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1、广东公路交通2002年第2期 总第73期GuangDongGongLuJiaoTong文章编号:1671-7619(2002)02-0051-03偏压和浅埋地段隧道洞口的设计体会聂玉文 赵金锐(广东省公路勘察规划设计院,广州 510507)摘要:广东汕(头)～梅(州)高速公路清潭至北斗段左线柚树下隧道全长1523m,位于山岭重丘区。洞口地段距沟谷较近,偏压、浅埋比较严重。介绍偏压、浅埋情况下隧道洞口的技术处理和设计方案,总结提出了设计体会。关键词:公路隧道 偏压 浅埋 设计方案中图分类号:U451.3 文献标识码:B1 概述洞回填土石顶面上
2、方为强风化凝灰岩,类比右线广东汕(头)～梅(州)高速公路清潭至北斗段隧道同类围岩,虽岩体较破碎,但自稳性较强,设左线柚树下隧道全长1523m,属山岭重丘区高速计以1∶0.5的坡率刷坡刷至地面。并进行锚喷防公路隧道,设计路面净宽7.5m。隧道所处地质岩护,防护方案与下部弱风化凝灰岩相同(见图3)。性简单,上覆盖层为第四系坡残积层,下部为上侏施工时,应由上而下,边刷坡边防护,尽量减少岩罗统凝灰岩及其风化层。由于受已建成右线柚树体暴露时间。这样,使仰坡最大刷坡高度为17m,下隧道的路线影响,隧道中线在汕头端洞口地段减小了对原地形的破坏,解决了极度偏压引起的与地形等高线斜交很大,而且该地段
3、地面坡度较大刷坡问题。陡,距沟谷较近,偏压、浅埋比较严重。2 处理偏压的设计方案偏压地段洞门设计中,合理选择进洞位置十分重要。若进洞位置较前,洞身长度增大,洞顶覆盖层较薄,岩体比较破碎松散,易失稳,进洞困难;若进洞位置较后,洞顶覆盖层较厚,刷坡起点高程相应抬高,加之地面坡度又比较陡,易形成大刷坡,山体地形地貌破坏较大,给以后的隧道施工与运营留下隐患。考虑到以上因素,类比右线隧道同类岩体的特点,结合柚树下隧道梅州端洞口地形的偏压、浅埋情况,综合分析研究,决定将隧道暗挖进洞位置设于K86+795处(图1)。并考虑到左侧边坡由于偏压引起的不稳定因素,再接长10m明洞。明洞洞口设于K86+
4、805处,洞门形式见图2。图1隧道暗挖进洞位置为了尽量降低洞顶边、仰坡刷坡高度,根据明3 处理超浅埋进洞的设计方案洞洞身及边仰坡所处围岩特性,设计中采用了以由于隧道洞口处于严重偏压,明暗分界处右下技术措施:于明洞左边墙处以1∶0.1的坡率挖至侧拱肩土层覆盖厚度仅2m左右,属超浅埋。施工11m高(即待明洞建成后回填土石覆盖高度),此段时易塌落,威胁人员与机械的安全施工,进洞困围岩大部分为弱风化凝灰岩,岩体较完整,自稳性难。为此,设计采用了反压护拱来加强覆盖层的强;再施以锚喷支护,锚杆长度为5m,间距1m×1m稳定性,清除浅埋带来的进洞困难。梅花型布置,设钢筋网,喷15cm厚C20混凝
5、土。明3.1 反压护拱的原理·51·©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2002年第2期 广东公路交通 总第73期反压护拱是通过锚杆孔中的水泥砂浆将锚杆靠锚杆产生的应力和应变,将松散的岩体与刚性的和松散土石固结起来,利用砂浆的粘结对松散土砼护拱密实地连接在一起,形成一种高稳定性的人石起锚固作用。再将锚杆与砼护拱连接起来,依工围岩,解决了由超浅埋引起的难以进洞的问题。图2洞门 图3明暗洞分界正面图3.2 反压护拱的
6、布设f.将护拱浇筑至设计厚度。由明暗分界处K86+795至K86+785共10m待护拱混凝土强度形成后,方可开挖进洞。范围内布设反压护拱,其中锚杆采用药卷式锚杆,如有与隧道衬砌干扰的护拱锚杆,可将其剪断。长4m,间距为1.5m×1.5m梅花形布设。护拱采4 洞顶的改沟设计用C20泵送混凝土,随地面自然坡度起伏,平均厚隧道中线沿沟侧进洞。此地段经水文调查,度保持1.5m。护拱中布设2层间距为20cm×为山谷主要汇水区,雨季流水量较大,冲刷比较严20cm的<12钢筋网(图4)。施工步骤如下:重。所以在洞门施工开挖前,须先做改沟工程,将水流截住,并引至路线改沟部分。洞顶改沟在边、仰坡顶5
7、m以外布设,改沟纵坡不宜过大,应控制在不大于10%为宜。由于流水量较大,改沟断面尺寸不同于一般的洞顶截水沟(图5)。改沟在填方时迎水一侧坡率采用1∶2,在挖方地段边坡采用1∶1,垂裙深度为1.5m,或插入弱风化层内不小于50cm。图4反压护拱布设a.清除地表植被。b.精确测量隧道横断面地面线,横断面纵向图5改沟设计间距宜取2m。5 结语c.垂直地面设置锚杆,锚杆打入深度均为3m。洞门是隧道工程仅有的外露部分,也是联系d.距地面20cm绑扎钢筋网并与锚杆焊接。洞内衬砌与
