輸水隧洞是水利系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，輸水隧洞的施工過(guò)程有一些特殊之處，本文主要探討輸水隧洞高速公路施工方案。

　　《交通建設(shè)與管理》(月刊)創(chuàng)刊于1964年，由交通部科學(xué)研究院主辦，國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行的一本融政策性、新聞性、權(quán)威性于一體，體現(xiàn)管理性、技術(shù)性、信息性等多重特征的國(guó)家級(jí)綜合性專(zhuān)業(yè)期刊。

　　某輸水隧洞位于濕陷性黃土地區(qū)，該區(qū)域成洞條件較差，并且存在滲水、涌水問(wèn)題，在施工過(guò)程中掌子面極易發(fā)生塌方。在這種不良地質(zhì)條件下，該輸水隧洞還需下穿一處已建高速公路，在隧洞施工工程中，為保障高速公路路基的穩(wěn)定，文中對(duì)穿越段施工方案進(jìn)行了詳細(xì)研究。

　　引言

　　隨著調(diào)水工程的不斷發(fā)展推進(jìn)，輸水隧洞與現(xiàn)有公路、鐵路經(jīng)常出現(xiàn)交叉穿越。對(duì)于隧洞下穿現(xiàn)有公路的情況，既要保障隧洞施工的安全進(jìn)行，更不能影響現(xiàn)有公路的正常運(yùn)行。工程實(shí)際中要求采用“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)”等措施來(lái)進(jìn)行隧洞施工，采用控制路面沉降來(lái)保障穿越段路基安全。本文以某濕陷性黃土區(qū)域輸水隧洞下穿高速公路為例，介紹了相應(yīng)的施工方案、施工要點(diǎn)，并對(duì)類(lèi)似情況隧洞工程提出一些心得。

　　1工程概況

　　某輸水線路隧洞為土洞段，洞身段巖性為第四系下更新統(tǒng)(Q1)含砂低液限黏土，地下水水位位于洞頂以上，存在滴水或滲水現(xiàn)象，圍巖類(lèi)別為Ⅴ類(lèi)。設(shè)計(jì)底坡i=0.037%，斷面形式為馬蹄形，采用全斷面鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度300mm。該隧洞在掘進(jìn)過(guò)程中與高速公路交叉一次，交叉角度為60°，斜穿公路長(zhǎng)約60m(公路坡腳與隧道相交之間)，交叉段為填方路基。該隧洞洞頂以上土層厚35m左右，穿越高速公路處隧洞洞頂距路面約39m。2水文地質(zhì)根據(jù)地質(zhì)鉆孔資料分析，穿高速公路段為第四系堆積物地層，具體特點(diǎn)為多層堆積層構(gòu)造，常呈條帶狀分布，顆粒較細(xì)，古河道帶與河道間帶相間分布，與湖積物共存者水層發(fā)育較差，地下水位徑流較遲緩，水位埋藏較淺，古河道飽水帶水量豐富，為補(bǔ)給水充足的強(qiáng)透水砂卵石層。該段洞頂以上圍巖厚度0～5.4m，地下水水位位于洞頂以上，存在滲水或線狀流水問(wèn)題;頂部存在厚度較大的砂卵石透水層，圍巖類(lèi)別為Ⅴ類(lèi)，巖體較破碎，完整性較差，節(jié)理裂隙發(fā)育，為地下水的賦存和徑流提供了條件，基巖裂隙水可能受到大氣降水的補(bǔ)給，沿裂隙、層面、節(jié)理下滲，開(kāi)挖過(guò)程中可能存在地下水大量涌出的情況。

　　3施工特點(diǎn)

　　1)根據(jù)目前揭露隧洞工程地質(zhì)情況推斷，施工過(guò)程中可能存在多處滲水涌水地段，砂層段、卵石混合土層段，地質(zhì)條件較復(fù)雜，作業(yè)施工環(huán)境對(duì)圍巖穩(wěn)定的影響較大。若誘發(fā)隧洞失穩(wěn)塌方，從而使路基失穩(wěn)危及路面結(jié)構(gòu)和運(yùn)營(yíng)安全，會(huì)產(chǎn)生不良的社會(huì)影響效應(yīng)。2)隧洞斷面小，隧洞空間對(duì)作業(yè)效率、作業(yè)工序的影響突出。若一次支護(hù)后緊跟二次襯砌作業(yè)，則會(huì)嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，因此，需加強(qiáng)一次支護(hù)強(qiáng)度，依靠一次支護(hù)保證圍巖穩(wěn)定、滿足變形要求。

　　4下穿高速公路段專(zhuān)項(xiàng)施工方案

　　根據(jù)穿越高速公路洞段水文地質(zhì)條件及施工特點(diǎn)，制定出應(yīng)對(duì)隧洞斷面小、地質(zhì)條件差等不良因素的專(zhuān)項(xiàng)施工方案，該方案從一次支護(hù)方式、施工過(guò)程控制及質(zhì)量保證措施等方面綜合考慮后予以確定。

　　4.1支護(hù)方案該隧洞洞頂及洞身主要以級(jí)配不良砂層為主，開(kāi)挖過(guò)程中易產(chǎn)生塌方，圍巖極不穩(wěn)定，且由于隧洞斷面制約，二次襯砌不能及時(shí)跟進(jìn)，因此施工過(guò)程應(yīng)加強(qiáng)一次支護(hù)，快速通過(guò)該段后及時(shí)進(jìn)行二次襯徹，具體方案如下：

