秦安隧道2#橫洞下穿G310國道施工技術

楊連峰 YANG Lian-feng

（中鐵十七局四公司，重慶 401121）

（The Forth Engineering Company of China Railway 17th Bureau，Chongqing 401121，China）

秦安隧道2#橫洞下穿G310國道施工技術

楊連峰 YANG Lian-feng

（中鐵十七局四公司，重慶 401121）

（The Forth Engineering Company of China Railway 17th Bureau，Chongqing 401121，China）

秦安隧道是寶蘭客運專線的重點工程并被建設單位列為I級風險管理隧道，該隧道2號橫洞下穿G310國道，施工難度大、安全風險高。通過對秦安隧道下穿G310國道的綜合施工技術總結，為其他隧道下穿公路施工技術提供了一定的參考依據。

秦安隧道；2號橫洞；下穿；G310國道；施工技術

1 工程概況

1.1 工程介紹 秦安隧道2號橫洞位于秦安縣西川鎮宋峽村，起訖里程為HK9+91～HK0+00，全長991m，設輔助坑道2座，2號橫洞與正線線路交于ⅢDK815+120處，平面夾角 49°19′22″,綜合坡度 0.9%，凈空 5m（寬）*6m（高），采用無軌運輸方式，單車道＋錯車道斷面形式。下穿的G310 國道段里程為 HK9+25～HK9+61（36m），洞頂覆蓋層為7.5m，公路路面寬度12m，公路車流量大，重載車輛多。

1.2 地質條件 隧道下穿G310國道段，巖層為砂巖及棄填土，疏松、孔隙率大，節理發育，土體間粘結力極差，埋層較淺，施工難度很高。

1.3 施工重難點分析 秦安隧道2號橫洞下穿G310國道段圍巖破碎、淺埋，洞頂G310國道車流量大、重載車輛多，為保證施工和道路安全，除保證隧道內施工安全質量外，下穿段高速公路路面沉降需進行杜絕或控制在較小的范圍內，正確的施工方法是控制路面沉降量的保證，因此正確的施工方法和有效控制路面沉降施工的重難點。

2 施工技術

2.1 原設計情況 HK9+25～HK9+61下穿天巉公路段，設計為Ⅴ級圍巖，圍巖破碎，原設計為I12工字鋼，1榀/m；Φ22砂漿錨桿，L=3.0m；Φ8鋼筋網片，20cm*20cm；頂部設Φ89管棚+Φ42小導管進行超前支護，Φ89管棚長12m，縱向9m/環，環向間距60cm，每環13根；Φ42小導管長4m，縱向2.4m/環，環向間距60cm，每環12根，與管棚交錯布置；二襯采用C35模筑鋼筋混凝土襯砌，厚度35cm。

2.2 設計優化 施工前，為確保施工安全系數達到最高，準確掌握地質情況，項目部組織工區進行地質核查，經鉆孔取樣，在隧道洞頂3.3m外1.8m垂直高度范圍內有回填棄土，土體松散，施工過程中，受開挖擾動，極易引起此松散層的沉降和應力重新分布，從而導致隧道內坍塌和路面沉降，通過與設計單位溝通，對施工參數進行重新優化。

首先對隧道洞頂部位（180°范圍內）采用中空注漿錨桿進行預注1:1水泥漿對松散體進行加固，同時考慮目前路面重載車輛多、車流量大，以及后期鐵路運營安全，適當加大斷面寬度采用雙層支護，第一層工字鋼由I12提高至I16，第二層工字鋼由I12提高到I20，間距由1榀/m縮減到1榀/0.5m，兩層之間交錯布置。同時超前支護Φ89管棚縱向間距由縱向9m/環優化為6m/環，長度由12m縮減到9m，防止受外插角影響，管棚前端對土體造成不良擾動；為增加仰拱鋪底的剛度，在砼內設橫向支撐，用I20工字鋼與兩側初支鋼架焊接，間距1榀/1.5m；其他支護參數不變。

2.3 施工工藝及步驟

①在拱部施做Φ89管棚+Φ42小導管超前支護，以確保施工安全，Φ89管棚9m/環，環向間距60cm，每環13根；Φ42小導管長4m，縱向2.4m/環，環向間距60cm，每環12根，與管棚交錯布置。

②采用R25中空注漿錨桿對洞頂部位進行預注1：1水泥漿，錨桿L=3.5m，間距1.5*1.5m，注漿壓力控制在1.0～1.2MPa，注漿過程中嚴密監控洞頂路面，防止壓力過大出現漏漿或者路面隆起立即停止注漿，現場設專職人員盯控。

③為最大限度地減少公路上方車輛行駛產生的動載對洞身造成受力不均，從而引起洞內因應力分布不均出現掉塊、坍塌和引起公路沉降等安全隱患和事故，在公路上方設置半幅滿鋪棧橋跨越洞身，棧橋高度不小于40cm，單副寬度4.0m，滿足車輛通過，棧橋兩側增加5-8cm厚墊塊，保證棧橋中部受到車輛重載后剛度滿足要求且不與地面接觸，同時兩側延長，保證車輛上下棧橋坡度不大于10%，并對棧橋周邊進行錨固，防止車輛行駛造成棧橋移動。

