楊連峰 YANG Lian-feng

（中鐵十七局四公司，重慶 401121）

（The Forth Engineering Company of China Railway 17th Bureau，Chongqing 401121，China）

秦安隧道2#橫洞下穿G310國道施工技術(shù)

楊連峰 YANG Lian-feng

（中鐵十七局四公司，重慶 401121）

（The Forth Engineering Company of China Railway 17th Bureau，Chongqing 401121，China）

秦安隧道是寶蘭客運專線的重點工程并被建設(shè)單位列為I級風(fēng)險管理隧道，該隧道2號橫洞下穿G310國道，施工難度大、安全風(fēng)險高。通過對秦安隧道下穿G310國道的綜合施工技術(shù)總結(jié)，為其他隧道下穿公路施工技術(shù)提供了一定的參考依據(jù)。

秦安隧道；2號橫洞；下穿；G310國道；施工技術(shù)

1 工程概況

1.1 工程介紹 秦安隧道2號橫洞位于秦安縣西川鎮(zhèn)宋峽村，起訖里程為HK9+91～HK0+00，全長991m，設(shè)輔助坑道2座，2號橫洞與正線線路交于ⅢDK815+120處，平面夾角 49°19′22″,綜合坡度 0.9%，凈空 5m（寬）*6m（高），采用無軌運輸方式，單車道＋錯車道斷面形式。下穿的G310 國道段里程為 HK9+25～HK9+61（36m），洞頂覆蓋層為7.5m，公路路面寬度12m，公路車流量大，重載車輛多。

1.2 地質(zhì)條件 隧道下穿G310國道段，巖層為砂巖及棄填土，疏松、孔隙率大，節(jié)理發(fā)育，土體間粘結(jié)力極差，埋層較淺，施工難度很高。

1.3 施工重難點分析 秦安隧道2號橫洞下穿G310國道段圍巖破碎、淺埋，洞頂G310國道車流量大、重載車輛多，為保證施工和道路安全，除保證隧道內(nèi)施工安全質(zhì)量外，下穿段高速公路路面沉降需進(jìn)行杜絕或控制在較小的范圍內(nèi)，正確的施工方法是控制路面沉降量的保證，因此正確的施工方法和有效控制路面沉降施工的重難點。

2 施工技術(shù)

2.1 原設(shè)計情況 HK9+25～HK9+61下穿天巉公路段，設(shè)計為Ⅴ級圍巖，圍巖破碎，原設(shè)計為I12工字鋼，1榀/m；Φ22砂漿錨桿，L=3.0m；Φ8鋼筋網(wǎng)片，20cm*20cm；頂部設(shè)Φ89管棚+Φ42小導(dǎo)管進(jìn)行超前支護(hù)，Φ89管棚長12m，縱向9m/環(huán)，環(huán)向間距60cm，每環(huán)13根；Φ42小導(dǎo)管長4m，縱向2.4m/環(huán)，環(huán)向間距60cm，每環(huán)12根，與管棚交錯布置；二襯采用C35模筑鋼筋混凝土襯砌，厚度35cm。

2.2 設(shè)計優(yōu)化 施工前，為確保施工安全系數(shù)達(dá)到最高，準(zhǔn)確掌握地質(zhì)情況，項目部組織工區(qū)進(jìn)行地質(zhì)核查，經(jīng)鉆孔取樣，在隧道洞頂3.3m外1.8m垂直高度范圍內(nèi)有回填棄土，土體松散，施工過程中，受開挖擾動，極易引起此松散層的沉降和應(yīng)力重新分布，從而導(dǎo)致隧道內(nèi)坍塌和路面沉降，通過與設(shè)計單位溝通，對施工參數(shù)進(jìn)行重新優(yōu)化。

首先對隧道洞頂部位（180°范圍內(nèi)）采用中空注漿錨桿進(jìn)行預(yù)注1:1水泥漿對松散體進(jìn)行加固，同時考慮目前路面重載車輛多、車流量大，以及后期鐵路運營安全，適當(dāng)加大斷面寬度采用雙層支護(hù)，第一層工字鋼由I12提高至I16，第二層工字鋼由I12提高到I20，間距由1榀/m縮減到1榀/0.5m，兩層之間交錯布置。同時超前支護(hù)Φ89管棚縱向間距由縱向9m/環(huán)優(yōu)化為6m/環(huán)，長度由12m縮減到9m，防止受外插角影響，管棚前端對土體造成不良擾動；為增加仰拱鋪底的剛度，在砼內(nèi)設(shè)橫向支撐，用I20工字鋼與兩側(cè)初支鋼架焊接，間距1榀/1.5m；其他支護(hù)參數(shù)不變。

