關(guān)于超短淺埋隧道變?yōu)槊魍诼坊睦仔?/strong>

    [摘要]通過對原設(shè)計聯(lián)拱隧道方案改為明挖方案工程量的比較,談一點自己的粗淺認(rèn)識。

  [關(guān)鍵詞]隧道,明挖路塹,工程量對比  

  新世紀(jì)伊始,隨著中國改革的進(jìn)一步深化,我國的綜合國力和各項經(jīng)濟建設(shè)都獲得了讓世界其它發(fā)展中國家矚目的成績,其中,作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的交通建設(shè)事業(yè)也同樣在不斷地發(fā)展壯大和日臻完善。根據(jù)我國地域的實際情況,國家高屋建瓴地制定了五縱七橫的道路建設(shè)發(fā)展目標(biāo),使其成為各地區(qū)經(jīng)濟一體化的交通紐帶。在道路施工建設(shè)的過程中,建設(shè)隊伍積極學(xué)習(xí)和引進(jìn)國外先進(jìn)的施工技術(shù)和管理經(jīng)驗,與此同時,也在長期施工建設(shè)實踐中不斷地總結(jié)和積累出一系列先進(jìn)的施工技術(shù)與高效的管理經(jīng)驗。

  屬于五縱七橫中的縱線主線段貴州境崇溪河至遵義高速公路建設(shè)項目,目前正處于路基施工的決戰(zhàn)時期,位于第十五合同段,里程樁號為K102+660-K102+790段的主線路基地處雷公山復(fù)式褶皺構(gòu)造帶馬鞍山背斜南東翼,揚子準(zhǔn)地臺遵義臺隆中北,路基所穿越段地面橫坡較陡,且地形偏壓嚴(yán)重,隧道圍巖類別條件偏差,均在Ⅲ類以下。

  此段路基原設(shè)計為雙聯(lián)拱隧道,隧道全長130米,其進(jìn)出口埋深為0~14米,屬超短淺埋隧道。隧道進(jìn)出口均采用臺階式洞門,洞身結(jié)構(gòu)按新奧法原理采用復(fù)合式襯砌,初期支護以噴鋼纖混凝土、系統(tǒng)錨桿、鋼架支護為主,并采用超前小導(dǎo)管和超前水平錨桿并注漿的超前支護,二次襯砌設(shè)計采用帶仰拱襯砌,結(jié)構(gòu)使用鋼筋混凝土。

  但由于地質(zhì)條件、工程造價和環(huán)境保護等多方面原因,總監(jiān)辦、設(shè)計院、駐監(jiān)辦、承包人等有關(guān)負(fù)責(zé)人組成一個專家小組,多次在現(xiàn)場考察,從工程施工工程難度、工程造價和環(huán)境保護等角度進(jìn)行了分析論證,通過了這個經(jīng)濟節(jié)約、技術(shù)可行、安全穩(wěn)妥、環(huán)保先進(jìn)優(yōu)化、合理的變更方案,決定將雙聯(lián)拱隧道變更為明挖路基進(jìn)行施工。于2002年11月20日形成會議紀(jì)要崇遵辦紀(jì)(2002)26號,并從三個方面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。

  一、路基橫斷面

  由于左側(cè)邊坡高度高達(dá)70.5米,故開挖邊坡放緩,在K102+640-K102+670段路塹墻,路塹墻之上每隔10米高設(shè)一級邊坡,以此類推,坡比1:1,并修2米寬平臺。

  K102+670-K102+790段路塹高10米設(shè)護面墻,護面墻之上每10米高設(shè)一級邊坡,以此類推,坡比為1:0.75,并修2米寬平臺。

  二、路基防護

  路塹墻根據(jù)部頒JT/GRB01-82石砌護墻標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計K102+640-K102+670段,設(shè)計路塹墻高6米,基礎(chǔ)深度0.6米,長30米,底寬2.4米,頂寬2.36米,采用石料極限強度不低于0.5MPa,厚度不小于15cm的片石,M7.5砂漿砌筑,砼預(yù)制塊鑲面。

  K102+670-K102+790段設(shè)計漿砌片石護面墻高度10米,每隔10米長為一段,中間設(shè)置伸縮縫(縫寬2cm,內(nèi)填瀝青防水材料),漿砌護面墻墻背處距離地面2米高處和6米高處設(shè)兩道耳墻,護面墻用砼預(yù)制塊鑲面。

