８８ －２ ０ ｌ３ ４ —４ —５ ３ —３ １ ００ —４ —５ ｆ ５ Ｏ ｌ ０ ０ —— １ ２ ６ ２ ６ １ ２ ０．５Ｏ ５ ５ 第２级 残 余 变 位 校验系数 实测值 卸载 相对残余变位 Ｏ．８８ ０．０５ ０．０５ Ｏ．８９ Ｏ．０２ ０．０１ Ｏ．６８ ０．Ｏ】 ０．Ｏｌ 实测值 理论值 校验系数 实测值 第２级 理论值 备注：挠度以向下为正，向上为负。 残 余 校验系数 实测值 卸载 相对残 ０ ８６ 一ｌ ０．０ ８Ｏ —ｌ ０ ２０ ０．５０ ０ ０ ００ Ｉ＿００ １ ０．１７ １４ 《大跨径混凝土桥梁的试验方法》中规定校验系数 应满足 的要求，其中 １．０５，Ｂ＝０．７。在工况一各级荷载作用下，右侧的实际挠度校验系数 最 大为０ ９７，有些小于０．７，其主要原因是，箱梁的实际刚度比理论预测值大。 ＝备注：应变以受拉为正，受压为负；测点编号由南向北依次编号。 ５试验结论 通过对荷载试验的主要资料的分析，得出以下结论： 相对残余变位Ｓ’ 最大为０．０５，符合《大跨径混凝土桥梁的试验方法》所规 定的容许值０．２的要求。 在工况一下，南、北侧挠度变化曲线分别如图５、图６所示。 （１）在各静载试验工况每级荷载作用下，主梁挠度的校验系数均小于 １．０，有些小于０．７，表明主梁的实际刚度比理论预测值大；相对残余变位都在 ０．２以内，说明结构处于良好的弹性状态。 （２）在各静载试验工况每级荷载作用下，各测试截面的应变校验系数均 小于１．０，有些小于０．７，表明主梁在设计荷载作用下具有一定的安全储备能 力；相对残余应变都在０．２以内，表明主梁在每级静载试验荷载作用下，处于 弹性阶段内工作。 （３）在静载试验期间，未发现可见裂缝。 综上所述，在设计使用荷载作用下，桥梁整体工作性能良好，处于弹性工 图５工况一南侧挠度变化曲线 图６工况一北侧挠度变化曲线 作状态，各项检测指标满足设计要求，可以投入营运。 参考文献 …１张晔．基于荷载试验的Ｔ型梁桥安全性评估．水利与建筑工程学报， ２０１２，１０（６）：１３３－１３７ ２、应变 况一各级荷载作用下，部分断面应变测试结果及与理论值比较见表 ２～表３。 表２跨中截面应变实测值及理论值比较表（单位： ） 跨中腾 面 １ ２ ３ ４ 测点号 ５ Ｊ ６ ７ ８ ９ １０ １１ 【２】王文平钢管混凝土拱桥荷栽试验及桥况分析．公路交通科技（应用技术 ０ —１ ０ —４ ０ 一ｌ ０ 一２ — ０ ５０ ０ —４ 一ｌ —６ 总 第１级 实测值 ０ ２ ８ １７ １５ Ｉ １５ １４ ９ ７ 应 第２级 实测值 １４ １１ ２３ ３９ ３６ ｌ ３０ ２３ ２０ ｌ２ 实测值 —２ ０ ７ １５ ｌ５ ｌ １２ ｌ２ ６ ６ 弹 第ｌ级 理论值 —２ ｌ ｌ１ ２０ ｌ８ ｌ ｌ６ ｌ３ ｌ３ ７ 性 校验系 １．Ｏ０ ０ ００ ０ ６４ ０ ７５ ０ ８３１ ０．７５ ０ ９２ ０．４６ ０．８６ 应 实测值 １２ ９ ２２ ３７ ３６ ｌ ２７ ２１ １７ ｌ１ 变 第２级 理论值 １３ ｌ１ ２８ ４４ ３８ ｌ ３１ ２４ ２３ ｌ２ 版），２０１２，（１０）：１３３—１３８ Ｉ３１曹少辉，田仲初，赵剑马岭河大桥成桥荷载试验研究．中外公路，２０１２，３２ （５）：１６０—１６３ Ｉ４］邓翠翠公路桥梁静力荷载试验检测分析．交通标准化，２０１２，（９）：４ｏ一４２ 【５１黄志忠．某连续梁桥荷栽试验与评定．四川建材，２０１２，３８（４）：１２３—１２４ 校验系 ０．９２ Ｏ ８２ ０ ７９ Ｏ ８４ Ｏ．９５１ ０．８７ Ｏ．８８ ０．７４ ０．９２ Ｏ Ｏ０ Ｏ ６７ 残 实测值 ２ ２ １ ２ ０ ｌ ３ ２ Ｉ ３ １ ０ ０ 余 卸载 相对残 ０１４ ０．１８ ０ ０４ ０ ０５ ０ Ｏ０ｌ ０．１０ ０ ０９ ｌ ０．１５ ０．０８ ０．Ｏ０ ．（上接ｇ２８６￣）着桥梁的施工质量，制约着整个桥梁建设行业的发展，因此， ［２］张海宁道路桥梁施工管理中存在的问题及优化措施卟产业与科技论坛 加强桥梁施工管理是一项复杂而又重要的工作，施工企业可以通过对施工人 ２０１１，１５：６３－６４． 员进行专业技能培训、完善施工质量管理体系、保证桥梁施工环境条件等方 【３】周雨超．道路桥梁施工管理中的问题控制及解决方法卟科技创业月刊 式来提高施工技术和管理水平，降低桥梁施工企业的成本投入，从根本上实 ２０１０，１２：１９５—１９６． 现经济效益和社会效益的最大化，这样就能有效提高整个桥梁施工企业的核 心竞争力，进而促进整个行业的科学发展。 参考文献： ［１］袁锋．论道路桥梁施工管理中存在问题优化措施Ⅱ】．科技致富向导，２０１２，１１： ４１Ｒ ［４］王振南．市政道路桥梁施工管理中存在问题及防范措施ｏ】．中外企业家 ２０１２，１２：９４． ［５】刘田宇桥梁施工管理过程中存在的ｒ＊－Ｉ，￣Ｉ７Ｌ解决对策卟企业导报，２０１１，１５ ２８４ ‘２９０。
