白楊坪隧道半明半暗進洞設計探討

袁文強，何 勇

四川省交通勘察設計研究院有限公司，四川 成都 610017

隨著高速公路建設的快速發展，路網不斷向西部艱險山區延伸，隧道在高速公路工程中所占的比重也越來越高。由于四川省西、北部山區地形復雜多變，受路線指標及地形影響，隧道洞口偏壓難以避免，如何安全、順利的進洞就成了必須解決的問題。結合廣平高速白楊坪隧道平武端洞口設計、施工，對千枚巖地質條件下偏壓洞口進洞方案設計。

1 工程概況

廣平高速白楊坪隧道處于龍門山、米倉山與四川盆地低山的接合地區，區內地形地貌以構造剝蝕中低山～低中山為主，嶺脊崎嶇，峰高尖銳，河谷深切，局部形成陡崖，地形起伏陡峭。平武端左右洞分別位于一山脊兩側，斜坡坡度35°～45°，右洞左高右低，基巖裸露的陡坎地形，植被茂密。

隧道穿越的主要巖層為志留系茂縣群黃坪組三段絹云千枚巖。絹云千枚巖：銀灰色、灰色、灰綠色，礦物成分以絹云母為主，少量石英、綠泥石赤鐵礦，鱗片變晶結構，千枚狀構造，片理極發育，絲絹光澤明顯，脫水易開裂、風化。局部巖體含黃鐵礦晶粒；質軟，指甲可刻劃；層間結合差，錘擊易沿片理面破裂。

2 一般進洞方案

對于該地形一般的進洞方案多采用明挖法方案（見圖1），根據洞口的地質情況，按一定坡率對邊仰坡進行開挖、防護，這樣就造成了偏壓外側剛剛具備進洞條件的情況下，仰坡及內側邊坡注漿升高，特別是內側邊仰坡過渡處轉角達到開挖的最高點。雖然后期可以通過開挖后施作明洞及明洞回填結合坡面植草綠化的方法加以補救，基于結構影響明洞回填的高度一般有限，過高的邊仰坡很難通過回填掩蓋，開挖后形成的巖質坡面又很難讓植草存活，造成開挖坡面多數僅為噴射混凝土，與回填土之間形成陡坎，破壞了洞口的美觀。并且邊仰坡的開挖本身就會破壞原山體的平衡狀態，加之施工過程中往往明洞最后施工，坡面防護不及時、降水對坡面的影響，很可能導致邊仰坡坍塌工程病害。若洞口地質條件差，尤其是千枚巖地層，巖質軟，風化快，遇水后快速軟化，洞口工程病害問題更加突出。更不符合“零開挖”進洞的原則。

圖1 明洞明挖法典型斷面

3 半明半暗進洞方案

白楊坪隧道出口右洞地形偏壓嚴重，地形狹小，地質條件差，表層2～3m碎石土，下伏絹云母千枚巖，強風化層5～8m。為更好的保證山體穩定，避免由于坡面開挖過高造成坡頂裂隙、坍塌等病害，盡量做到“零開挖”進洞，結合地形地質情況經研究，設計中采用了半明半暗的方案，本方案的主要特點是開挖少，可有效開挖高度，減少對原地形地貌的破壞。與傳統的明洞方案比較工序較多、施工工期長，但更安全、環保。半明半暗方案的主要步驟：

(1)清除坡面植被、松散土、碎石土開挖邊坡并施作坡面防護；

(2)按臺階狀對坡面進行開挖；

(3)施作外側初支鋼架及外側護墻；

(4)施作拱部鋼架并預留大管棚鋼管鉆進空間，拱部鋼架設置鎖腳錨桿；

(5)施作頂部護拱；

(6)施作管棚，選擇合適的施工方式暗洞開挖。

圖2 半明半暗典型斷面

4 實施效果

施工單位施工中按設計進行施工，避免了高陡邊仰坡的出現，基本保持的原地貌，地表的植被得到了很好的保護，未出現坡面滑塌等地質災害，同時在暗挖過程中由于有護墻護拱的保護，監控量測顯示該段施工變形量僅在2～3cm。

5 結束語

復雜山區修建高速公路常常會遇到地形偏壓，加之洞口地質條件差，受降水等不利條件，往往洞口大范圍開挖會對隧道安全進洞產生不利影響。選擇合理的進洞方案，重視“安全、經濟、合理、環保”的設計原則，確保工程順利實施。