高全虎

(北京伊諾天成建筑工程有限公司，北京 101499)

隨著我國經(jīng)濟技術(shù)的高速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷加大，電網(wǎng)作為城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其供電線路建設(shè)更是重中之重。電力隧道作為電網(wǎng)主要敷設(shè)通道，對電網(wǎng)具有不可或缺的作用。隨著城市的不斷發(fā)展，電力隧道施工不僅需要穿越城市道路、躲避各種地下管線，更會有穿越現(xiàn)狀房屋、河流、湖泊等地上結(jié)構(gòu)，淺埋暗挖工藝在電力隧道施工中得到了廣泛的應(yīng)用。

淺埋暗挖法是在地面以下且距離地面較近施工的一種施工方法，依靠圍巖自身的穩(wěn)定性，結(jié)合不同的地層加固措施，先使地層達到穩(wěn)固而后進行結(jié)構(gòu)施工。淺埋暗挖隧道近年來廣泛應(yīng)用于全國類似地層和各種地下工程中，由于具有整體造價較低、地上拆遷少、可靈活躲避各種地下管線及不干擾地面交通等優(yōu)點，近年來在北京市各大電力管線工程中更是得到推廣應(yīng)用。雖然淺埋暗挖施工工藝已經(jīng)較為成熟在實際應(yīng)用中難免會遇到回填土工程，尤其是在河道兩岸施工時，由于回填土工程施工的環(huán)境具有復(fù)雜性和不可預(yù)測性，這在一定程度上加大了回填土施工的難度， 因此在具體的回填土施工中，必須要加強對施工技術(shù)進行控制。

1 工程概況

1.1 工程背景

北京市門頭溝區(qū)泰安路(三石路—右堤路)隨路電力管線工程，起點為石龍南路(即三石路)，終點為右堤路。電力隧道需要從泰安路路南側(cè)穿越現(xiàn)狀馮村溝，馮村溝兩側(cè)規(guī)劃為公園綠地。

1.2 隧道地理環(huán)境

擬建場地地貌單元屬北京永定河沖洪積扇的中上部，地形整體起伏平緩，兩側(cè)高中間低。電力隧道主要穿越卵石素填土和卵石，隧道位置無地下水。地質(zhì)勘查報告顯示，圍巖級別主要為Ⅵ類。馮村溝東側(cè)為采砂場舊址，近5年內(nèi)回填建筑生活垃圾形成較厚的人工填土層，厚度17～22 m，填土范圍長度約為210 m，填土成分主要有生活垃圾、建筑垃圾、卵石填土及砂土、黏性素填土，無層理， 該層人工填土在空間分布不均且成分雜亂，工程性質(zhì)較差。

1.3 方案選擇

電力隧道穿越現(xiàn)狀河道，可采用明開施工或淺埋暗挖施工工藝。

如采用明開施工方案，根據(jù)防洪評價報告，電力隧道結(jié)構(gòu)外頂需保證距規(guī)劃河道6 m凈距，需對河道內(nèi)水進行導(dǎo)流，電力隧道埋深20 m左右，需對溝槽側(cè)壁采取護壁措施，對電力隧道基底存在的填土層則需要采用碎石擠密樁處理。雖然此方案施工簡單，操作方便，但馮村溝河道兩側(cè)公園綠化已經(jīng)完成，采用明開施工開挖面積大，占地范圍廣，需破壞剛剛建成的綠化園林，因此前期賠償費用巨大。

故只能采用淺埋暗挖施工方案，施工過程中需重點解決穿越回填土問題，包括隧道一襯開挖過程中支護安全問題，以及隧道永久不均勻沉降問題。

1.4 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計

隧道采用淺埋暗挖原理進行設(shè)計，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況、圍巖級別、隧道埋置深度等因素確定復(fù)合式襯砌設(shè)計參數(shù)。隧道結(jié)構(gòu)采用“噴射混凝土+格柵鋼架+鋼筋網(wǎng)支護”+“防水膜”+現(xiàn)澆鋼筋混凝土(二襯)” ，初襯結(jié)構(gòu)厚度為250 mm，鋼架間距為500 mm，鋼榀架之間由φ20 mm縱向連接筋焊接；二襯結(jié)構(gòu)厚度為250 mm，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。2 600 mm×2 900 mm 隧道斷面圖如圖1所示。隧道永久凈空尺寸為寬2 600 mm、高2 900 mm；隧道一襯凈空尺寸為寬3 130 mm、高3 690 mm。

圖1 2.6 m×2.9 m隧道斷面圖

2 主要措施

2.1 初期支護措施

在淺埋暗挖隧道施工過程中，土方開挖的每一步都需初期支護的緊隨。土方開挖完畢，通過中線高程法定位格柵鋼架位置，同時采用水準儀測量格柵鋼架的拱頂、拱腳、仰拱底等控制點的高程。鋼架與初噴混凝土之間緊貼，兩榀間設(shè)φ20 mm縱向連接鋼筋，搭接長度不小于200 mm，環(huán)向間距1 m，內(nèi)外交錯布置。相鄰兩段格柵之間先用螺栓固定，然后將格柵間的連接角鋼焊牢。鋼筋網(wǎng)片采用綁絲綁扎在內(nèi)、外側(cè)拱架上，噴射混凝土。

