老中铁路芬果村一号隧道进洞方案研究

2018-03-26 10:08强,杜
四川水力发电 2018年3期
关键词:河沟进洞洞口

李 强,杜 汇 财

(中国水利水电第十工程局有限公司,四川 都江堰 611830)

1 概 述

老挝老中铁路芬果村一号隧道位于发当~万荣区间,全长2 410 m。隧道Ⅴ级围岩段长495 m、Ⅳ级围岩段长1 415 m、Ⅲ级围岩段长500 m。隧道存在3段顺层偏压、1道断层、3段浅埋,并有瓦斯有害气体。隧道一般涌水量约为5 400 m3/d,雨季时的最大涌水量约为6 500 m3/d。隧道弃渣至DK276+600左侧1 000 m处,弃渣17万m3。

隧道进出口均设5 m长明洞,设置抗滑桩防护,永久边坡采用“人字型截水骨架”防护;永久仰坡采用“锚杆框架梁”防护,采用φ32水泥砂浆锚杆,长6 m。临时开挖面及直立开挖面采用锚网喷防护,采用φ22砂浆锚杆,锚杆长4 m,喷C25混凝土厚15 cm,桩间采用土钉墙防护。进洞方式为φ89大管棚超前防护,单根长35 m,每环根数为27根,环向间距40 cm,管棚采用热轧无缝钢花管,壁厚6 mm,注浆采用水泥浆。原设计方案考虑在进出口修筑施工便道,然后填筑作业平台的方式进洞施工。

2 存在的困难

在隧道施工前,技术人员对现场地形进行了调查,该隧道进、出口紧邻河沟,边坡陡峭,不具备进洞条件。隧道进口边坡坡度约70°,洞口为V字形河沟,河沟水面宽5 m、水深0.8 m,隧道底板高于河沟水面约18 m;隧道出口边坡坡度同样约为70°,洞口为V字形河沟,河沟水面宽3 m、水深0.5 m,隧道底板高于河沟水面约12 m。

面对如此进出口地形条件,若强行进洞,无论从进口处还是出口处都需依山修建盘山道路和作业平台。修建盘山道路若采用挖方,则会对山体陡峻边坡造成伤害,引起边坡的不稳定,进而引起整个隧道洞口的不稳定;即或采用浆砌石挡墙或边坡挂网喷锚等工程措施,所修建的便道能保证内外边坡稳定,但隧道洞口也无施工作业平台,施工设备无场地布置。若在隧道洞口强行修建作业平台,则需在隧道口进行大挖方和大填方。大挖方将造成隧道仰坡扩大、隧道长度缩短,违反“早进晚出”的原则;大填方将会侵占河道,甚至形成堰塞湖,而洞口河道无水文资料,无法估算河道洪峰流量,对预埋管道尺寸无技术支撑,安全行洪无法保障。

经现场调查后笔者认为:该隧道若从进出口、进洞组织施工将会产生较大的安全隐患,山体滑坡、河道堵塞、便道中断等均具有重大的安全风险;同时,修建便道、便道边坡防护、填筑作业平台、仰坡防护、河道排洪等措施需要增加超过1 000万元的工程措施费;而且河道一旦堵塞或形成泥石流将对下游1 km处的村庄造成较大危害,从而引发民事争端,甚至会上升至国际纠纷。

在对洞口中线部位的茂密植被清除后测量了纵断面,项目部邀请了建设单位、咨询单位、设计单位、监理单位对洞口地形条件进行了现场核对。经现场实地核对,五方共同确认了芬果村一号隧道进、出口边坡陡峭,不具备进洞条件,原设计方案不予实施。

3 采取的措施

3.1 替代方案比选

鉴于原设计方案无法实施,笔者考虑了三种替代进洞方案:

第一种方案。在芬果村一号隧道进、出口修建贝雷桥,便道从对面山体修建,经贝雷桥到达洞口。

第二种方案。在芬果村一号隧道进、出口的河谷中修建2~6 m的箱涵,箱涵高度为18 m,垂直线路方向宽度约60 m。便道从对面山体修建,然后经涵洞顶板到达洞口。涵洞为永久性主体工程,代替河谷中原设计的桥梁。

第三种方案。在隧道中部适当位置增设横洞,改变进洞位置。

项目部邀请了建设单位、咨询单位、设计单位、监理单位四方结合现场实际核对情况,组织召开了进洞方案讨论会,会上,各家对三种方案的优缺点进行了讨论:

