(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司,四川 成都 610073)
五峰新縣城城市連接線(xiàn)工程楊家沖隧道左線(xiàn)里程為L(zhǎng)BZK1+187~LBZK1+988,全長(zhǎng)801 m,當(dāng)左線(xiàn)掌子面(LZK1+882)開(kāi)挖至距暗洞出口(LBZK1+972)長(zhǎng)度為90 m時(shí),原定方案為首先施作出口端明洞襯砌及洞門(mén)端墻,完成明洞回填后,進(jìn)行隧道洞內(nèi)貫通。在右線(xiàn)出口明洞段下斷面開(kāi)挖過(guò)程中揭露地質(zhì)上層為崩坡堆積體,下層為泥夾卵石層,下層含水達(dá)飽和狀態(tài),呈流塑狀,無(wú)自穩(wěn)能力,開(kāi)挖過(guò)程中掌子面發(fā)生縱向位移、坍塌,為了防止出口山體失穩(wěn),現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)對(duì)開(kāi)挖部位進(jìn)行回填反壓。同時(shí),項(xiàng)目部組織參建各方探討單端掘進(jìn)貫通的施工技術(shù)方案,在保證安全的前提下,為保質(zhì)保量完成王家沖隧道左線(xiàn)貫通提供可能。
通過(guò)出口施工過(guò)程中揭露的情況看,出口地質(zhì)為崩坡堆積體,按照原定方案施工出口明洞存在以下隱患:①明洞仰拱施工,開(kāi)挖深度較大,易引起掌子面及仰坡滑移、塌方,存在較大安全隱患。②明洞施工正逢暴雨季節(jié),雨水量大且周期長(zhǎng),基礎(chǔ)開(kāi)挖后土體受地下水及地表水侵蝕,易發(fā)生滑移、坍塌。③由于明洞基礎(chǔ)地質(zhì)條件差,軟弱基礎(chǔ)需進(jìn)行換填處治和加固處理,換填加固施工周期長(zhǎng),風(fēng)險(xiǎn)大。
為了保障出口端山體穩(wěn)定及施工安全,經(jīng)參見(jiàn)各方現(xiàn)場(chǎng)查勘匯商后,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及類(lèi)似項(xiàng)目的施工經(jīng)驗(yàn),制定了出口端回填反壓,由進(jìn)口端單端掘進(jìn)貫通的施工技術(shù)方案。該方案有以下優(yōu)點(diǎn):①回填反壓與暗洞施工可同時(shí)進(jìn)行,不影響工期。②小導(dǎo)洞提前貫通,可探明地質(zhì)情況,為后續(xù)不良地質(zhì)處治提供地質(zhì)依據(jù)及施作空間。③小導(dǎo)洞施工可提前釋放地層應(yīng)力,且小導(dǎo)洞位于隧道斷面中間,其沉降變形不會(huì)造成初支侵限。④小導(dǎo)洞斷面小,應(yīng)急處治快,不會(huì)造成較大的不良后果。⑤反壓回填減小明洞施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),防止山體滑坡,確保仰坡穩(wěn)定。
在隧道施工過(guò)程中,首先在楊家沖隧道出口端布設(shè)排水盲溝及明溝,引排出山體、地下積水;其次對(duì)出口端明洞范圍進(jìn)行反壓回填,為單端掘進(jìn)創(chuàng)造條件;單端掘進(jìn)過(guò)程中,洞內(nèi)襯砌及時(shí)跟進(jìn),保障出洞安全。各道工序環(huán)環(huán)相扣,緊密結(jié)合,確保左線(xiàn)隧道單端掘進(jìn)順利貫通。隧道貫通后,將反壓回填土體部分清運(yùn),以便及時(shí)施作明洞及洞門(mén)端墻。洞門(mén)端墻施工結(jié)束后,抓緊施作明洞洞頂回填。
