趙春滔

（中鐵十四局集團(tuán)第一工程發(fā)展有限公司，山東 日照 276826）

隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路交通系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，公路隧道也越來越多，周圍的復(fù)雜環(huán)境常使隧道軸線和山體不能垂直通過，同時(shí)，由于洞口的地質(zhì)和地形條件比較復(fù)雜，淺埋偏壓，圍巖風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理裂隙發(fā)育、地表水被嚴(yán)重沖刷，故隧道進(jìn)洞方法的選擇非常關(guān)鍵，文章以寧績高速公路株嶺隧道右線寧國端洞口為例，詳細(xì)說明對于斜交淺埋偏壓隧道進(jìn)洞方法，為類似工程提供相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

揚(yáng)績高速公路寧國至績溪段是安徽省高速公路網(wǎng)規(guī)劃“四縱八橫”中“縱一”的聯(lián)絡(luò)線，是通往安徽省長江三角洲的又一條快速通道。該公路始于寧國市東寧國家中心，連接宣城至寧宣杭高速公路寧國段，終至績溪縣，連接績溪至黃山高速公路。

株嶺隧道位于安徽省寧國市胡樂鎮(zhèn)，隧道全長1 545 m，為左、右分離式隧道，隧道地貌為丘陵斜坡區(qū)，從丘陵斜坡中下部穿出，自然坡度45°～55°，坡表植被發(fā)育，坡表殘坡積厚度約5～6 m，下部基巖為互層狀粉砂巖、砂礫巖?；尹S色，強(qiáng)風(fēng)化厚度約為2～3 m，中風(fēng)化巖，紫紅色、灰色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)膠結(jié)，節(jié)理裂隙較發(fā)育。

2 斜交正作洞口概述

根據(jù)寧國端洞口地形、地質(zhì)條件的實(shí)際情況，最大限度地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，護(hù)拱采用斜交正作施工。斜交正作是指成洞面開挖基本平行于洞口等高線，斜交于洞軸線，進(jìn)洞開挖時(shí)利用梯形套拱的虛擬洞壁作用正交工作面開挖進(jìn)洞的施工方法，斜交正作洞口模型示意圖如圖1所示。本隧道口圍巖完整性差，交叉口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效地降低了坡面傾斜高度，增加了孔洞表面孔洞的穩(wěn)定性，扇形套拱的長邊用于提高孔強(qiáng)度，鋼拱架位于正常截面下方。斜交正作平面投影示意圖如圖2所示。

圖1 斜交正作模型示意圖

圖2 斜交正作平面投影示意圖

3 斜交正作施工方法及步驟

（1） 開挖洞口山體。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙施做洞頂截水溝，截水溝施做完成后對洞口進(jìn)行開挖，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，護(hù)拱基礎(chǔ)地基承載力需大于300 kPa。開挖成型后，對地面進(jìn)行詳細(xì)測量以利于鋼支撐、導(dǎo)向管加工尺寸精確。

（2） 材料加工。加工護(hù)拱鋼支撐，鋼支撐材料為I18工字鋼，榀間距為75 cm，導(dǎo)向管為Φ127 mm鋼管。管棚為Φ108 mm熱軋無縫鋼管，管棚環(huán)向間距中至中為50 cm，導(dǎo)向管長度根據(jù)現(xiàn)場量測確定，管棚立面圖如圖3所示。

圖3 管棚立面圖

（3） 護(hù)拱基礎(chǔ)施做。護(hù)拱基礎(chǔ)為C15片石混凝土，由于此護(hù)拱為扇形護(hù)拱，護(hù)拱基礎(chǔ)必須自設(shè)計(jì)其實(shí)位置起澆筑至山體，澆筑時(shí)需對鋼支撐落腳點(diǎn)進(jìn)行精確定位，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙管棚外插角為1～3°，本隧道口外插角按照3°設(shè)置，故護(hù)拱基礎(chǔ)頂面成3°階梯設(shè)置，管棚縱面圖如圖4所示。

圖4 管棚縱面圖

（4） 鋼支撐架設(shè)。鋼支撐榀間距允許誤差為±5 cm，鋼支撐之間連接需牢固。套拱長度2～10.5 m，C25混凝土厚度60 cm，斜交正作護(hù)拱過程照片如圖5所示。

