白楊坪隧道半明半暗進洞設(shè)計探討

袁文強，何 勇

四川省交通勘察設(shè)計研究院有限公司，四川 成都 610017

隨著高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，路網(wǎng)不斷向西部艱險山區(qū)延伸，隧道在高速公路工程中所占的比重也越來越高。由于四川省西、北部山區(qū)地形復雜多變，受路線指標及地形影響，隧道洞口偏壓難以避免，如何安全、順利的進洞就成了必須解決的問題。結(jié)合廣平高速白楊坪隧道平武端洞口設(shè)計、施工，對千枚巖地質(zhì)條件下偏壓洞口進洞方案設(shè)計。

1 工程概況

廣平高速白楊坪隧道處于龍門山、米倉山與四川盆地低山的接合地區(qū)，區(qū)內(nèi)地形地貌以構(gòu)造剝蝕中低山～低中山為主，嶺脊崎嶇，峰高尖銳，河谷深切，局部形成陡崖，地形起伏陡峭。平武端左右洞分別位于一山脊兩側(cè)，斜坡坡度35°～45°，右洞左高右低，基巖裸露的陡坎地形，植被茂密。

隧道穿越的主要巖層為志留系茂縣群黃坪組三段絹云千枚巖。絹云千枚巖：銀灰色、灰色、灰綠色，礦物成分以絹云母為主，少量石英、綠泥石赤鐵礦，鱗片變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造，片理極發(fā)育，絲絹光澤明顯，脫水易開裂、風化。局部巖體含黃鐵礦晶粒；質(zhì)軟，指甲可刻劃；層間結(jié)合差，錘擊易沿片理面破裂。

2 一般進洞方案

對于該地形一般的進洞方案多采用明挖法方案（見圖1），根據(jù)洞口的地質(zhì)情況，按一定坡率對邊仰坡進行開挖、防護，這樣就造成了偏壓外側(cè)剛剛具備進洞條件的情況下，仰坡及內(nèi)側(cè)邊坡注漿升高，特別是內(nèi)側(cè)邊仰坡過渡處轉(zhuǎn)角達到開挖的最高點。雖然后期可以通過開挖后施作明洞及明洞回填結(jié)合坡面植草綠化的方法加以補救，基于結(jié)構(gòu)影響明洞回填的高度一般有限，過高的邊仰坡很難通過回填掩蓋，開挖后形成的巖質(zhì)坡面又很難讓植草存活，造成開挖坡面多數(shù)僅為噴射混凝土，與回填土之間形成陡坎，破壞了洞口的美觀。并且邊仰坡的開挖本身就會破壞原山體的平衡狀態(tài)，加之施工過程中往往明洞最后施工，坡面防護不及時、降水對坡面的影響，很可能導致邊仰坡坍塌工程病害。若洞口地質(zhì)條件差，尤其是千枚巖地層，巖質(zhì)軟，風化快，遇水后快速軟化，洞口工程病害問題更加突出。更不符合“零開挖”進洞的原則。

圖1 明洞明挖法典型斷面

3 半明半暗進洞方案

白楊坪隧道出口右洞地形偏壓嚴重，地形狹小，地質(zhì)條件差，表層2～3m碎石土，下伏絹云母千枚巖，強風化層5～8m。為更好的保證山體穩(wěn)定，避免由于坡面開挖過高造成坡頂裂隙、坍塌等病害，盡量做到“零開挖”進洞，結(jié)合地形地質(zhì)情況經(jīng)研究，設(shè)計中采用了半明半暗的方案，本方案的主要特點是開挖少，可有效開挖高度，減少對原地形地貌的破壞。與傳統(tǒng)的明洞方案比較工序較多、施工工期長，但更安全、環(huán)保。半明半暗方案的主要步驟：

(1)清除坡面植被、松散土、碎石土開挖邊坡并施作坡面防護；

(2)按臺階狀對坡面進行開挖；

(3)施作外側(cè)初支鋼架及外側(cè)護墻；

(4)施作拱部鋼架并預留大管棚鋼管鉆進空間，拱部鋼架設(shè)置鎖腳錨桿；

(5)施作頂部護拱；

(6)施作管棚，選擇合適的施工方式暗洞開挖。

圖2 半明半暗典型斷面

4 實施效果

施工單位施工中按設(shè)計進行施工，避免了高陡邊仰坡的出現(xiàn)，基本保持的原地貌，地表的植被得到了很好的保護，未出現(xiàn)坡面滑塌等地質(zhì)災害，同時在暗挖過程中由于有護墻護拱的保護，監(jiān)控量測顯示該段施工變形量僅在2～3cm。

5 結(jié)束語

復雜山區(qū)修建高速公路常常會遇到地形偏壓，加之洞口地質(zhì)條件差，受降水等不利條件，往往洞口大范圍開挖會對隧道安全進洞產(chǎn)生不利影響。選擇合理的進洞方案，重視“安全、經(jīng)濟、合理、環(huán)?！钡脑O(shè)計原則，確保工程順利實施。