2.3 施工工藝及步驟

①在拱部施做Φ89管棚+Φ42小導(dǎo)管超前支護(hù)，以確保施工安全，Φ89管棚9m/環(huán)，環(huán)向間距60cm，每環(huán)13根；Φ42小導(dǎo)管長4m，縱向2.4m/環(huán)，環(huán)向間距60cm，每環(huán)12根，與管棚交錯布置。

②采用R25中空注漿錨桿對洞頂部位進(jìn)行預(yù)注1：1水泥漿，錨桿L=3.5m，間距1.5*1.5m，注漿壓力控制在1.0～1.2MPa，注漿過程中嚴(yán)密監(jiān)控洞頂路面，防止壓力過大出現(xiàn)漏漿或者路面隆起立即停止注漿，現(xiàn)場設(shè)專職人員盯控。

③為最大限度地減少公路上方車輛行駛產(chǎn)生的動載對洞身造成受力不均，從而引起洞內(nèi)因應(yīng)力分布不均出現(xiàn)掉塊、坍塌和引起公路沉降等安全隱患和事故，在公路上方設(shè)置半幅滿鋪棧橋跨越洞身，棧橋高度不小于40cm，單副寬度4.0m，滿足車輛通過，棧橋兩側(cè)增加5-8cm厚墊塊，保證棧橋中部受到車輛重載后剛度滿足要求且不與地面接觸，同時兩側(cè)延長，保證車輛上下棧橋坡度不大于10%，并對棧橋周邊進(jìn)行錨固，防止車輛行駛造成棧橋移動。

④注漿完畢后靜停時間不小于6h，保證漿液完全凝固后進(jìn)行開挖，開挖過程使用臺階法段臺階開挖，上臺階長度不大于5m，洞身寬度由原5.0m放大至5.5m，便于雙層拱架的安裝，開挖每循環(huán)進(jìn)尺50cm，及時支護(hù)，鋼架逐榀跟進(jìn)，鎖腳采用Φ42鎖腳錨管，長3.5m/根，每個鋼架節(jié)點處設(shè)置2根，同時施做橫向支撐，一端與上臺階拱架拱腳部位焊接牢固，一端采用楔形體木塊加固。每循環(huán)在開挖結(jié)束后即對掌子面進(jìn)行C25噴射砼封閉，厚度10cm，實現(xiàn)有效約束掌子面出現(xiàn)位移。

⑤下臺階開挖采取左右側(cè)交錯開挖，交錯長度不小于3榀鋼架的間距（1.5m），每次開挖不大于2榀拱架。

⑥上下臺階支護(hù)完畢后即進(jìn)行仰拱施工，一次開挖長度控制在3米以內(nèi)，仰拱內(nèi)鋪設(shè)Ⅰ20工字鋼，1榀/1.5m，仰拱工字鋼與下臺階拱架連接牢固，確保結(jié)構(gòu)安全。

⑦掌子面穿過下穿段即施工二次襯砌，采用C35模筑鋼筋混凝土，厚度35cm，確保施工安全。

3 洞內(nèi)外監(jiān)測

3.1 監(jiān)測目的 隧道內(nèi)對圍巖和支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和隧道外對路面標(biāo)高進(jìn)行監(jiān)測，為支護(hù)參數(shù)調(diào)整及施工方案提供依據(jù)，把量測的數(shù)據(jù)經(jīng)整理和分析及時反饋到設(shè)計和施工中，為進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計和施工方案提供依據(jù)，以達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、快速施工的目的，是施工安全和質(zhì)量的保障。

3.2 監(jiān)測點布置方案 隧道內(nèi)在洞身兩側(cè)和拱頂設(shè)監(jiān)控量測點，斷面間距3.0m/環(huán)；隧道外在距離公路兩側(cè)各10米內(nèi)及洞身中線左右兩側(cè)50米的范圍內(nèi)設(shè)置監(jiān)控點，沿隧道中線方向，公路路面12m范圍內(nèi)設(shè)置5個點位，間距3.0m，路面外路肩外5m處對稱設(shè)一對點位；垂直于洞身軸線方向，自隧道中線位置處開始，分別在5m和10m位置處設(shè)置點位，保證了對路面的大范圍全面監(jiān)測。