方案1。优点:实施简单,速度快且对原始地形干扰少;缺点:只能形成到达洞口的道路,无法形成作业平台,若将作业平台设在对岸,一是对岸平台容不下两套施工设施;二是会对对岸的施工便道增加交通负担,存在较大的安全隐患。

方案2。优点:既能解决施工便道问题,同时亦能够形成施工平台,且能够替代原设计中的永久性桥梁,一举多得;缺点:工程量大、工期长,且因老挝雨季马上来临,在河道中修筑涵洞影响行洪,危险性较大;若等雨季后修筑则会拖延进洞时间,对项目整体工期产生影响。

方案3。优点:既能解决施工便道和施工平台问题,又不影响项目整体工期;缺点:增加项目投资。

各方从实施难度、安全角度、工期影响、经济对比等多方面经过讨论后共同确定了采用横洞进洞的方案。

3.2 横洞位置的确定

在横洞进洞方案确定后,笔者组织了对隧道沿线地形的现场踏勘。根据踏勘情况提出在线路右侧增设一横洞,并在1∶2000地形图上绘制出增设横洞的5个位置(图1)。

经过对横洞洞口地形条件、洞口施工布置场地条件、到达洞口便道的修建难易程度、横洞长度、横洞位置及该处对村庄的影响程度进行对比分析后初步选定了位置四。

位置四具有的优点:横洞长度最短,投资最小,约500万元;横洞洞口远离村庄,对村民无较大干扰;横洞洞口有较为宽阔的场地,便于施工布置;到达横洞的便道修建较为容易,不需穿越村庄和经济林,征地较为容易;横洞洞口附近的水沟汇水面积较小,不会对横洞造成较大影响。

3.3 进洞方案的确定

选定位置四后,立即请相关四方进行现场核查,现场核查后四方同意在位置四增设横洞。随后,建设单位印发了书面文件,同意增设横洞,由设计单位出图。

3.4 施 工

方案确定后,项目部迅速组织力量打通了通往横洞洞口的施工便道,并迅速完成了电力线路架设、路面硬化、营地修建、钢筋加工房修建等临时工程施工,并按照设计图纸开展横洞进洞施工。

根据所确定的横洞进洞方案,芬果村一号隧道能够在雨季前进洞,从而保证了隧道施工工期,减少了对环境的污染,降低了安全隐患。

4 结 语

根据本次对芬果村一号隧道陡形边坡洞口进洞方案的研究,笔者针对陡形边坡隧道洞口进洞困难问题积累了宝贵的经验,总结为以下几点。

(1)对隧道洞口进洞条件的核对十分重要。

老挝植被茂密,设计单位在勘测隧道洞口时一般仅采用航测技术,不会对植被进行清除,也不会对洞口进行仔细的查看研究。因此,施工单位进场后,需核对洞口地形是否与原设计相符,洞口地形是否已被破坏,洞口河道地形是否有所变化,洞口地质情况是否与原设计不符。由于老挝几乎没有水文资料,因此,需向当地人详细了解洪峰情况。在完成进洞条件核对后,判断洞口是否具备进洞条件,做好该项重要判断后,方可进行施工规划和组织。若按照设计图盲目组织进洞,将会造成洞口失稳、边坡塌方、道路中断、河道堵塞、施工中断等问题,甚至会危及村民生命财产安全。

(2)汇集各方力量方能顺利推进施工。

经对洞口进洞条件核对后,若其与原设计相符,则组织进洞;若其与原设计不符,则需提出新的进洞方案。而施工单位往往只站在施工角度考虑进洞问题,不会站在工程设计角度、建设单位角度思考,为此,所提出的进洞方案将具有局限性,未必是最佳方案。而在此时,汇集建设单位、咨询单位、设计单位、监理单位的意见,将会快速、顺利推进新方案的落实。而新的方案属于工程变更,按照建设单位管理规定,也需要五方进行现场会审。因此,及时组织五方会审是确定新方案的唯一捷径。

(3)主动跟进方能快速实施。

对于施工单位而言,雨季前进洞十分紧迫。而进洞方案不尽快敲定,将无法进行施工规划和组织,从而导致一系列工作无法开展,大量的人员、机械将会闲置。而进洞方案的调整对于建设单位、设计单位而言并不算当前的主要问题,他们不会将精力放于此事。因此,施工单位必须不等不靠、主动跟进,方能在雨季前确保进洞。

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