特殊地形條件下隧道明洞施工技術探討

杜 松

(中鐵十一局集團第五工程有限公司，重慶 400000)

0 引言

隨著重慶市經濟的飛速發展，基礎建設也日趨完善。在已建成并投入使用的諸多市政工程中，出現了許多洞口地形條件特殊、建設場地狹小的隧道工程。然而，在目前的市政工程建設中我們發現，隨著基礎設施的不斷整合，諸如出入口二隧道明洞工程建設所處特殊位置的隧道工程越來越多，甚至更特殊、更復雜。在施工過程中，如何快速、安全完成建設工程，確保建設工程周邊構筑物結構安全問題是擺在我們面前的一個急需解決的課題。

1 工程概況

出入口二明洞工程毗鄰民國外交部舊址和西三水產市場，設計建筑界限寬7.00 m，高3.59 m，開挖跨度8.70 m。線路左側結構邊線距西三水產市場結構邊線4.22 m;線路右側結構邊線距民國外交部舊址結構邊線4.24 m，明洞段隧址埋深在4 m～11 m之間。設計方案揭示，開挖邊線將侵入民國外交部舊址基礎2.10 m，侵入西三水產市場基礎1.70 m。按設計方案組織施工，將迫使上述構筑物基礎懸空、長時間裸露，若施工方法和支護方式處理不當，很容易造成構筑物傾塌事故，嚴重威脅構筑物結構安全。通過對提出的“鋼管樁加固，垂直開挖”和“抗滑樁加固，小坡率開挖”方案進行比選，充分考慮毗鄰構筑物結構安全、明洞施工質量和經濟效益等因素，結合現場特殊地形條件、施工圖紙和規范標準、要求，出入口二明洞工程采用“抗滑樁加固，小坡率開挖”施工。于民國外交部舊址基礎，靠近線路一側設置6根抗滑樁施工，并加強邊坡錨噴防護，確保民國外交部舊址和西三水產市場多層建筑結構安全。結構基礎平面布置如圖1所示。

圖1 隧道明洞結構基礎平面布置圖

2 方案優化、選擇

2.1 施工工藝

明洞施工的安全、質量和進度控制，關鍵在于民國外交部舊址和西三水產市場建筑結構的安全防護措施是否到位，只有在確保其結構安全的前提下，才能降低明洞施工安全風險，創造良好的施工平臺，提高明洞施工質量，加快施工進度。因此，本工藝率先施工靠近民國外交部舊址側抗滑樁，待樁結構施工結束達到設計強度后，小坡率放坡開挖明洞土石方工程，開挖完成后及時施作明洞襯砌和防排水工程，然后對明洞進行快速回填，使其達到新的受力平衡，進而確保構筑物結構安全，保證其使用壽命。具體工序施作順序如下:

抗滑樁施工→土石方開挖→邊坡防護→明洞仰拱、回填施工→明洞二襯施工→明洞防排水施工→明洞回填。

2.2 地表構筑物沉降、位移監測

在民國外交部舊址、西三水產市場靠近出入口二線路側，各埋設一排地表沉降、位移監測樁。施工過程中加強對地表沉降、位移監測的信息反饋，若連續3 d沉降、位移均達到1 cm以上則表明明洞的施工已對地表構筑物基礎結構有一定的影響，采取減慢土石方開挖施工進度的方法來確保結構安全;若連續3 d沉降、位移均達到2 cm以上則表明明洞的施工對構筑物基礎影響明顯，應立即停止施工并應啟動應急預案，采取相應基礎加固措施。

2.3 抗滑樁加固施工

施工前，根據控制點定出樁位。在鎖口混凝土施工完成后于護圈兩側設置樁位復合點位，并在施工過程中加強對垂直度，結構尺寸等控制力度。由于抗滑樁所處地質條件較差，抗滑樁采用跳樁施工，受到周邊環境的限制，抗滑樁采用非爆破方式人工切割法進行開挖;孔內采用人工裝碴，孔口安裝支架及慢速卷揚機吊桶提升出碴;棄碴人工運至臨時存碴點集中堆放，一定數量后用棄碴車運至指定的棄碴場;抗滑樁開挖結束后及時組織驗樁和鋼筋混凝土澆筑施工。

2.4 小坡率土石方開挖及邊仰坡防護

邊、仰坡開挖采用機械自上而下分層開挖，開挖至設計坡度及標高后，局部欠挖地方人工配合修整。邊、仰坡采用錨噴防護，布置形式為:錨桿間距120 cm×120 cm，梅花形布置;掛網采用φ8鋼筋網片，鋼格尺寸為20 cm×20 cm;采用C30噴射混凝土錨噴支護。

2.5 明洞襯砌、防排水及回填施工

仰拱澆筑宜采用整幅開挖施工，最大單次澆筑長度不得超過7.5 m，二襯混凝土應緊跟仰拱施工。為有效控制邊坡位移、沉降，確保地表構筑物結構安全，二襯施工時可不按臺車長度模數施工，根據仰拱實際施工情況，結合監測資料，及時施作二次襯砌。二次襯砌施工完畢后，及時進行明洞防水層施工。明洞防排水施工后應及時進行明挖部分的回填工作。明挖回填在二次襯砌混凝土達到設計強度后進行，上層回填部分采用夯實土分層壓實回填，側墻回填應兩側對稱進行，每層厚度不大于0.3 m，兩側回填土面的高差不得大于0.5 m。回填至與拱頂齊平后，再分層滿鋪填筑至設計高度。機械回填應在人工夯填超過拱頂1.0 m以上后進行;表層回填土采用100 cm 6%灰土隔水層和50 cm種植土回填。拱背回填粘土隔水層時，隔水層應與地表搭接良好，封閉緊密，防止地表水下滲影響回填體的穩定。

3 結語

隨著我國基礎設施建設的快速發展，像出入口二隧道明洞工程這樣特殊地形條件的工程建設設計與施工在今后將日益增多。根據對出入口二隧道明洞工程施工方法的總結表明，該方法是成功的，切實可行的。該施工工藝有效保證了西三水產市場和民國外交部舊址結構安全，并順利完成該段落的結構建設施工，為后續洞內工程施工奠定了堅實的基礎。采用該方案施工，主要有以下優點:

1)對民國外交部舊址及西三水產市場多層建筑基礎擾動小;2)克服場地狹小，地形特殊等不利施工因素，可以將施工作業面控制在最小范圍內，最大限度減小對房屋基礎結構的擾動、破壞;3)施工周期短，降低施工工期對房屋結構造成的安全風險。采用抗滑樁施工資源配置簡單，人員、設備進出場速度較快，可在短時間內完成施工，減少結構基礎裸露和擾動時間，快速施工完成后可以及時組織明洞回填，從而達到新的受力平衡，起到對結構基礎的保護作用;4)采用該方法施工時，應加強對兩側構筑物的監測頻率，及時反饋監測信息用以指導施工，確保構筑物結構安全，必要時應采取相應的補救措施。

［1］朱培良，邵德良，徐正明，等.偏壓狀態下隧道洞口段明洞暗挖施工［J］.浙江交通職業技術學院學報，2012(2):36-37.

［2］何英偉.復雜地形條件下山嶺隧道單口出洞施工技術［J］.公路工程，2011(3):60-61.

［3］吳榮峰.隧道洞口施工技術［J］.鐵道工程學報，2008(11):42-43.