具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

请同时参见图1～图3，本发明实施例提供了一种城市复杂环境下大跨双连拱隧道开挖方法，具体包括以下步骤：

步骤(1)：先进行三导洞的施工开挖，采取中导洞先行，左右侧导洞拉开步距跟进的方式进行三导洞的开挖。

具体地，在进行导洞施工时，采取中导洞先行，左右侧导洞拉开步距跟进方式，即中导洞与左侧导洞拉开30m步距后，左侧导洞开挖进洞；右侧导洞与左侧导洞拉开30m步距后开挖进洞；或者中导洞与右侧导洞拉开30m步距后，右侧导洞进行开挖，左侧导洞与右侧导洞拉开30m步距后，左侧导洞进行开挖。这种开挖方式以及步距会降低地表沉降，且缩短施工工期，若步距过短，地表沉降会加重；若步距过短，施工工期会增长。

具体地，中导洞的上台阶开挖30m后，进行左侧导洞或者右侧导洞的开挖；左侧导洞或者右侧导洞的上台阶开挖30m后，进行另外一个导洞的开挖。

具体地，采用上下台阶法进行三导洞开挖，上台阶开挖3m后，待上台阶初期支护稳定后，再进行下台阶的开挖，每循环进尺0.6m/榀，每榀开挖完成后对掌子面初喷封闭；这种办法大大缩短了施工工期。

导洞出渣采用扒渣、出渣一体式机械，将导洞掌子面的渣土向机械后方运输，落至自卸汽车上，再由自卸汽车将渣土运出，开挖采用挖机配合破碎锤，拱顶局部机械无法完全破除岩体，采用人工手持机械，利用作业平台凿除，局部硬质岩以钻爆辅助进行开挖。

步骤(2)：三导洞开挖完成后，浇注左导洞的左侧墙、右导洞的右侧墙和中导洞的中隔墙。

具体的，侧墙浇注分为上下两个部分进行浇筑，在浇注上下两个部分前，先对导洞底部浇注垫层，垫层厚度为20cm。

侧墙浇注时，先浇筑下部分混凝土，再浇注下部分混凝土，下部分混凝土浇筑包含与正洞下台阶工字钢仰拱拱脚相连接的钢板预埋件的施工；下部分混凝土浇注包含与正洞上台阶工字钢拱脚相连接的钢板预埋件的施工；浇注时从洞内向洞口后退式浇注。

具体地，左导洞下部分左侧以初期支护表面为模板进行混凝土浇注，右侧浇注时采用拼接式木模板，右导洞下部分右侧以初期支护表面为模板进行混凝土浇注，左侧浇注时采用拼接式木模板，均在模板上预留钢板接口处开口位置，保证钢板能在关模板时连接下一模的钢板接头处外露，钢板通过焊接固定在侧墙钢筋上，混凝土浇注按照每模3.6m进行模筑施工。

具体地，中隔墙施工分为上下两个部分进行浇筑，在浇注上下两个部分前，先对中导洞底部浇注垫层，垫层厚度为20cm。

中隔墙浇注时，先浇筑下部分混凝土，再浇注下部分混凝土，下部分混凝土浇筑包含与正洞下台阶工字钢仰拱拱脚相连接的钢板预埋件的施工；下部分混凝土浇注包含与正洞上台阶工字钢拱脚相连接的钢板预埋件、横向临时支撑预埋件以及止水钢板预埋件等其他相关预埋件的施工；浇注时从洞内向洞口后退式浇注。

为确保中隔墙墙体受左右正洞开挖时稳定性可靠，在中隔墙浇筑完毕后，需在中隔墙与中导洞初期支护面中间加设一道横向临时支撑，支撑采用I18工字钢，横向临时支撑工字钢与初期支护钢拱架连接采用连接钢板和M22螺栓。

具体地，中隔墙下部分浇注采用拼装式模板，并预留钢板开口处接口，保证钢板能在关模板时接头处外露，钢板通过焊接固定在中隔墙钢筋上，下部分每模施工3.6m，施工过程超前上部分3模。

具体的，中隔墙上部分施工拉开步距以后，在已经浇筑完毕的下部分部位，进行级配碎石回填施工，每一模回填完毕后，其上浇筑C15素混凝土。上部分内混凝土浇筑利用已经浇筑完毕的C15回填平台，采用拼装式模板浇筑施工，采用工作井外桁吊和活底式渣斗运输至坑内工作井底部，再由小型自卸汽车运输至导洞内输送泵料斗中，通过泵送混凝土完成上部分混凝土浇筑。

步骤(3)：左侧墙、右侧墙和中隔墙浇注完成后，对双连拱隧道的正洞进行开挖，其中，正洞开挖时的初期支护和第二次初期支护的支撑点均在左侧墙、右侧墙和中隔墙上；采用上台阶CD工法贯通方式先施工，再对中下台阶后施工的方式对双连拱隧道进行开挖。

