三凯高速公路寨头隧道设计、施工、病害的思考VIP专享VIP免费

三凯高速公路寨头隧道设计、施工、病害的思考作者：薛文勋【摘要】隧道施工在“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭”的施工思路指导下，根据实际围岩变化情况，调整施工方案，在浅埋段，一般地质条件较差，易受地表因素影响。此时隧道施工难度主要表现为成洞困难，常发生塌方、冒顶事故、边仰坡开挖后易发生坍塌，在洞内由于围岩的变化需调整支护参数、施工方案，科学的施工方法和施工工艺是控制病害发生和发展的重要方面，它包括施工季节的选择、开挖顺序的确定、防护工程的及时实施等方面。加强施工中动态监测，采用信息施工法，可以有效地指导施工和验证设计的合理性及可靠性。三穗至凯里高速公路寨头隧道施工就是其中的一例，在这方面取得一点经验，现谈谈体会。【关键词】隧道施工病害思考一、工程概况三穗至凯里高速公路属国道主干线上海至瑞丽公路在贵州境内的一部份，双向四车道路基宽度为24.5米，设计时速为80km/h，隧道较多，寨头隧道为其中的一座，寨头隧道为联拱隧道，单洞限界净宽：2×3.75m车行道+2×0.5m路缘带+2×0.25m余宽+0.75m检修道=9.75m。限界净高：5.0m。路面横坡：单面横坡3%。设计荷载：汽车-超20级、挂车-120。隧道桩号为：K74+420~K74+765，隧道长度为：345米。寨头隧道属三凯高速公路第四合同段，原线路设计中里程为K74+510~+760，全长250m，连拱隧道，在K74+510~+560段，采用暗挖形式通过高陡自然斜坡，衬砌形式采用II类加强衬砌，K74+560~+600段为明洞。后经地质勘察证实，K74+420~+560段为一老滑坡体，K74+420~+510段的滑体已滑走，自然地形较陡，如按设计坡率刷方，将出现70~90m的高边坡，K74+510~+560段的滑体尚未发生大滑动，在地形上形成一山脊。鉴于这种情况，有关设计单位对此段进行了设计变更，在确定方案时主要考虑以下三个因素：①K74+510~+560段隧道位于老滑坡残留体上；②出现高边坡；③线路左侧下部为一小学，如果进行刷方，施工爆破产生的飞石和危石威胁学生安全，小学搬迁费用大。经多方论证决定将隧道向三穗方向延长90m，即隧道进口的线路里程改为K74+420，延长隧道形式采用抗偏压框架和抗偏压挡墙；另外对K74+510~+560段的滑体设置抗滑桩进行支挡，具体工程措施如下：（1）K74+420~+560段地表注浆：在该段范围内采用地表注浆进行预加固，沿线路长140m，垂直线路宽34.3m，加固深度4~10m。（2）K74+485~+520段抗滑桩：在距右线隧道中线右侧10m处设置一排抗滑桩，共计8根，桩身截面为2m×3m，桩中至中间距5m，桩长28~35m，抗滑桩顶采用地梁连接成整体。（3）K74+420~+500段抗偏压框架：左线采用抗偏压框架，右线仍采用暗挖隧道。抗偏压框架具体设计为：①外墙：承载桩为基础，桩间设置30cm厚的挡渣板，桩与桩采用地梁连接，地梁上施做外墙，桩间外墙采用拱形连接，外墙顶宽1m，胸坡1：0.3，底宽4.24m，高10.8m，采用现浇钢筋混凝土；②内墙：由1.5m×2.5m的中墙桩与中墙挡板、外加30cm厚的防水墙组成；③顶板：顶板为跨度11.4m、厚1m的钢筋混凝土板；④底板：底板为跨度11.4m、厚1.2m的钢筋混凝土板。（4）K74+500~+535段抗偏压挡墙：K74+500~+535段左幅隧道因地形原因处于偏压状态，所以在隧道外侧设置抗偏压挡墙结构。抗偏压挡墙采用矩形承载桩作基础，桩间设置挡渣板，桩与桩之间采用地梁连接，在地梁上设置挡墙。隧道采用暗挖法施工。2003年4月隧道自出口向进口方向开始单向掘进，至2004年6月，K74+600~+760段隧道贯通，K74+560~+600段的明洞基础形成，随即开始K74+510段中导洞的开挖工作，至2004年8月，中导洞开挖了20m。受中导洞开挖和自然降雨的影响，加之K74+485~+520段抗滑桩尚未施工，K74+510~+560段的老滑坡残留体出现变形迹象，在距线路中线60m的右侧山坡上出现一长50m、宽3~6cm的贯通裂缝，2004年10月，坡体变形加速，中导洞混凝土开始开裂、掉块。根据坡体变形情况，设计单位对设计进行变更，主要内容有：①调整原设计变更中抗滑桩，抗滑桩位置向山侧平移5m，范围调整为K74+485~+565，抗滑桩数量调整为14根，桩截面调整为2.2m×3.4m，桩长32~55m；②在K74+535~+560段隧道开挖轮廓线左侧增设一排抗滑桩，共计5根，桩身截面...