高山巖東側(cè)輔線隧道北口石坑回填方案

王柏林

（泉州臺商投資區(qū)城市建設(shè)發(fā)展有限公司）

高山巖東側(cè)輔線隧道北口石坑回填方案

王柏林

（泉州臺商投資區(qū)城市建設(shè)發(fā)展有限公司）

結(jié)合泉州臺商投資區(qū)南北主干道二期工程，對高山巖東側(cè)輔線隧道北口石坑回填方案進(jìn)行了闡述，重點討論了隧道口石坑片石混凝土回填方案，并介紹了片石混凝土基坑回填的要點，以確保隧道施工和后期運營的安全。

隧道；采石坑；回填；方案

1　工程概況

高山巖隧道地處泉州市中心城區(qū)東郊臺商投資區(qū)，屬于南北主干道二期工程的百東大道——杏秀路段。隧道呈南北走向穿越高山巖山區(qū)，主線隧道采用上下行分離式、雙向8車道布置，同時在路線東西兩側(cè)各設(shè)一輔線隧道，4條隧道形成小凈距隧道。石坑位于1#隧道東側(cè)輔線北口K0+359～K0+439明洞洞身段，是早期開采的花崗巖石料場，坑底高程為-4.0m（路線設(shè)計高程為+19.0m），石坑面積約為3000m2，石坑現(xiàn)狀、明洞與石坑平面關(guān)系（如圖1～2）。

圖1　石坑現(xiàn)狀、明洞與石坑平面關(guān)系

圖2　采石坑現(xiàn)狀圖

2　處理原則

保持隧道總體布置不變，滿足洞口景觀要求及洞頂排水要求，降低洞口采石坑高邊坡總體風(fēng)險，施工工藝簡單，縮短采石坑處理時間，能滿足工期及質(zhì)量要求，安全、經(jīng)濟(jì)、合理。

3　回填結(jié)構(gòu)

明洞底面至采石坑底部采用C15片石混凝土分層澆筑，基礎(chǔ)頂面高程為東側(cè)輔線隧道設(shè)計高程減2.8m，縱坡同東側(cè)輔線隧道縱坡，基礎(chǔ)頂面寬度比明洞底兩側(cè)各寬出1m，基礎(chǔ)兩側(cè)坡率為1：0.1。C15片石混凝土量測采用洞渣進(jìn)行分層夯實回填，最終回填高度混凝土片石混凝土頂面高程（如圖3）。

圖3　回填結(jié)構(gòu)圖

4　材料要求

片石應(yīng)無裂紋、無風(fēng)化、無水銹，且未被燒過的，其抗壓強(qiáng)度不低于30MPa，并不低于混凝土強(qiáng)度。石塊的最大尺寸不超過500mm，片石的厚度應(yīng)為150～300mm。所用的片石不得含有妨礙混凝土正常粘結(jié)的物質(zhì)，不得留有污泥、油漬或其它有害物質(zhì)。混凝土所用水泥、砂、石料、水、外加劑均應(yīng)符合規(guī)范要求，并按規(guī)定頻率進(jìn)行檢驗，嚴(yán)格按照施工配合比施工，嚴(yán)格控制混凝土塌落度。

5　回填技術(shù)要求

（1）片石應(yīng)清洗干凈并完全飽水。

（2）片石應(yīng)分布均勻，凈距應(yīng)不小于150mm，不得傾倒成堆。

（3）片石邊緣距結(jié)構(gòu)側(cè)面和頂面的凈距應(yīng)不小于150mm，片石不得觸及構(gòu)造鋼筋和預(yù)埋件。

（4）混凝土應(yīng)采取分層澆筑，每層混凝土的厚度不應(yīng)超過300mm，大致水平，分層振搗，邊振搗邊加片石。

（5）埋放片石的數(shù)量不超過混凝土結(jié)構(gòu)體積的20%。

（6）片石混凝土澆筑前應(yīng)對相應(yīng)范圍的采石坑坑底進(jìn)行清潔，清楚雜物和積水。

（7）片石混凝土量測采用洞渣進(jìn)行分層夯實填筑，壓實度不小于85%。

（8）施工縫處理

在每層施工連接縫處，均勻埋設(shè)石筍，以增加混凝土在施工縫處的粘結(jié)能力，施工縫表面光面處應(yīng)人工鑿毛，鑿毛面積應(yīng)大于總體面積的80%。

（9）片石混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)重點加強(qiáng)混凝土的溫度和濕度控制，及時對混凝土暴露面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，可以采取土工布灑水覆蓋的方式，持續(xù)保持混凝土面長期濕潤。

6　施工控制要點

（1）施工前做好地面防排水工作，石坑內(nèi)預(yù)留匯水區(qū)域集中抽水，配備排水設(shè)備。

（2）片石混凝土基礎(chǔ)兩側(cè)回填洞渣時，靠近混凝土面回填應(yīng)人工配合機(jī)械回填，嚴(yán)禁拋填損傷已澆筑混凝土外觀。

（3）混凝土表面應(yīng)平整、密實、無蜂窩麻面現(xiàn)象。

（4）混凝土在振搗過程中應(yīng)避免重復(fù)振搗，防止過振或漏振，應(yīng)加強(qiáng)檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫密合情況，防止在振搗過程中露漿。

（5）混凝土澆筑過程中，現(xiàn)場必須做好試塊，試塊與現(xiàn)場同養(yǎng)護(hù)條件。

7　洞渣回填

7.1回填施工工序

裝渣運輸→對稱填筑（待片石混凝土每澆筑2～3m高，且達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度75%后回填）→機(jī)械整平→壓路機(jī)碾壓。