具体地，当三导洞墙体施工完成，且强度达到设计要求后，对正洞进行开挖，

具体地，步骤(3)包括以下步骤：

步骤(3.1)：首先对双连拱隧道左正洞上台阶的Ⅰ部进行开挖，并施工第一层初期支护和临时支撑，且第一层初期支护的支撑点在左侧墙上；

步骤(3.2)：步骤(3.1)施工一定的步距后，对双连拱隧道右正洞上台阶的Ⅱ部进行开挖，并施工第一层初期支护和临时支撑，且第一层初期支护的支撑点在右侧墙上；

步骤(3.3)：在步骤(3.2)进行的同时，即在开挖Ⅱ部的同时，对双连拱隧道左正洞上台阶的Ⅲ部进行开挖，并施工第一层初期支护，且第一层初期支护的支撑点在中隔墙上；

步骤(3.4)：步骤(3.2)和步骤(3.3)施工一定的步距后，对双连拱隧道右正洞上台阶的Ⅳ部进行开挖，并施工第一层初期支护，且第一层初期支护的支撑点在中隔墙上；

步骤(3.5)：重复步骤(3.1)～(3.4)，使得双连拱隧道正洞的上台阶贯通。

进一步地，在进行开挖时，左正洞Ⅰ部与Ⅲ部的步距为2m，右正洞Ⅱ部和Ⅳ部步距为2m，左正洞Ⅰ部和右正洞Ⅱ部的步距为2m，左正洞Ⅲ部与右正洞Ⅳ部步距为2m，如图3所示。

需要说明的是，在本发明实施例中，步距为距离的意思，例如，“左正洞Ⅰ部与Ⅲ部的步距为2m”中，步距的意思为Ⅰ部开挖2m后，进行Ⅲ部的开挖，Ⅰ部与Ⅲ部之间的开挖距离为2m。

进一步地，在进行左洞开挖时，及时施工第二层初期支护，第二层初期支护距离1部和2部掌子面步距控制在15m，距离3部和4部的掌子面步距控制在13m。施工第二层初期支护前，拆除临时支撑。

具体地，正洞开挖时每循环进尺0.6m/榀，每榀开挖完成后对掌子面初喷封闭。

需要说明的是，因正洞开挖断面过大，且开挖的地质条件差，其预留变形性设置为3cm。

左右正洞开挖时，采用先贯通正洞上台阶，同时施作初期支护，使其形成连拱盖隧道，连拱盖隧道中隔墙、左侧墙、右侧墙、初期支护变形以及应力都主要发生在正洞上台阶开挖阶段，中、下台阶开挖影响较小。

在城市复杂环境下，上台阶的施工难度大，很容易发生事故，为了避免隧道塌方造成更大的损伤，先贯通正洞上台阶，保证上台阶顺利施工完成，再进行中台阶和下台阶的开挖，该种方式也进一步降低了地表沉降。

该双连拱隧道开挖方法应用于厦门第二西通道双连拱隧道施工中，适用于软弱围岩条件下，安全要求高、沉降控制要求严格，下穿城市主干道等城市复杂环境下隧道施工，指导隧道安全下穿城市主干道，施工安全又节约工期，受到监理和业主的一致好评，具有显著的应用效果和推广价值。

在V级围岩，横跨城市主干道以及隧道偏压、大跨径、浅埋5～15m的施工环境下，对3种工况进行了模拟，左右正洞的步距为3m、2m以及1m；经过各项分析得出：

(1)：左洞初期支护最小主应力最大值总大于右洞最小主应力最大值，可能受到右洞开挖的影响，左洞初期支护的最小主应力稍大于右洞初期支护的最小主应力。仅从初期支护最小主应力最大值为结构最不利受力部位的角度对比分析可以看出，初期支护最小主应力最大值：开挖步距3m>开挖步距1m>开挖步距2m。应力越大结构受力越不利，因此本隧道左、右洞开挖步距采用2m结构更偏于安全。

(2)：当左右两正洞开挖步距分别为3m、2m和1m时，试验得到隧道拱顶下沉为29.32mm、28.76mm和44.37mm，最大收敛值分别为11.07mm、11.50mm和17.5mm，道路最大沉降值为22.40mm、25.04mm和37.28mm，地面沉降最大值分别为24.28mm、21.70mm、和36.35mm，初期支护最小主应力最大值分别为10.23MPa、9.97MPa、10.38MPa。开挖步距减小时，隧道各项特征位移随之增大。根据控制标准，左右两洞开挖步距为1m时，拱顶下沉、道路沉降以及地面沉降都超出标准值；根据应力越大，隧道结构受力越不利，开挖错距2m最小主应力最大值最大。因此，根据模拟计算结果，本隧道两洞开挖步距不宜小于2m，最优值为2m。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。