　　1)根據(jù)交叉段地質(zhì)情況并結(jié)合土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析，為確保邊坡滑動(dòng)面在加強(qiáng)支護(hù)范圍內(nèi)，確定穿越高速公路段加強(qiáng)支護(hù)長(zhǎng)度為140m：上游距離高速公路坡腳D點(diǎn)40m，下游距離高速公路坡腳A點(diǎn)40m(見(jiàn)圖1)。

　　2)一次支護(hù)參數(shù)為：隧洞頂拱設(shè)雙排Φ42超前小導(dǎo)管注漿(排距200mm，間距300mm)，梅花型布置，小導(dǎo)管長(zhǎng)3.5m，搭接長(zhǎng)度不小于1.0m;采用14#工字鋼鋼拱架支撐，拱架間距0.5m，每?jī)砷�鋼拱架拱頂均�?a href='http://m.wangshangbanli.cn/haja/' target='_blank' class=infotextkey>焊接6根12#工字鋼，鋼拱架兩側(cè)拱腳設(shè)14#槽鋼托底，槽鋼底部視地基情況挖深0.5m，并進(jìn)行片石夯填處理，拱架底部采用C20混凝土填平，鋼拱架安裝每榀設(shè)置6根Φ25鎖腳錨桿(每根長(zhǎng)2m);拱頂及直墻設(shè)Φ8鋼筋網(wǎng)(間距150mm×150mm)，噴C20混凝土厚200mm(見(jiàn)圖2)。

　　3)利用一次支護(hù)措施快速通過(guò)穿越高速公路洞段后，應(yīng)盡快進(jìn)行二次襯砌作業(yè)，二次襯砌采用C25鋼筋混凝土，厚300mm。

　　4)隧洞防滲：交叉段范圍全斷面設(shè)置EVA止水板。

　　4.2施工過(guò)程控制交叉段隧洞施工應(yīng)繼續(xù)遵照“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、弱擾動(dòng)、快封閉”的施工原則，加強(qiáng)施工排水措施，并且嚴(yán)格執(zhí)行洞內(nèi)、洞外及高速公路路面變形監(jiān)測(cè)。具體措施包括：

　　1)降低爆破擾動(dòng)：為了減少爆破震動(dòng)對(duì)圍巖的穩(wěn)定影響，采用光面爆破進(jìn)行爆破作業(yè)。布孔時(shí)按照短開(kāi)挖、弱爆破原則，采用密眼少藥的控制爆破，以降低周邊孔的爆破震動(dòng)速度，保護(hù)圍巖穩(wěn)定。

　　2)采用人工進(jìn)行開(kāi)挖施工，并保證緊跟支護(hù)。將斷面分為3塊，以隧洞斷面起拱線、混凝土底板高程線為參考基準(zhǔn)，預(yù)留20cm厚保護(hù)層人工開(kāi)挖，起拱線以上區(qū)域?yàn)樯吓_(tái)階部分，起拱線與底板高程線之間為下臺(tái)階部分，其余為底板基礎(chǔ)部分(見(jiàn)圖3)。

　　3)及時(shí)封閉開(kāi)挖面：開(kāi)挖過(guò)程中，為保障施工安全和有效抑制土體變形，每次掘進(jìn)一榀鋼支撐，即0.5m。開(kāi)挖修整至設(shè)計(jì)輪廓線后，立即初噴5cm厚C20混凝土封閉裸露面，必要時(shí)進(jìn)行核心土及掌子面封閉，封閉厚度根據(jù)實(shí)際情況確定。

　　4)控制施工水流：在該洞段開(kāi)挖過(guò)程中，必須采取灌漿、引流、降水等堵排措施，對(duì)滲水進(jìn)行及時(shí)、有組織的引排，做到將滲水的不良影響降低到最小，進(jìn)而保障隧洞安全施工。

　　5)采用超前支護(hù)法：在頂拱處采用雙層Φ42超前小導(dǎo)管注漿方案進(jìn)行超前支護(hù)。超前小導(dǎo)管注漿采用分次注漿方式，注漿順序由低到高跳孔進(jìn)行，使?jié){液互相補(bǔ)充，避免嚴(yán)重竄漿;漿液采用純水泥漿摻入5%水玻璃;注漿口最高壓力須控制在0.5～1.0MPa以?xún)?nèi)，以防脫管或壓裂工作面;注漿速度不宜過(guò)快，一般控制每根導(dǎo)管應(yīng)在30L/min以?xún)?nèi);注漿過(guò)程中，壓力逐漸上升，流量逐漸減小，當(dāng)壓力達(dá)到注漿終壓，注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量的80%以上或注漿壓力逐步升高，達(dá)到設(shè)計(jì)終壓并繼續(xù)注漿15min以上可結(jié)束該孔注漿;若注漿壓力未能達(dá)到設(shè)計(jì)終壓，注漿量已達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量，并無(wú)漏漿現(xiàn)象，亦可結(jié)束該孔注漿。

　　6)保證一次支護(hù)質(zhì)量：按照短進(jìn)尺的開(kāi)挖原則，隧洞開(kāi)挖至設(shè)計(jì)輪廓線后，必須及時(shí)跟進(jìn)一次支護(hù)，并嚴(yán)格按照本方案支護(hù)參數(shù)進(jìn)行支護(hù)，保證一次支護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，從而有效抑制土體變形，確保施工安全與路基穩(wěn)定。根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃快速通過(guò)該段后，及時(shí)跟進(jìn)二次襯砌。7)做好高速公路路面沉陷、頂拱下沉、周邊位移等隧洞施工監(jiān)控工作，及時(shí)掌握交叉段隧洞施工動(dòng)態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)采取應(yīng)急措施。經(jīng)過(guò)上述方案與措施，該隧洞已順利通過(guò)與高速公路交叉段，且后續(xù)施工順利、穩(wěn)步推進(jìn)。