杨连峰 YANG Lian-feng

（中铁十七局四公司，重庆 401121）

（The Forth Engineering Company of China Railway 17th Bureau，Chongqing 401121，China）

秦安隧道2#横洞下穿G310国道施工技术

杨连峰 YANG Lian-feng

（中铁十七局四公司，重庆 401121）

（The Forth Engineering Company of China Railway 17th Bureau，Chongqing 401121，China）

秦安隧道是宝兰客运专线的重点工程并被建设单位列为I级风险管理隧道，该隧道2号横洞下穿G310国道，施工难度大、安全风险高。通过对秦安隧道下穿G310国道的综合施工技术总结，为其他隧道下穿公路施工技术提供了一定的参考依据。

秦安隧道；2号横洞；下穿；G310国道；施工技术

1 工程概况

1.1 工程介绍 秦安隧道2号横洞位于秦安县西川镇宋峡村，起讫里程为HK9+91～HK0+00，全长991m，设辅助坑道2座，2号横洞与正线线路交于ⅢDK815+120处，平面夹角 49°19′22″,综合坡度 0.9%，净空 5m（宽）*6m（高），采用无轨运输方式，单车道＋错车道断面形式。下穿的G310 国道段里程为 HK9+25～HK9+61（36m），洞顶覆盖层为7.5m，公路路面宽度12m，公路车流量大，重载车辆多。

1.2 地质条件 隧道下穿G310国道段，岩层为砂岩及弃填土，疏松、孔隙率大，节理发育，土体间粘结力极差，埋层较浅，施工难度很高。

1.3 施工重难点分析 秦安隧道2号横洞下穿G310国道段围岩破碎、浅埋，洞顶G310国道车流量大、重载车辆多，为保证施工和道路安全，除保证隧道内施工安全质量外，下穿段高速公路路面沉降需进行杜绝或控制在较小的范围内，正确的施工方法是控制路面沉降量的保证，因此正确的施工方法和有效控制路面沉降施工的重难点。

2 施工技术

2.1 原设计情况 HK9+25～HK9+61下穿天巉公路段，设计为Ⅴ级围岩，围岩破碎，原设计为I12工字钢，1榀/m；Φ22砂浆锚杆，L=3.0m；Φ8钢筋网片，20cm*20cm；顶部设Φ89管棚+Φ42小导管进行超前支护，Φ89管棚长12m，纵向9m/环，环向间距60cm，每环13根；Φ42小导管长4m，纵向2.4m/环，环向间距60cm，每环12根，与管棚交错布置；二衬采用C35模筑钢筋混凝土衬砌，厚度35cm。

2.2 设计优化 施工前，为确保施工安全系数达到最高，准确掌握地质情况，项目部组织工区进行地质核查，经钻孔取样，在隧道洞顶3.3m外1.8m垂直高度范围内有回填弃土，土体松散，施工过程中，受开挖扰动，极易引起此松散层的沉降和应力重新分布，从而导致隧道内坍塌和路面沉降，通过与设计单位沟通，对施工参数进行重新优化。

首先对隧道洞顶部位（180°范围内）采用中空注浆锚杆进行预注1:1水泥浆对松散体进行加固，同时考虑目前路面重载车辆多、车流量大，以及后期铁路运营安全，适当加大断面宽度采用双层支护，第一层工字钢由I12提高至I16，第二层工字钢由I12提高到I20，间距由1榀/m缩减到1榀/0.5m，两层之间交错布置。同时超前支护Φ89管棚纵向间距由纵向9m/环优化为6m/环，长度由12m缩减到9m，防止受外插角影响，管棚前端对土体造成不良扰动；为增加仰拱铺底的刚度，在砼内设横向支撑，用I20工字钢与两侧初支钢架焊接，间距1榀/1.5m；其他支护参数不变。

2.3 施工工艺及步骤

①在拱部施做Φ89管棚+Φ42小导管超前支护，以确保施工安全，Φ89管棚9m/环，环向间距60cm，每环13根；Φ42小导管长4m，纵向2.4m/环，环向间距60cm，每环12根，与管棚交错布置。

②采用R25中空注浆锚杆对洞顶部位进行预注1：1水泥浆，锚杆L=3.5m，间距1.5*1.5m，注浆压力控制在1.0～1.2MPa，注浆过程中严密监控洞顶路面，防止压力过大出现漏浆或者路面隆起立即停止注浆，现场设专职人员盯控。

③为最大限度地减少公路上方车辆行驶产生的动载对洞身造成受力不均，从而引起洞内因应力分布不均出现掉块、坍塌和引起公路沉降等安全隐患和事故，在公路上方设置半幅满铺栈桥跨越洞身，栈桥高度不小于40cm，单副宽度4.0m，满足车辆通过，栈桥两侧增加5-8cm厚垫块，保证栈桥中部受到车辆重载后刚度满足要求且不与地面接触，同时两侧延长，保证车辆上下栈桥坡度不大于10%，并对栈桥周边进行锚固，防止车辆行驶造成栈桥移动。