點位布設(shè)示意圖如圖1。

3.3 監(jiān)測頻率與結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 在隧道開挖施工距公路15m時開始觀測，在隧道開挖到公路下方時，根據(jù)量測變化調(diào)至1～3次/d，待隧道通過公路，施做襯砌結(jié)束且沉降穩(wěn)定后停止量測。具體測量頻率見表1。

4 安全保證措施

表1 地表監(jiān)控量測方法及頻率

①與天巉公路產(chǎn)權(quán)單位協(xié)商在隧道下穿天巉公路時，對公路進(jìn)行防護(hù)，確保施工安全。②嚴(yán)格控制每循環(huán)進(jìn)尺，上臺階每循環(huán)進(jìn)尺0.5m。③加強圍巖監(jiān)控量測，及時反饋信息，指導(dǎo)施工，特別是洞頂路面沉降或隆起觀測，發(fā)現(xiàn)異常情況，立即停止開挖，并采取相應(yīng)措施。④公路兩側(cè)設(shè)置限速牌和安全標(biāo)識牌，懸掛“謹(jǐn)慎通行”等標(biāo)識，分別在施工地段公路前后100m、300m、800m處設(shè)施工警示牌，同時設(shè)臨時交通指揮。⑤派專職聯(lián)絡(luò)員在下穿路段值班，并配備對講機，及時將車輛的運行情況通報施工現(xiàn)場；施工現(xiàn)場設(shè)防護(hù)員負(fù)責(zé)與值班聯(lián)絡(luò)員聯(lián)絡(luò)，并將信息及時通報，確保工程安全有序進(jìn)行。⑥隧道施工遵循“短進(jìn)尺、快封閉”的施工原則。⑦與公路部門保持緊密聯(lián)系，萬一洞內(nèi)發(fā)生滑塌、下沉等異常情況時，應(yīng)立即通知天巉公路管理部門，對公路執(zhí)行必要的交通疏解。

5 注意事項

①下穿公路段必須要嚴(yán)格按照公路部門審批的施工方案進(jìn)行施工，實行“短進(jìn)尺、弱爆破、多循環(huán)、早封閉”。②每循環(huán)爆破后和注漿加固后專職安全員檢查天巉公路路基是否有裂紋等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時逐級匯報。③做好應(yīng)急物資儲備，預(yù)防隧道出現(xiàn)坍塌及路面出現(xiàn)沉降、開裂等情況時及時采取相應(yīng)措施。

6 結(jié)論

秦安隧道2號橫洞下穿天巉公路，隧道內(nèi)圍巖破碎、洞頂淺埋和土體松散、洞內(nèi)外施工安全風(fēng)險高、難度大，通過設(shè)計優(yōu)化，加強支護(hù)和施行一套嚴(yán)密的監(jiān)控系統(tǒng)及安全措施，為順利通過高速公路及保證后期運營安全提供了強有力的保障，為隧道下穿公路施工技術(shù)提供了一定的參考依據(jù)。

[1]易世剛.新建隧道下穿既有高鐵隧道施工方案研究[J].山西建筑，2012(23).

[2]黃龍光.武廣客專線金沙洲隧道特殊地質(zhì)處理方案研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2010(09).

[3]衡會.隧道施工安全質(zhì)量控制措施探討[J].技術(shù)與市場，2011(04).

Construction Technology of Qin'an Tunnel 2#Transverse Hole beneath G310 National Highway

The Qin'an tunnel is a key project of Baoji-Lanzhou passenger line and is considered as the I-level risk management tunnel.The 2#transverse hole is beneath the G310 national highway,so its construction is difficult,and the security risk is high.Through the summary of the integrated construction technologies of Qin'an tunnel beneath the G310 national highway,this paper provides some references for the construction technology of other tunnels beneath highway.

Qin'an tunnel；the 2#transverse hole；beneath；G310 national highway；construction technology

楊連峰（1979-），男，山西晉中人，畢業(yè)于沈陽建筑大學(xué)土木工程系，研究方向為鐵路工程。

U415.6

A

1006-4311（2014）13-0101-02