公路隧道下穿源水管施工變形監測研究

吳倫淵

摘 要：本文針對該標段的工程地質以及管線的基礎狀況，擬定下穿源水管的施工總體方案以及隧道結構設計，同時，在下穿源水管的時候，對管線以及隧道交叉區段影響范圍內，進行拱頂沉降、周邊收斂以及管線沉降監測，最終將監測結果反饋于施工，從而，從而得出采取該方案，可以安全下穿源水管。

關鍵詞：源水管；下穿；監控量測；淺埋地段

1 工程概況

1.1 項目概況

本標段南北主線隧道為分離式三車道隧道，在深圳水庫主大壩下游約200m，呈大角度80～90°斜交下穿源水管，交叉里程分別為南主線NXK1+893.4樁號。下穿處隧道均為淺埋，圍巖級別均為Ⅴ級，隧道埋深為17.53m，與源水管之間最小凈距為13.6m。

1.2 源水管概況

隧道下穿源水管段修建約30年前，為無壓管道。采用拱涵斷面，凈空尺寸為3.6m（寬）*4.6m（高），邊墻為40Cm厚現澆鋼筋砼，拱部一般段為20cm厚鋼筋砼預制板，過公路段為40cm厚鋼筋砼現澆板，拱頂以上設計覆土1.0m以上（抗浮要求）。該拱涵結構縫寬10mm，縫中埋設“U”形銅片止水帶，三油兩氈填縫。據《水工建筑物止水帶技術規范》DL/T5215-2005規定，接縫處剪切位移限值≤24mm。

據源水管相關資料顯示，源水管道基礎大部分置于砂卵石層，部分置于全風化巖層，局部在強風化巖層上，其容許承載力[R]=150～400KPa，摩察系數F=0.25～0.40。

2 下穿施工方案

2.1 隧道結構設計

隧道下穿（砼拱涵）地段圍巖級別均為V級，管底部分地段經過F10-4斷層。施工方法擬采用雙側壁導坑法，洞身襯砌采用復合式襯砌輔以超前支護措施設計如下：

1）超前支護措施。超前支護采用周邊帷幕注漿+∮50超前小導管。周邊帷幕注漿范圍為洞身開挖輪廓線以外6m（全環），孔徑采用∮115，以隧道軸線為中心傘狀布置，間距75cm，計5環；注漿采用單液漿（水灰比1：1），擴散半徑為2m，初壓0.5～1.0MPa，終壓2.0 MPa。∮50超前小導管沿拱部150°范圍布設，長4.5m，環向間距0.4m，縱向間距1.8m； 注漿采用單液漿（水灰比1：1），初壓0.5，終壓1.0 MPa。

2）復合式襯砌設計。復合式襯砌采用S5w類型，由初期支護+二次襯砌組成。初期支護采用系統錨桿+雙層鋼筋網+型鋼拱架+ C30噴射砼結構（厚30Cm），二次襯砌采用70Cm厚C35（防水P10）鋼筋砼結構。

2.2 施工總體方案

源水管極其重要，保護要求高（剪切位移限值≤24mm）。隧道下穿地段施工方案主要考慮：控制隧道拱部沉降，防止沉降超限波及到管造成結構（拱涵）破壞。初步擬定下沉控制區域為交界面前后各30m（2倍開挖洞寬）。根據上述隧道下穿平面位置關系、圍巖地質條件、管（砼拱涵）結構現況，以及隧道結構設計參數，綜合以上因素擬定施工總體方案如下：

首先施作超前支護措施，達到設計效果后；V級地段采用雙側壁導坑法進行施工，控制區域循環進尺為0.6m（1榀鋼架間距），V級采用人工配合機械開挖，及時封閉成環，抑制拱部下沉；二襯緊跟開挖面（30～50m），采用模板臺車（長L=12m）拱墻一次性澆筑成型。交界面前后各30m加強洞內和地表沉降、50m加強震速監測，及時反饋信息指導設計和施工。

3 監測結果反饋

3.1 洞內拱頂沉降（管線下方）

4 結語

綜上，從監測數據的結果可以看出，洞內該斷面（NXK1+896）的初期支護的拱頂沉降累計變形量為4.9mm；周邊收斂的累計收斂值為2.2mm；管涵（源水管）的累計沉降量為180mm，因此，可以看出本工程的淺埋地段上方距離較近的拱涵，采用上述的施工工法，能夠很好的控制洞內的初期支護以及管線的變形，從而得出采取該方案，可以安全下穿源水管。

參考文獻：

[1]《公路工程施工安全技術規范》（JTG F90-2015）.

[2]《公路隧道施工技術規范》JTG F60-2009.

[3]《公路隧道施工技術細則》JTG/T F60-2009.

[4]本標段施工圖第三冊：隧道工程（工程編號：2008區231）.

[5]本標段巖土工程專項補充勘察報告（編號：190123-KJ）.