公路隧道下穿源水管施工变形监测研究

吴伦渊

摘 要：本文针对该标段的工程地质以及管线的基础状况，拟定下穿源水管的施工总体方案以及隧道结构设计，同时，在下穿源水管的时候，对管线以及隧道交叉区段影响范围内，进行拱顶沉降、周边收敛以及管线沉降监测，最终将监测结果反馈于施工，从而，从而得出采取该方案，可以安全下穿源水管。

关键词：源水管；下穿；监控量测；浅埋地段

1 工程概况

1.1 项目概况

本标段南北主线隧道为分离式三车道隧道，在深圳水库主大坝下游约200m，呈大角度80～90°斜交下穿源水管，交叉里程分别为南主线NXK1+893.4桩号。下穿处隧道均为浅埋，围岩级别均为Ⅴ级，隧道埋深为17.53m，与源水管之间最小净距为13.6m。

1.2 源水管概况

隧道下穿源水管段修建约30年前，为无压管道。采用拱涵断面，净空尺寸为3.6m（宽）*4.6m（高），边墙为40Cm厚现浇钢筋砼，拱部一般段为20cm厚钢筋砼预制板，过公路段为40cm厚钢筋砼现浇板，拱顶以上设计覆土1.0m以上（抗浮要求）。该拱涵结构缝宽10mm，缝中埋设“U”形铜片止水带，三油两毡填缝。据《水工建筑物止水带技术规范》DL/T5215-2005规定，接缝处剪切位移限值≤24mm。

据源水管相关资料显示，源水管道基础大部分置于砂卵石层，部分置于全风化岩层，局部在强风化岩层上，其容许承载力[R]=150～400KPa，摩察系数F=0.25～0.40。

2 下穿施工方案

2.1 隧道结构设计

隧道下穿（砼拱涵）地段围岩级别均为V级，管底部分地段经过F10-4断层。施工方法拟采用双侧壁导坑法，洞身衬砌采用复合式衬砌辅以超前支护措施设计如下：

1）超前支护措施。超前支护采用周边帷幕注浆+∮50超前小导管。周边帷幕注浆范围为洞身开挖轮廓线以外6m（全环），孔径采用∮115，以隧道轴线为中心伞状布置，间距75cm，计5环；注浆采用单液浆（水灰比1：1），扩散半径为2m，初压0.5～1.0MPa，终压2.0 MPa。∮50超前小导管沿拱部150°范围布设，长4.5m，环向间距0.4m，纵向间距1.8m； 注浆采用单液浆（水灰比1：1），初压0.5，终压1.0 MPa。

2）复合式衬砌设计。复合式衬砌采用S5w类型，由初期支护+二次衬砌组成。初期支护采用系统锚杆+双层钢筋网+型钢拱架+ C30喷射砼结构（厚30Cm），二次衬砌采用70Cm厚C35（防水P10）钢筋砼结构。

2.2 施工总体方案

源水管极其重要，保护要求高（剪切位移限值≤24mm）。隧道下穿地段施工方案主要考虑：控制隧道拱部沉降，防止沉降超限波及到管造成結构（拱涵）破坏。初步拟定下沉控制区域为交界面前后各30m（2倍开挖洞宽）。根据上述隧道下穿平面位置关系、围岩地质条件、管（砼拱涵）结构现况，以及隧道结构设计参数，综合以上因素拟定施工总体方案如下：

首先施作超前支护措施，达到设计效果后；V级地段采用双侧壁导坑法进行施工，控制区域循环进尺为0.6m（1榀钢架间距），V级采用人工配合机械开挖，及时封闭成环，抑制拱部下沉；二衬紧跟开挖面（30～50m），采用模板台车（长L=12m）拱墙一次性浇筑成型。交界面前后各30m加强洞内和地表沉降、50m加强震速监测，及时反馈信息指导设计和施工。

3 监测结果反馈

3.1 洞内拱顶沉降（管线下方）

4 结语

综上，从监测数据的结果可以看出，洞内该断面（NXK1+896）的初期支护的拱顶沉降累计变形量为4.9mm；周边收敛的累计收敛值为2.2mm；管涵（源水管）的累计沉降量为180mm，因此，可以看出本工程的浅埋地段上方距离较近的拱涵，采用上述的施工工法，能够很好的控制洞内的初期支护以及管线的变形，从而得出采取该方案，可以安全下穿源水管。

参考文献：

[1]《公路工程施工安全技术规范》（JTG F90-2015）.

[2]《公路隧道施工技术规范》JTG F60-2009.

[3]《公路隧道施工技术细则》JTG/T F60-2009.

[4]本标段施工图第三册：隧道工程（工程编号：2008区231）.

[5]本标段岩土工程专项补充勘察报告（编号：190123-KJ）.