  路塹墻、護面墻之上K102+640-K102+790段邊坡采用掛網(wǎng)噴射砼進(jìn)行防護。為了預(yù)防和避免失穩(wěn)的可能,特殊設(shè)計了長、高,并每2米形成框架,20-25米一個整體(縫寬2cm,內(nèi)填瀝青防水材料)框架寬30cm,厚30cm的鋼筋混凝土。框架鋼筋骨架連接節(jié)點由φ25螺紋鋼筋粘結(jié)錨固,錨桿固定深度3-5米,錨固角度15度,錨桿外露端頭與鋼筋骨架箍捆扎或焊接連接。為防止施工過程中骨架發(fā)生偏移和下垂,骨架下面由φ6錨釘錨固于坡面,錨釘錨固深度不小于0.5米,固定為準(zhǔn)。掛網(wǎng)鋼筋φ8,其間距為20cm×20cm噴射砼框架砼均為C20。

  為使坡面美觀與自然環(huán)境協(xié)調(diào),坡面橫豎向每隔2米設(shè)計了呈梅花型布置一個60cm×60cm的生物孔,孔內(nèi)采用生物防護,要求選送速生常綠,美觀、防護性能好的植物。

  三、路面、邊坡及排水

  邊坡排水設(shè)計為60cm×60cm的梯形截水溝,將開挖斷面以上的坡面地表水全部由截水溝排除,避免雨水沖刷。

  路塹墻護面墻下設(shè)計為60cm×80cm矩形水溝,水溝與墻面之間設(shè)計為2米寬碎落臺。

  在K102+660與K102+790兩處設(shè)計了急流槽。

  根據(jù)設(shè)計的施工圖和結(jié)合崇遵高速公路《技術(shù)規(guī)范》要求,對各施工班組進(jìn)行了技術(shù)交底,并按以下方案和措施組織施工,監(jiān)理也全方位、全過程進(jìn)行了現(xiàn)場旁站,并監(jiān)督管理。

  1、施工技術(shù)準(zhǔn)備:首先進(jìn)行了施工圖的復(fù)核,根據(jù)施工圖利用導(dǎo)線網(wǎng)點和水準(zhǔn)點進(jìn)行了測量、放樣,放出本段路基的開挖邊界線后,辦理了土地征用手續(xù)。

  2、土石方調(diào)運及場地清理:本段路基的開挖土石方全部縱向調(diào)運至小涼風(fēng)埡出口段K101+300高填方路基填筑。

  3、土方開挖:該段路基在開挖前就已作好了坡表面排水的截水溝,通過急流槽將水水排出施工范圍以外。

  4、石方開挖:開挖石方時采用了能夠確保路基邊坡穩(wěn)定的方法,風(fēng)動鑿巖機鉆孔打眼,中小爆破法施工作業(yè),力求爆破作業(yè)后的石塊小一些,便于機械清方。接近邊坡處沿邊坡方向加密打孔,隔孔裝藥進(jìn)行光面爆破作業(yè),結(jié)合人工清刷邊坡自上而下逐級進(jìn)行。

  5、K102+640-K102+790段左側(cè)由于巖層破碎,風(fēng)化嚴(yán)重,開挖將有可能邊坡失穩(wěn),易于坍塌,開挖完成坡面清理后,立即進(jìn)行了路塹墻的施工。

  經(jīng)優(yōu)化設(shè)計,原合同文件中工程有關(guān)項目清單計算隧道總造價為1143萬元,若改為明挖路基施工后產(chǎn)生挖方19萬立方米,左側(cè)高邊坡噴錨治理,面積約為1萬平方米,加上路基排水,截水溝等其它工程項目,按現(xiàn)有清單單價路基總造價約為550萬元,可節(jié)約工程資金約593萬元,具體項目見下表:                 

  另外增加路基挖方,可解決合同段內(nèi)小涼風(fēng)埡隧道道出口段(K101+300)超大填方的填料遠(yuǎn)調(diào)問題,無需另外增加借方,少占用土地資源和破壞原有的生態(tài)環(huán)境。同時施工中為了完成130米長隧道施工(主要工程量開挖土方785立方米,石方2480立方米,砼13500立方米,鋼材加工安裝5600噸,由于市場經(jīng)濟的原因,鋼材價格已開始上浮),就現(xiàn)在設(shè)備還不能滿足施工需求,要重新購買專用機具和二次襯砌臺車,增加投資,使成本價增高。

  但是,將半坡聯(lián)拱隧道改為明挖路基還存在另一主面不利的因素,該段左側(cè)巖層破碎,風(fēng)化嚴(yán)重,開挖將有邊坡失穩(wěn)的可能,設(shè)計院針對該段左側(cè)巖層破碎、風(fēng)化嚴(yán)重、開挖邊坡最高達(dá)70.5米,有邊坡失穩(wěn)的可能。

  經(jīng)過7個月的艱苦努力,克服種種困難,該段隧道改為明挖路基的工程于2005年2月全部完成,經(jīng)過一年多的試運行,左側(cè)高邊坡未出現(xiàn)坍塌或滑動現(xiàn)象,路基穩(wěn)定,說明該變更是成功而且合理的。