根據(jù)防洪評估報告要求，穿越馮村溝施工前進行河道導(dǎo)流，導(dǎo)流完成后再進行電力隧道開挖施工。由于穿越回填土層，為保證開挖安全，采用注漿加固措施，開挖前對隧道拱頂及兩側(cè)墻體開挖輪廓線外1 m范圍內(nèi)土體預(yù)加固注漿，由于本工程地下未見地下水，故加固注漿漿液采用水泥漿。

注漿措施可采取兩種方式，即由地面直接向地下注漿和洞內(nèi)注漿。由于地面注漿需破壞剛剛建成的綠化園林，前期賠償費用巨大，故采用洞內(nèi)加固注漿措施。

穿越位置為回填土層時，拱架間距為500 mm，需在拱頂打設(shè)小導(dǎo)管，小導(dǎo)管直徑32 mm，長1 750 mm，環(huán)向間距 300 mm，仰角12°～ 15°，必須從首榀鋼架腹部穿過，立一榀鋼架打設(shè)一次超前小導(dǎo)管，兩次打設(shè)超前小導(dǎo)管重疊1 000 mm。

制作超前小導(dǎo)管時，應(yīng)先把鋼管截成設(shè)計長度，在鋼管的一端做成300 mm 長的圓錐狀，在距另一端100 mm處焊接φ6 mm的鋼筋箍。鋼筋箍一端600～1 000 mm范圍內(nèi)鋼管不開孔，剩余部分鋼管每隔200 mm梅花型布設(shè)φ6～8 mm的溢漿孔。

2.2 底板加固措施

底板加固措施可以選擇洞內(nèi)基樁和注漿加固兩種方式。

由于電力隧道隧洞較小，隧道一襯凈空尺寸為寬3 130 mm、高3 690 mm。由于洞內(nèi)尺寸較小，無法滿足洞內(nèi)基樁施工場地要求，故本工程不適合采用洞內(nèi)基樁加固方法。

底板加固措施是指在暗挖電力隧道一襯貫通后對底板以下人工填土層采用洞內(nèi)加固注漿，加固注漿效果可以通過鉆孔提取土樣進行檢測。 如注漿效果未能達到要求，應(yīng)及時補充注漿。

根據(jù)工程特點，為有效控制由于回填土引起的地基不均勻沉降問題，隧道變形縫由不得大于30 m設(shè)置一道變形縫調(diào)整為不得大于20 m設(shè)置一道變形縫，使隧道沉降在可控范圍內(nèi)。加強二襯配筋，根據(jù)全土荷載計算隧道二襯受力，按照計算結(jié)果提高二襯配筋。如發(fā)生沉降以20 m為一個單位整體沉降。

在隧道變形縫處對底板每側(cè)加固長度5 000 mm，加固深度6 000 mm，注水泥漿，分3次注漿。其他段對底板加固深度為2 000 mm，注水泥漿，分3次注漿。對原狀土與回填土交接段在分界線每側(cè)加固長度5 000 mm，加固深度6 000 mm，使隧道在交接處基礎(chǔ)受力均勻，保證隧道不出現(xiàn)不均勻沉降。底板注漿加固示意如圖2所示。

圖2 底板注漿加固示意圖(單位：m)

注漿時相鄰孔位應(yīng)錯開，交叉進行。注漿順序一般由外向內(nèi)，間隔對稱注漿。注漿采取前進式分段注漿，安裝孔口管后，接上注漿管向孔內(nèi)注漿，第一段注漿完成后，進行第二次鉆進、注漿，直至整個注漿段注漿完畢，漿液可根據(jù)地質(zhì)情況和注漿效果可進行適當調(diào)整。注漿時要按照程序施工，每段進漿要準確，注漿壓力需嚴格控制。

2.3 雷達探測

在隧道初襯完成后進行雷達探測，檢測初襯后背注漿的填充效果，若檢測局部不合格則需對該位置補充注漿。

2.4 信息化施工

為了確保施工安全，做到信息化施工，必須加強施工過程中的監(jiān)控量測，建立有效的監(jiān)控量測體系，做到隨時預(yù)報、及時處理、防患于未然。根據(jù)本工程的特點，確定的施工監(jiān)測項目主要有：隧道凈空收斂、頂部下沉、底部隆起、地表沉降(隆起)及周邊重要現(xiàn)況管線和管溝的變形、基坑內(nèi)外觀察、地表沉降等變形監(jiān)測。

3 結(jié)語

隨著現(xiàn)代城市交通網(wǎng)的不斷擴大，地下空間的開發(fā)利用將是長期趨勢。對于管線或道路穿越地下管線較復(fù)雜的城市道路以及穿越現(xiàn)狀鐵路、地鐵、溝渠等較重要設(shè)施時，由于其基坑施工的位置常處于地表以下很深的位置，并且受到地質(zhì)條件的影響，其施工的難度相對較大，施工環(huán)境相對惡劣。在這種情況下，回填土施工中極容易出現(xiàn)安全事故。因此，在暗挖隧道回填土施工中，必須要加強施工技術(shù)控制，從而保證暗挖隧道穿越回填土施工的順利進行，進而有效保障整個工程的施工質(zhì)量。