特長(zhǎng)大跨山嶺隧道穿越富水?dāng)鄬蛹夹g(shù)對(duì)策

吳金剛 宋艷彬 畢強(qiáng) 馬杰

(北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司 100082)

1 工程概況

北京興延高速公路工程起于六環(huán)路，南接規(guī)劃上莊快速路，路線途徑昌平區(qū)、延慶縣，上跨京藏高速公路營(yíng)城子立交后設(shè)置收費(fèi)主站終止，路線全長(zhǎng)約42.204km，如圖1 所示。 本項(xiàng)目承擔(dān)2019 年世園會(huì)對(duì)外交通銜接功能，是2022 年北京冬奧會(huì)重點(diǎn)配套交通基礎(chǔ)設(shè)施。

全線共設(shè)隧道5 處10 座(其中特長(zhǎng)隧道5 座，長(zhǎng)隧5 座)，單洞累計(jì)全長(zhǎng)33.0km(其中進(jìn)京線16.3km，出京線16.7km)，全線隧道比 39%，如圖 2 所示。 其中石峽隧道左線 5746m，右線5877m，建成后將成為北京地區(qū)最長(zhǎng)的公路隧道。

圖1 項(xiàng)目地理位置Fig.1 Project location map

隧道主洞斷面按遠(yuǎn)期預(yù)留三車道進(jìn)行設(shè)計(jì)(圖3)。 近期主洞建筑限界全寬14.25m，其中包括0.75(左側(cè)檢修道) +0.75(左側(cè)向?qū)挾? +2×3.75(車行道) +4.5(連續(xù)停車帶) +0.75(右側(cè)檢修道) = 全寬 14.25m，高度 5.0m。 遠(yuǎn)期將4.5m 連續(xù)停車帶變更為3.75(車行道) +0.75m(右側(cè)向?qū)挾?，標(biāo)準(zhǔn)三車道。

圖3 主洞建筑限界(單位：cm)Fig.3 Building limit of the tunnel(unit：cm)

2 隧道穿越富水?dāng)鄬蛹夹g(shù)措施

本項(xiàng)目隧道工程設(shè)計(jì)過程中，特別重視特長(zhǎng)大跨山嶺隧道與復(fù)雜地質(zhì)條件的關(guān)系。 隧道穿越富水?dāng)鄬悠扑閹?，突水突泥是隧道修建過程中最具危害性的地質(zhì)災(zāi)害之一[1，2]。 突水突泥同時(shí)易誘發(fā)圍巖強(qiáng)烈失穩(wěn)塌方、地表塌陷、地下水枯竭等次生災(zāi)害[3，4]。

2.1 突水突泥概況

本工程石峽隧道共穿越32 條斷層，其中F7斷層及其次生斷層處，圍巖破碎，地下水發(fā)育，如表1 所示。 施工過程中發(fā)生多次突水突泥。

表1 F7 斷層概況Tab.1 Overview of fault F7

1.超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

石峽隧道左線南洞口開挖至ZK31 +573 處時(shí)，第三方超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成果顯示(圖4)，ZK31 +590 ～613 段發(fā)育斷層，圍巖破碎，地下水發(fā)育。……