圖5 斜交正作護(hù)拱過程照片

（5） 安裝護(hù)拱模板。

（6） 澆筑護(hù)拱。斜交正作成洞面實(shí)例如圖6所示。

圖6 斜交正作成洞面實(shí)例

（7） 護(hù)拱拆模鉆孔。

（8） 安裝管棚鋼管。管棚位置需準(zhǔn)確，偶數(shù)孔采用無縫鋼管，奇數(shù)孔采用注漿花鋼管，鉆機(jī)每鉆完一孔便頂進(jìn)一根長鋼管。管棚施工自下而上進(jìn)行。管棚施工時(shí)，先鉆設(shè)花鋼管，注漿凝固后再鉆設(shè)無孔鋼管。水泥漿水灰比1∶1，注漿壓力為0.5～1.0 MPa。注漿壓力逐步升高，達(dá)到設(shè)計(jì)終壓并繼續(xù)注漿15 min以上。

（9） 施做偏壓擋墻。護(hù)拱澆筑完成后，待拆模后即可進(jìn)行偏壓擋墻的施工，如圖7所示。

圖7 株嶺隧道右洞寧國端洞門立面圖

（10） 回填5%水泥穩(wěn)定土?；靥钏喾€(wěn)定土分兩部分進(jìn)行，先回填邊墻部位水泥穩(wěn)定土，回填高度與左側(cè)山體高度一致，如圖8所示。

圖8 株嶺隧道右洞寧國端洞門平面圖

（11） 機(jī)械開挖正洞。選用破碎錘機(jī)械為主開挖主洞，按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行暗洞初期支護(hù)作業(yè)，開挖方法為CD法。正洞開挖不宜過長，本隧道中隔壁支撐設(shè)置10 m后，沉降觀測穩(wěn)定后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對洞頂剩余部分進(jìn)行5%水泥穩(wěn)定土，填土高度≤3 m。

4 施工要點(diǎn)

（1） 斜交偏壓淺埋隧道進(jìn)口段采用長管棚和10.5 m長扇形護(hù)拱，同時(shí)施做偏壓擋墻和及時(shí)完成初期支護(hù)。扇形護(hù)拱主要依靠管棚和鋼架形成的棚架體系，扇形護(hù)拱的設(shè)計(jì)是本隧道的關(guān)鍵。（2） 護(hù)拱外輪廓大于原設(shè)計(jì)10 cm以上，已確保不侵入后續(xù)初期支護(hù)。（3） 護(hù)拱基礎(chǔ)頂面預(yù)埋鋼板，套拱鋼支撐與預(yù)埋鋼板滿焊。（4） 套拱鋼支撐近山體端部必須打設(shè)鎖腳鋼管一處 （2根），鋼管選用Φ50 mm，打入巖體深度為3 m。（5） 套拱混凝土澆筑需對稱澆筑，確保拱腳與巖面接觸密實(shí)，澆筑后加強(qiáng)養(yǎng)生。（6） 套拱、偏壓擋墻施工結(jié)束后，按照設(shè)計(jì)要求分層回填反壓水泥穩(wěn)定土。

5 結(jié)語

（1） 斜交正作洞口的應(yīng)用，降低了邊、仰坡的開挖高度，它更好地解決了復(fù)雜地形周圍軟段傾斜坡度引起的孔洞穩(wěn)定問題，從而更好地保護(hù)了自然洞景觀，降低了進(jìn)洞施工的風(fēng)險(xiǎn)，保證了施工安全。（2） 進(jìn)洞施工是隧道施工的關(guān)鍵一步，必須要重視對原狀山體詳細(xì)勘察和進(jìn)洞方案的編制工作。通過隧道的成功實(shí)踐，證明了對于斜交、偏壓、淺埋隧道，洞口邊、仰坡開挖高度較高時(shí)，使用長管和加長護(hù)拱形成扇形護(hù)拱進(jìn)洞的方案是可行的，甚至完全可以達(dá)到零開挖進(jìn)洞，為類似工程提供相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。