汪軍武

摘 要：由于隧道出口段接近穿過的已建高架橋，因此，為了確保隧道在施工過程中的穩(wěn)定性，必須采用淺埋偏壓隧道下穿橋梁的施工方法。文章以某一高速公路出口的淺埋段隧道下穿既有橋梁段為研究對象著手進(jìn)行論述，先對工程的基本情況進(jìn)行了介紹，進(jìn)而分析了淺埋偏壓隧道下穿工程的數(shù)值計算方法，最后對淺埋偏壓隧道下穿工程的數(shù)值計算結(jié)果進(jìn)行了分析，希望對完善淺埋偏壓隧道下穿橋梁的施工方法有所幫助。

關(guān)鍵詞：淺埋；偏壓；隧道；橋梁；施工技術(shù)

中圖分類號：U455 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）06-0142-02

在隧道工程的施工過程中，必須保證新建隧道的安全與既有結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定，從而需要對隧道下穿既有橋梁問題進(jìn)行深入的研究，避免出現(xiàn)因施工不慎出現(xiàn)橋梁垮塌的情況。

1 淺埋偏壓隧道下穿工程的基本情況

當(dāng)前，我國的研究領(lǐng)域針對淺埋偏壓隧道下穿既有橋梁的研究文獻(xiàn)非常的少，因此，人們對于在對隧道進(jìn)行施工時，既有橋的力學(xué)行為的特點是什么以及怎樣確定淺埋與深埋等問題仍然不是很清楚。因此，為有效的對隧道下穿既有橋梁這一隧道施工中的關(guān)鍵性問題進(jìn)行研究，本文以某一高速公路出口的淺埋段隧道下穿既有橋梁段為研究對象，按照先進(jìn)行施工淺埋與施工深埋的數(shù)值計算方法，對隧道施工過程中出現(xiàn)的地表沉降、橋梁受力等問題進(jìn)行了深入的研究。

新建的隧道線路和已經(jīng)建好的高架橋相交而穿過，如圖1和圖2所示，經(jīng)過第五號和第六號橋墩的是左線隧道，經(jīng)過第四號和第五號的橋墩的是右線隧道。

已經(jīng)建好的橋梁跨徑的布置是7×30 m的共一聯(lián)，受預(yù)應(yīng)力控制的混凝土小箱梁屬于上部結(jié)構(gòu)，需要先進(jìn)行簡支，然后再開展結(jié)構(gòu)連續(xù)工作；柱式墩和灌注墩一般用于隧道的下結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)橋墩；U形橋臺在這里會發(fā)揮很大的作用。通常情況下，會將隧道的路面寬度設(shè)置為8.5 m左右，設(shè)計為單線二車道，建筑的界限寬度約為10 m左右，高度約為5 m左右，而隧道的初襯厚約為27 cm左右，2襯厚約為50 cm左右。

隧道附近的地層結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，圍巖的穩(wěn)定性也非常的差，因此，其穩(wěn)定性非常的差，極易發(fā)生松動變形和小塌方等情況，進(jìn)而會發(fā)展成大塌方，后果非常的嚴(yán)重。

為了有效的確保隧道施工中既有橋梁的安全，必須對橋墩進(jìn)行深孔注漿，同時對隧道拱形進(jìn)行深孔注漿與超前小導(dǎo)管加固。

2 淺埋偏壓隧道下穿工程的數(shù)值計算方法

按照對隧道施工圖和勘探資料的研究，我們建立了數(shù)值計算的模型，來對工程施工中所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的計算。由于隧道埋深的比較淺，因此，最好以自重應(yīng)力場進(jìn)行計算。通常情況下，隧道開挖時會有很強的邊界效應(yīng)，因此，建議將橋的左右結(jié)構(gòu)設(shè)置在210 m左右，高度設(shè)置距仰拱底部40 m左右，將拱頂進(jìn)行實際埋深。下邊界施加豎向約束是最好的辦法，水平約束左右邊界。通過對隧道基本的分析研究，建議采用平面應(yīng)變的分析方法，按照均質(zhì)彈塑性對隧道圍巖材料進(jìn)行考慮。