出口端設(shè)置兩道縱向排水盲溝,一道橫向排水盲溝。為減少對(duì)出口端掌子面土體的開(kāi)挖擾動(dòng),縱向排水盲溝設(shè)置在左線(xiàn)線(xiàn)路測(cè)設(shè)線(xiàn)及右線(xiàn)隧道中線(xiàn)位置,并在右線(xiàn)線(xiàn)路末端位置的臨時(shí)集水井,通過(guò)橫向排水明溝將縱向盲溝中的積水引排至臨時(shí)集水井,再通過(guò)預(yù)埋涵管引排至市政道路排水邊溝。
縱向盲溝按-2.85%縱坡布置(與線(xiàn)路縱坡一致);橫向排水盲溝設(shè)置在距出口洞門(mén)端墻5 m處,中心里程為L(zhǎng)BZK1+993(LBYK2+015),橫向盲溝按2%橫坡布置,將滲水引排至縱向盲溝。左線(xiàn)縱向盲溝設(shè)置里程為L(zhǎng)BZK1+980~LBZK2+020段;右線(xiàn)縱向盲溝設(shè)置里程為L(zhǎng)BYK2+005~LBYK2+040段。左、右線(xiàn)排水盲溝末端設(shè)1 m×1 m臨時(shí)排水明溝,左、右線(xiàn)排水明溝交匯,統(tǒng)一將滲水引排至臨時(shí)集水井,再由集水井通過(guò)排水涵管將水引排至現(xiàn)有市政道路排水邊溝中。
排水盲溝施工完成后,對(duì)楊家沖隧道出口端進(jìn)行回填反壓,左線(xiàn)回填反壓范圍左起左側(cè)邊坡,右至右線(xiàn)套拱左邊線(xiàn),后至漿砌擋土墻前端,回填地形與線(xiàn)路左側(cè)邊坡坡頂線(xiàn)一致。回填前要求將基礎(chǔ)軟弱層挖除,并采用石渣換填。右線(xiàn)對(duì)掌子面及線(xiàn)路右側(cè)已開(kāi)挖仰坡部位進(jìn)行回填反壓,回填前要求將基礎(chǔ)軟弱層挖除,并采用石渣換填。待左線(xiàn)二次襯砌跟進(jìn),左線(xiàn)明洞施工前將左線(xiàn)部分回填反壓洞渣挖除,反填至右洞出洞口。
回填反壓時(shí)由挖機(jī)在進(jìn)口端棄渣場(chǎng)裝渣,20 t自卸車(chē)運(yùn)輸至出口,挖機(jī)、裝載機(jī)配合向上部堆填,壓路機(jī)分層壓實(shí),分層厚度不超過(guò)1 m?;靥钔戤吅?,頂部采用雙色布覆蓋,防止雨水下滲,并在坡頂回填邊線(xiàn)處設(shè)置30 cm×30 cm截水溝。
暗洞貫通采取進(jìn)口端單側(cè)掘進(jìn)出洞方案。為了保證施工安全,采用小導(dǎo)洞先行貫通,后續(xù)結(jié)合CRD法分部擴(kuò)挖法進(jìn)行暗洞施工。
小導(dǎo)洞布設(shè)在距套拱10~20 m范圍采用城門(mén)型,比人行橫洞斷面略大,斷面尺寸寬3.6 m×高4 m。小導(dǎo)洞支護(hù)參數(shù)如下:I20b工字鋼拱架,拱架縱向間距60 cm;Φ42×3.5超前小導(dǎo)管長(zhǎng)4.0 m,環(huán)向間距30 cm,拱墻布置23根,縱向間距2.4 m;Φ8鋼筋網(wǎng)片,間距20 cm×20 cm;Φ22錨桿,長(zhǎng)度2.5 m,環(huán)向間距1.2 m,縱向0.6 m;C20噴射混凝土厚度26 cm。小導(dǎo)洞施工前將掌子面錨噴封閉,下導(dǎo)及仰拱及時(shí)跟進(jìn),二襯跟進(jìn)至封閉掌子面15 m以?xún)?nèi)。小導(dǎo)洞貫通后,根據(jù)圍巖情況采用CRD法進(jìn)行分部擴(kuò)挖,待到仰拱澆筑完成后拆除中隔壁,并進(jìn)行仰拱填充施工。