④注浆完毕后静停时间不小于6h，保证浆液完全凝固后进行开挖，开挖过程使用台阶法段台阶开挖，上台阶长度不大于5m，洞身宽度由原5.0m放大至5.5m，便于双层拱架的安装，开挖每循环进尺50cm，及时支护，钢架逐榀跟进，锁脚采用Φ42锁脚锚管，长3.5m/根，每个钢架节点处设置2根，同时施做横向支撑，一端与上台阶拱架拱脚部位焊接牢固，一端采用楔形体木块加固。每循环在开挖结束后即对掌子面进行C25喷射砼封闭，厚度10cm，实现有效约束掌子面出现位移。

⑤下台阶开挖采取左右侧交错开挖，交错长度不小于3榀钢架的间距（1.5m），每次开挖不大于2榀拱架。

⑥上下台阶支护完毕后即进行仰拱施工，一次开挖长度控制在3米以内，仰拱内铺设Ⅰ20工字钢，1榀/1.5m，仰拱工字钢与下台阶拱架连接牢固，确保结构安全。

⑦掌子面穿过下穿段即施工二次衬砌，采用C35模筑钢筋混凝土，厚度35cm，确保施工安全。

3 洞内外监测

3.1 监测目的 隧道内对围岩和支护系统的稳定状态进行监测和隧道外对路面标高进行监测，为支护参数调整及施工方案提供依据，把量测的数据经整理和分析及时反馈到设计和施工中，为进一步优化设计和施工方案提供依据，以达到安全、经济、快速施工的目的，是施工安全和质量的保障。

3.2 监测点布置方案 隧道内在洞身两侧和拱顶设监控量测点，断面间距3.0m/环；隧道外在距离公路两侧各10米内及洞身中线左右两侧50米的范围内设置监控点，沿隧道中线方向，公路路面12m范围内设置5个点位，间距3.0m，路面外路肩外5m处对称设一对点位；垂直于洞身轴线方向，自隧道中线位置处开始，分别在5m和10m位置处设置点位，保证了对路面的大范围全面监测。

点位布设示意图如图1。

3.3 监测频率与结束标准 在隧道开挖施工距公路15m时开始观测，在隧道开挖到公路下方时，根据量测变化调至1～3次/d，待隧道通过公路，施做衬砌结束且沉降稳定后停止量测。具体测量频率见表1。

4 安全保证措施

表1 地表监控量测方法及频率

①与天巉公路产权单位协商在隧道下穿天巉公路时，对公路进行防护，确保施工安全。②严格控制每循环进尺，上台阶每循环进尺0.5m。③加强围岩监控量测，及时反馈信息，指导施工，特别是洞顶路面沉降或隆起观测，发现异常情况，立即停止开挖，并采取相应措施。④公路两侧设置限速牌和安全标识牌，悬挂“谨慎通行”等标识，分别在施工地段公路前后100m、300m、800m处设施工警示牌，同时设临时交通指挥。⑤派专职联络员在下穿路段值班，并配备对讲机，及时将车辆的运行情况通报施工现场；施工现场设防护员负责与值班联络员联络，并将信息及时通报，确保工程安全有序进行。⑥隧道施工遵循“短进尺、快封闭”的施工原则。⑦与公路部门保持紧密联系，万一洞内发生滑塌、下沉等异常情况时，应立即通知天巉公路管理部门，对公路执行必要的交通疏解。

5 注意事项

①下穿公路段必须要严格按照公路部门审批的施工方案进行施工，实行“短进尺、弱爆破、多循环、早封闭”。②每循环爆破后和注浆加固后专职安全员检查天巉公路路基是否有裂纹等现象，发现问题及时逐级汇报。③做好应急物资储备，预防隧道出现坍塌及路面出现沉降、开裂等情况时及时采取相应措施。

6 结论

秦安隧道2号横洞下穿天巉公路，隧道内围岩破碎、洞顶浅埋和土体松散、洞内外施工安全风险高、难度大，通过设计优化，加强支护和施行一套严密的监控系统及安全措施，为顺利通过高速公路及保证后期运营安全提供了强有力的保障，为隧道下穿公路施工技术提供了一定的参考依据。

[1]易世刚.新建隧道下穿既有高铁隧道施工方案研究[J].山西建筑，2012(23).

[2]黄龙光.武广客专线金沙洲隧道特殊地质处理方案研究[J].科技创新导报,2010(09).

[3]衡会.隧道施工安全质量控制措施探讨[J].技术与市场，2011(04).

Construction Technology of Qin'an Tunnel 2#Transverse Hole beneath G310 National Highway

The Qin'an tunnel is a key project of Baoji-Lanzhou passenger line and is considered as the I-level risk management tunnel.The 2#transverse hole is beneath the G310 national highway,so its construction is difficult,and the security risk is high.Through the summary of the integrated construction technologies of Qin'an tunnel beneath the G310 national highway,this paper provides some references for the construction technology of other tunnels beneath highway.

Qin'an tunnel；the 2#transverse hole；beneath；G310 national highway；construction technology

杨连峰（1979-），男，山西晋中人，毕业于沈阳建筑大学土木工程系，研究方向为铁路工程。

U415.6

A

1006-4311（2014）13-0101-02