圍巖力學(xué)參數(shù)的基本依據(jù)是進(jìn)行工程地質(zhì)勘查，同時需要對施工段的隧道施工進(jìn)行監(jiān)控，深孔注漿區(qū)與小導(dǎo)管加固可以通過提高圍巖物理力學(xué)的參數(shù)來實現(xiàn)。

3 淺埋偏壓隧道下穿工程的數(shù)值計算結(jié)果分析

3.1 地表沉降結(jié)果分析

通過分析研究，我們發(fā)現(xiàn)先施工淺埋側(cè)和先施工深埋側(cè)的地表沉降曲線基本一致，最大的地表位移在隧道兩洞拱頂上方，而后行洞施工對先行洞上方地表的最大沉降值卻并沒有太大的影響，這也是地表沉降被上半斷面中的導(dǎo)洞開挖的主要原因所在，沉降量也就基本上完成了。經(jīng)過研究分析我們發(fā)現(xiàn)，五號墩與六號墩之間的地表沉降與范圍大于四號、五號橋墩之間的地表沉降與范圍。由此可知，對五號和六號橋墩之間監(jiān)測點的可設(shè)置小間距，而且也要將隧道中導(dǎo)洞與兩側(cè)弧導(dǎo)洞施工的監(jiān)測頻率提高。所有施工結(jié)束之后，右洞拱頂?shù)纳戏綖樽畲蟮乇砦灰?，先施工淺埋側(cè)是15 mm，而先施工深埋側(cè)是17 mm。

3.2 橋墩位移分析

四號墩到六號墩的橋墩水平側(cè)移情況，在進(jìn)行先施工淺埋側(cè)時，墩底、墩身和墩頂?shù)奈灰谱兓黠@，有著越來越小的趨勢。受橋梁上部的結(jié)構(gòu)水平剛度比較大的影響，墩頂?shù)膫?cè)移實際上就是0，但是墩底受橋樁基的帶動作用的影響，會發(fā)生側(cè)移，因而產(chǎn)生的位移是最大的。水平方向側(cè)移最大的是六號墩，量值高達(dá)3.91 mm，位移最小的為四號墩，只有1.53 mm。在施工的過程中，橋墩水平位移的最大值為5 mm左右。

通過對施工中各個橋墩的側(cè)移歷史情況分析，不難看出，隧道的上半斷面的兩側(cè)弧開挖是橋墩側(cè)移的最大增量的形成區(qū)域。四號墩側(cè)移受隧道左洞的施工的影響極小。跟著右洞施工不斷增大的是五號墩，在上半斷面施工結(jié)束后隧道的位移就不會再發(fā)生很大的變化。側(cè)移在左洞施工后會慢慢的減小，最終的側(cè)移會指向右洞，向右洞方向發(fā)生0.69 mm的位移是六號墩底。六號墩的側(cè)移在左洞施工結(jié)束后會出現(xiàn)增大的現(xiàn)象，側(cè)移在左側(cè)斷面結(jié)束后會達(dá)到3.86 mm的最大值，然后慢慢的趨于平穩(wěn)。

在進(jìn)行施工深埋側(cè)時，通過對四號墩到六號墩的水平側(cè)移情況的觀察、研究以及分析，我們發(fā)現(xiàn)位移沿橋墩和先施工的淺埋側(cè)的位移變化規(guī)律是一樣。六號墩的側(cè)移量在施工完成后處于最大值，大約為4.3 mm，與先施工的淺埋側(cè)相比，最大了很多；發(fā)生了兩次轉(zhuǎn)向的是五號墩的側(cè)移，先在施工的時候偏向左洞洞身，五號墩偏向左洞的位移在右洞施工時會慢慢的減小，右洞施工結(jié)束后，墩底的位移是最小的，只有3 mm。

4 結(jié) 語

綜上所述，隧道的施工會受到地表沉降、受力以及橋梁位移的影響，因此，在進(jìn)行施工時，最好采用先開挖淺埋側(cè)的施工方案，把施工重點放在監(jiān)控量測中的橋墩之間的梁體，認(rèn)真觀察施工過程中橋墩位移的變化狀況，從而確保隧道施工的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李訊，何川，陳菲.淺埋偏壓隧道下穿橋梁的施工方案研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計，2012，（4）.