暗洞小導(dǎo)洞貫通后,擴(kuò)挖出洞前,當(dāng)擴(kuò)挖掌子面距套拱端頭5 m時(shí),須對(duì)明洞段上導(dǎo)開(kāi)挖底面以上部分的回填土石進(jìn)行清運(yùn),減少掌子面土體的荷載。要求仰拱閉合距掌子面不超過(guò)4 m,洞身二襯距掌子面不得超過(guò)10 m。暗洞擴(kuò)挖完成后,及時(shí)施工仰拱封閉成環(huán),要求每循環(huán)仰拱施工長(zhǎng)度不得大于3 m,當(dāng)洞身二襯施工至套拱位置后,再進(jìn)行明洞段下導(dǎo)及仰拱處回填土石清運(yùn)??捎纱罄锍滔蛐±锍谭较虬? m一倉(cāng),分3倉(cāng)進(jìn)行明洞仰拱施工,明洞襯砌分為2倉(cāng)施工。
暗洞施工時(shí)如遇較小規(guī)模塌方時(shí),及時(shí)噴砼封閉塌方斷面,并增設(shè)鋼架、超前小導(dǎo)管等措施,并對(duì)塌腔進(jìn)行噴砼回填,及時(shí)阻斷塌方擴(kuò)大的可能。
當(dāng)塌方規(guī)模較大時(shí),宜采用先回填反壓防止塌方擴(kuò)大,再及時(shí)對(duì)塌方體進(jìn)行支護(hù)、加固處理。采取注漿固結(jié)法穩(wěn)定巖體和渣體,待其穩(wěn)定后,按照先上后下的順序?qū)υw進(jìn)行清除,最后及時(shí)施工隧道初期支護(hù)及仰拱,封閉成環(huán)。
對(duì)于暗洞段發(fā)生的地表沉降或裂縫,及時(shí)進(jìn)行支護(hù)加強(qiáng),增加鎖腳錨桿(導(dǎo)管),并對(duì)基礎(chǔ)徑向固結(jié)注漿:對(duì)發(fā)生變形洞段采用Φ42 mm×3.5 mm鋼花管,進(jìn)行基礎(chǔ)徑向注漿加固,漿液采用1:1純水泥漿,注漿壓力0.5~1.0 MPa。
及時(shí)對(duì)隧道進(jìn)行全環(huán)徑向注漿加固,并對(duì)掌子面進(jìn)行超前徑向預(yù)注漿加固。如果僅發(fā)生在下導(dǎo)或仰拱,則對(duì)隧道兩側(cè)進(jìn)行注漿加固,并對(duì)下導(dǎo)、仰拱采用跳倉(cāng)法進(jìn)行橫向注漿隔斷加固,即每間隔5~6 m,注漿加固1 m寬進(jìn)行隔斷,并及時(shí)對(duì)隔斷部位施作仰拱。
在出口端富水段增設(shè)仰拱下部縱向排水盲溝,盲溝尺寸80 cm(上口)×40 cm(下底)×40 cm(高),縱向排水盲溝與洞外排水盲溝相連,形成統(tǒng)一排水系統(tǒng)。
五峰新縣城城市連接線(xiàn)工程楊家沖隧道左線(xiàn)進(jìn)洞和出洞專(zhuān)項(xiàng)施工方案科學(xué)合理,組織明確,落實(shí)到位。該隧道于2016年8月24日開(kāi)始動(dòng)工,由于進(jìn)出口淺埋段覆蓋層較薄,且覆蓋層屬于崩坡堆積體,結(jié)構(gòu)松散;出口端更是位于沖積原河床之上,為保證施工安全和施工質(zhì)量,項(xiàng)目部多次組織論證,合理優(yōu)化設(shè)計(jì)及施工方案,加大人力、物力的投入,于2017年9月28日順利貫通。