④注漿完畢后靜停時間不小于6h，保證漿液完全凝固后進行開挖，開挖過程使用臺階法段臺階開挖，上臺階長度不大于5m，洞身寬度由原5.0m放大至5.5m，便于雙層拱架的安裝，開挖每循環進尺50cm，及時支護，鋼架逐榀跟進，鎖腳采用Φ42鎖腳錨管，長3.5m/根，每個鋼架節點處設置2根，同時施做橫向支撐，一端與上臺階拱架拱腳部位焊接牢固，一端采用楔形體木塊加固。每循環在開挖結束后即對掌子面進行C25噴射砼封閉，厚度10cm，實現有效約束掌子面出現位移。

⑤下臺階開挖采取左右側交錯開挖，交錯長度不小于3榀鋼架的間距（1.5m），每次開挖不大于2榀拱架。

⑥上下臺階支護完畢后即進行仰拱施工，一次開挖長度控制在3米以內，仰拱內鋪設Ⅰ20工字鋼，1榀/1.5m，仰拱工字鋼與下臺階拱架連接牢固，確保結構安全。

⑦掌子面穿過下穿段即施工二次襯砌，采用C35模筑鋼筋混凝土，厚度35cm，確保施工安全。

3 洞內外監測

3.1 監測目的 隧道內對圍巖和支護系統的穩定狀態進行監測和隧道外對路面標高進行監測，為支護參數調整及施工方案提供依據，把量測的數據經整理和分析及時反饋到設計和施工中，為進一步優化設計和施工方案提供依據，以達到安全、經濟、快速施工的目的，是施工安全和質量的保障。

3.2 監測點布置方案 隧道內在洞身兩側和拱頂設監控量測點，斷面間距3.0m/環；隧道外在距離公路兩側各10米內及洞身中線左右兩側50米的范圍內設置監控點，沿隧道中線方向，公路路面12m范圍內設置5個點位，間距3.0m，路面外路肩外5m處對稱設一對點位；垂直于洞身軸線方向，自隧道中線位置處開始，分別在5m和10m位置處設置點位，保證了對路面的大范圍全面監測。

點位布設示意圖如圖1。

3.3 監測頻率與結束標準 在隧道開挖施工距公路15m時開始觀測，在隧道開挖到公路下方時，根據量測變化調至1～3次/d，待隧道通過公路，施做襯砌結束且沉降穩定后停止量測。具體測量頻率見表1。

4 安全保證措施

表1 地表監控量測方法及頻率

①與天巉公路產權單位協商在隧道下穿天巉公路時，對公路進行防護，確保施工安全。②嚴格控制每循環進尺，上臺階每循環進尺0.5m。③加強圍巖監控量測，及時反饋信息，指導施工，特別是洞頂路面沉降或隆起觀測，發現異常情況，立即停止開挖，并采取相應措施。④公路兩側設置限速牌和安全標識牌，懸掛“謹慎通行”等標識，分別在施工地段公路前后100m、300m、800m處設施工警示牌，同時設臨時交通指揮。⑤派專職聯絡員在下穿路段值班，并配備對講機，及時將車輛的運行情況通報施工現場；施工現場設防護員負責與值班聯絡員聯絡，并將信息及時通報，確保工程安全有序進行。⑥隧道施工遵循“短進尺、快封閉”的施工原則。⑦與公路部門保持緊密聯系，萬一洞內發生滑塌、下沉等異常情況時，應立即通知天巉公路管理部門，對公路執行必要的交通疏解。

5 注意事項

①下穿公路段必須要嚴格按照公路部門審批的施工方案進行施工，實行“短進尺、弱爆破、多循環、早封閉”。②每循環爆破后和注漿加固后專職安全員檢查天巉公路路基是否有裂紋等現象，發現問題及時逐級匯報。③做好應急物資儲備，預防隧道出現坍塌及路面出現沉降、開裂等情況時及時采取相應措施。

6 結論

秦安隧道2號橫洞下穿天巉公路，隧道內圍巖破碎、洞頂淺埋和土體松散、洞內外施工安全風險高、難度大，通過設計優化，加強支護和施行一套嚴密的監控系統及安全措施，為順利通過高速公路及保證后期運營安全提供了強有力的保障，為隧道下穿公路施工技術提供了一定的參考依據。

[1]易世剛.新建隧道下穿既有高鐵隧道施工方案研究[J].山西建筑，2012(23).

[2]黃龍光.武廣客專線金沙洲隧道特殊地質處理方案研究[J].科技創新導報,2010(09).

[3]衡會.隧道施工安全質量控制措施探討[J].技術與市場，2011(04).

Construction Technology of Qin'an Tunnel 2#Transverse Hole beneath G310 National Highway

The Qin'an tunnel is a key project of Baoji-Lanzhou passenger line and is considered as the I-level risk management tunnel.The 2#transverse hole is beneath the G310 national highway,so its construction is difficult,and the security risk is high.Through the summary of the integrated construction technologies of Qin'an tunnel beneath the G310 national highway,this paper provides some references for the construction technology of other tunnels beneath highway.

Qin'an tunnel；the 2#transverse hole；beneath；G310 national highway；construction technology

楊連峰（1979-），男，山西晉中人，畢業于沈陽建筑大學土木工程系，研究方向為鐵路工程。

U415.6

A

1006-4311（2014）13-0101-02