林屋隧道下穿浅埋冲沟施工技术探讨

林屋隧道下穿浅埋冲沟施工技术探讨

衣千

广东省长大公路工程有限公司广州511431

摘要：本文主要针对林屋隧道实际地质情况，对林屋隧道出口冲沟处理全面的分析总结，通过处理地表冲沟，选择开挖方法及支护参数制定详细的隧道穿越浅埋段冲沟方案，提高施工效率，节约经济成本，保障隧道施工安全，以期对类似工程的施工起到一定借鉴作用。

关键词：高速公路山岭隧道；冲沟处理施工技术

1工程概况

林屋隧道位于清远市清城区高田镇西南侧1400米处，采用左右线小净距分离式双洞形式，双向6车道，公路设计等级：高速公路；设计行车速度：120Km/h。单洞净宽15.5m，净高5.0m，设计荷载：公路-I级。隧道左线起点桩号：ZK223+802.5，终点桩号：ZK224+678长875.5m；右线起点桩号：YK223+800终点桩号：YK224+680长880m及其他相关配套工程。两洞之间设有人行横洞一处，长度22.5m，横洞建筑限界：净宽2m，净高2.5m。

隧道地表水体主要为山坡面流及进出口两侧的河流水，河流水汇水面积大，洪水期与平水期流量相差极大，且随季节性变化明显。地下水主要为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，松散岩类孔隙潜水主要分布在第四系全新统残坡积层，主要接受大气降水和两侧基岩裂隙水补给；岩裂隙水主要分布在花岗岩风化及构造裂隙中，富水性较差，水量贫乏，主要接受大气降水补给，排泄以蒸发及地下径流为主。

林屋隧道隧址属于低山丘陵单元，地形相对高差较大，地势为北高南低，山脉走向呈西北~东南向。山体连绵，冲沟狭窄，谷坡较陡，山区植被发育。隧址区高程为61.66~187.32米，相对高差约125.66米，隧道最大埋深114.58米。隧址区地层主要为：第四系全新统残坡积（Q4el+dl）、下伏燕山期（γ52（3））侵入花岗岩。见图1：

图2冲沟与隧道相互关系图图3地表加固设计图

2隧道设计方案

本隧道衬砌结构设计遵循新奥法理念，采用柔性支护体系结构的复合式衬砌，即以系统锚杆、喷射混凝土、架立钢拱架等为初期支护、模筑混凝土为二次衬砌，并在两次衬砌之间铺设防水板+土工布。隧道衬砌类型、断面形式、结构尺寸等方案设计。洞口开挖边仰坡采用锚、喷、网防护：喷C20混凝土10cm，φ8钢筋网片，网片间距25*25cm，Ф22砂浆锚杆长度4.5m，间距1.2*1.2m，梅花型布置。坡顶和洞顶设置M7.5浆砌片石截水沟及排水沟。隧道暗洞开挖采用新奥法原理施工，V级围岩采用CRD施工法，注浆小导管作为超前支护。III级、IV级围岩段均采用台阶法进行施工。

3现场施工存在问题

林屋隧道左线出口有一冲沟，冲沟桩号为K224+621～K224+647，距隧道暗洞口（ZK224+668）往小桩号方向约21～47m范围内，该段围岩级别为Ⅴ级，围岩稳定性差，隧道施工易坍塌，侧壁易失稳，冲沟走向为东西向，与隧道纵轴线夹角约45°，隧道最小埋深约1m，其地表为砂质黏性土，并受偏压影响。

4冲沟处理方案

该段原设计初期支护为40m大管棚超前支护，40m外为小导管超前支护；22b工字钢及系统锚杆锚喷复合式初次衬砌，开挖方法为侧壁导坑辅助进洞。采用对冲沟采取地表注浆、反压回填等措施处理。地表处理后方可进行主洞的开挖，主洞开挖施工过程中加强监控量测，确保施工安全。

4.1注浆小导管施工

小导管采用Φ50花钢管，壁厚4mm，管口段150cm钢管不开孔，其余部分按10cm间距交错设置8mm注浆孔，注浆小导管尾部至理论开挖轮廓线距离为50cm小导管长度及加固宽度需根据实际地形适当调整，加固范围为埋深6米范围内，小导管间距按1m×1m梅花形交错布置，注浆材料为水泥浆，水灰比为1：1（重量比），注浆压力为0.5～1.0MPa。注浆段的注浆孔全部注完后，应进行注浆效果检查和评定，达到设计要求后再进行其他工序的施工。

4.2钢筋混凝土施工

注浆小导管地表注浆完成后，施作一层C25钢筋混凝土。C25钢筋混凝土厚度为1.2m，采用Φ16螺纹双层钢筋网，钢筋网间距为20cm×20cm，采用单根绑扎法现场绑扎，钢筋必须顺直、表面无油污及锈蚀、网片现场绑扎牢固、可靠。钢筋网搭接长度不小于30倍钢筋直径，钢筋网保护层厚度为20cm。混凝土施工时，严格按照配合比拌制混凝土，加强振捣，确保混凝土密实，混凝土终凝2小时后，进行喷水养护，养护时间不少于7天。

4.3碎石土回填施工

钢筋混凝土施作完后，采用碎石土进行反压回填，回填高度为3m。按照逐层回填，逐层夯实的方法，严格控制分层厚度，每层厚度不大于0.3m，确保回填后坡面平顺、密实，排水通畅。

回填后进行坡面绿化，恢复自然植被，绿化应尽量与现有地貌保持吻合、协调。

5地表监测

在隧道地表埋设了地表下沉测点。经过观测，隧道地表测点的单次下沉量在规范范围之内，累计下沉数据也较小。

图4拱顶地表下沉时间—位移曲线图

6结语

林屋隧道的出口段落的浅埋冲沟若采用明挖方案，必然会出现高边坡、施工工序转换等问题；对施工安全及进度不利。通过洞外对冲沟采取地表注浆、反压回填，洞内采取大管棚+小导管超前支护、侧壁导坑开挖的措施，可以提高施工效率，节约经济成本，确保隧道施工安全，应用效果良好。

参考文献

[1]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京，人民交通出版社，2003

[2]中华人民共和国行业标准.JTG042-94，公路隧道施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，1995.