7.2施工方法

7.2.1填料整平

（1）北口接線路基開挖至設(shè)計高程后，為方便填筑施工，在沿路線方向從小樁號至大樁號開挖一條不大于50m長的便道，便道寬4m。便道終點高程距采石坑底高程應(yīng)不大于10m。

（2）填筑時采用挖掘機(jī)配合自卸汽車運料，運至施工現(xiàn)場時，設(shè)置放料區(qū)并有專人指揮卸料，設(shè)置安全警示線，確保卸料安全。

（3）片石混凝土兩側(cè)采用洞渣進(jìn)行分層夯實回填，利用隧道開挖的石渣作為料源，在石渣區(qū)鋪筑厚度為70～80cm的堆石料，石坑上料及整平在施工過程中，安排好石料運輸路線、專人指揮、按水平分層，先低后高，先兩側(cè)后中央填料，并用大型推土機(jī)攤平。

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)(也習(xí)慣稱為地源熱泵或地源熱泵系統(tǒng))是一種通過利用地下巖土層中存在的淺層地?zé)崮?，為商業(yè)、公共和住宅建筑夏季制冷、冬季供暖的環(huán)保能源利用系統(tǒng)。它是一個總稱，包括了土壤耦合熱泵系統(tǒng)、地下埋管換熱器地源熱泵系統(tǒng)、地下水熱泵系統(tǒng)、地表水熱泵系統(tǒng)等[1]。該項研究針對的是地下水熱泵系統(tǒng)進(jìn)行的研究。地下水源熱泵系統(tǒng)本身是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，其能效比等級的預(yù)測屬于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性擬合應(yīng)用的領(lǐng)域[2]。由于傳統(tǒng)的建模方法很難有效地解決系統(tǒng)非線性這個特點而產(chǎn)生的問題，所以利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性特點對現(xiàn)實生活中因非線性而造成的問題很好地進(jìn)行模擬。

（4）人工鋪填粒徑25cm以上石料時，應(yīng)先鋪填大塊石料，大面向下，小面向上，擺平放穩(wěn)，再用小石塊找平，石屑塞縫，最后壓實。填筑過程中個別不平處應(yīng)配合人工用細(xì)石塊、石屑找平。

（5）用推土機(jī)推平，在推平過程中，人工配合裝載機(jī)清楚超粒徑石塊，按要求進(jìn)行整平，個別不平處人工配合找平，個別粗粒料集中處，人工加鋪細(xì)石塊填塞縫隙。整平過程中露出的超粒徑塊石要及時挖除，大石塊挖除后留下的坑洞，要填補(bǔ)至略高于整平層的表面。

7.2.2碾壓

（1）根據(jù)填石路基的壓實特性和施工特點。填石基礎(chǔ)宜選用重型壓振動壓路機(jī)碾壓。

（2）先平整、處理、壓實地基，測量起始高程，堆石鋪料采用進(jìn)占法進(jìn)行，推土機(jī)仔細(xì)平整。準(zhǔn)確控制鋪料厚度與平整度。用振動碾靜壓（不振動）一遍，以平整表面及凹凸點，再振動碾壓3遍，碾壓過程中應(yīng)避免漏壓、錯壓，碾壓開始時壓路機(jī)行駛速度宜用慢速，最大速度不超過4km/h，碾壓直線段由兩側(cè)向中間壓，小半徑曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)，縱向進(jìn)退式進(jìn)行，橫向接頭對振動壓路機(jī)一般重疊40～50cm，達(dá)到無漏壓、無死角，確保碾壓均勻，并分層做好壓實質(zhì)量檢測，壓實度不小于85%。

（3）石渣回填時，相鄰工段應(yīng)盡量平衡上料，兩工段接頭處要逐層交錯壓實，不準(zhǔn)留有界溝。如進(jìn)度不一，鋪筑相差兩層以上時，接頭處按不陡于1：3的坡度進(jìn)行搭接。

（4）為提高效率、加快進(jìn)度、保證質(zhì)量，碾壓機(jī)械與運土機(jī)械配備比例以卸料、鋪料、碾壓工序連續(xù)進(jìn)行為原則合理確定。

（5）整平碾壓注意事項

①為了提高填石基礎(chǔ)表面的平整度，為路面提供一個平整、連續(xù)、均勻、高強(qiáng)的持力層，待鋪筑的石渣料用壓路機(jī)壓實后，采用沖擊碾沖擊碾壓。

②對于壓路機(jī)難于達(dá)到的坑、凹、洞穴，采用人工的方法認(rèn)真進(jìn)行回填處理。

8　明洞結(jié)構(gòu)及回填

8.1明洞結(jié)構(gòu)

明洞鋼筋混凝土襯砌采用C35防水混凝土，同時為方便明洞施工，將東輔線隧道北口明洞結(jié)構(gòu)地步調(diào)整為平面。

8.2明洞回填

東輔線隧道K0+359～K0+385段明洞西側(cè)采用漿砌片石回填，東側(cè)采用洞渣回填；K0+385～K0+429段明洞兩側(cè)采用洞渣回填。明洞洞頂以上分別施做洞渣回填、粘土隔水層（50cm厚）、綠化層（50cm厚）。

9　結(jié)束語

從隧道施工期間的進(jìn)度、安全、質(zhì)量控制以及運營期間隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和耐久性、行車安全、維護(hù)等方面看，隧道口采石坑采用片石混凝土回填是比較合理的方案，既取得了良好的工程效益，也獲得了好的社會效益。

[1]《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/801）.

[2]《建筑施工深基坑作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ80-1991）.

[3]《福建省建筑邊坡與深石坑工程管理規(guī)定》.

[4]《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF60-2009）.

U455.4

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1673-0038（2015）26-0303-02

2015-6-10