雷開(kāi)云
(四川瀘石高速有限責(zé)任公司,四川 成都 610041)
瀘定至石棉高速公路(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“瀘石高速”)地處青藏高原向四川盆地的過(guò)渡地帶,海拔高程在850m~2500m,橋隧比高,且地質(zhì)地形復(fù)雜、施工困難、生態(tài)脆弱、建設(shè)極其困難、安全管控復(fù)雜。多數(shù)隧道進(jìn)(出)洞口均位于高山峽谷地段,地形陡峭,施工場(chǎng)地受限,進(jìn)洞施工難度極大。
瀘石高速全長(zhǎng)96.5km,路線四跨大渡河,橋隧比86.5%,其中隧道66.5km/18座,隧道比例69.1%,是山區(qū)高速公路的典型代表之一。瀘石高速得妥隧道和大崗山隧道、王崗坪隧道至余家崗隧道組成了大渡河隧道群,長(zhǎng)約32.97km,其中隧道長(zhǎng)31.38km/7座,占比高達(dá)95.2%。
本文以大渡河隧道群小田灣隧道出口與白草坪隧道進(jìn)口深池溝路段工程為依托,研究了隧道群進(jìn)洞技術(shù)并得出結(jié)論,具有一定借鑒意義。
深池溝路段地質(zhì)復(fù)雜多變,施工僅能利用省道217線一條主通道,干擾極大。若隧道施工平臺(tái)占用橋梁施工位置,尤其是占用橋臺(tái)位置,將造成隧道施工運(yùn)輸通道與深池溝中橋施工相互干擾。
經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘、方案比選和方案認(rèn)證,綜合多方面因素分析深池溝中橋及鄰近兩特長(zhǎng)隧道施工平面圖布置,優(yōu)化形成了3個(gè)進(jìn)洞施工方案:方案一是分別在深池溝兩側(cè)修建連接兩隧道的支洞(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“支洞方案”);方案二是“便道+圓管過(guò)水涵+U形擋墻回填土石”形成隧道口施工平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“重力式平臺(tái)方案”);方案三是“便道+鋼棧橋+鋼平臺(tái)+支洞”綜合進(jìn)洞方案(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“輕型平臺(tái)方案”)。
施工支洞方案綜合考慮兩車(chē)道(3m×2=6m)寬度及排水管、通風(fēng)管、照明線路、人行道寬度等因素,根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) JTG B01-2014》《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范 第一冊(cè) 土建工程》(JTG 3370.1-2018)設(shè)計(jì)。
1.方案優(yōu)勢(shì)
兩隧道施工互不干擾;環(huán)水保影響極??;支洞可直接作為運(yùn)營(yíng)應(yīng)急通道;對(duì)臨建場(chǎng)地的布設(shè)無(wú)影響。
2.方案不足及缺陷
該方案造價(jià)極高,約810萬(wàn)元;支洞施工及隧道施工材料運(yùn)輸與省道217線干擾大;隧道二襯臺(tái)車(chē)的拼裝更困難,拼裝周期更長(zhǎng);支洞施工111天,周期較長(zhǎng);支洞施工比路基施工復(fù)雜。
重力式平臺(tái)方案,是指將便道修至相應(yīng)隧道洞口,在隧道洞口修建多級(jí)U形擋墻并回填土石形成隧道施工平臺(tái),并采取適當(dāng)加高河堤在深池溝河溝內(nèi)換鋪級(jí)配碎石后平鋪多層圓管涵形成組合式排水,保證施工期間深池溝洪水期最大流量通行安全。
1.方案優(yōu)勢(shì)
施工技術(shù)簡(jiǎn)單,施工主要材料組織方便,施工人員容易到位;工程費(fèi)用較低,約434萬(wàn)元;兩隧道共用施工便道短,運(yùn)輸車(chē)輛相互干擾較小。
2.方案不足及缺陷
無(wú)法大量使用機(jī)械作業(yè),工效低;方案可靠性不足,僅能作為臨建工程使用,擋墻重型設(shè)備和地震力等在不利荷載綜合作用下存在失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn);作為運(yùn)營(yíng)管理應(yīng)急通道的可靠性較差,涵管易產(chǎn)生不均勻沉降,易堵塞影響溪溝水流暢通;便道壓縮可利用施工場(chǎng)地;擋墻修建易出現(xiàn)局部邊坡坍塌,環(huán)保壓力大;隧道施工對(duì)深池溝中橋施工干擾大,影響橋梁工期。
輕型平臺(tái)方案,是在小田灣隧道出口搭設(shè)鋼平臺(tái),接鋼棧橋跨河至白草坪隧道進(jìn)口,再填筑便道連接省道217線。
1.方案優(yōu)勢(shì)
機(jī)械化作業(yè)程度高,施工時(shí)間較短;方案可靠性較好,可作為永臨結(jié)合使用,在重型設(shè)備和地震力等不利荷載綜合作用下不易失穩(wěn);可永臨結(jié)合直接轉(zhuǎn)為高速公路運(yùn)營(yíng)應(yīng)急通道;對(duì)臨建場(chǎng)地的布設(shè)影響??;環(huán)水保風(fēng)險(xiǎn)極低,體現(xiàn)了建設(shè)與保護(hù)并重的理念;橋隧施工相互干擾小。
2.方案不足及缺陷
進(jìn)洞方案包括了鋼棧橋、鋼平臺(tái)、支洞和便道,涉及多種專(zhuān)業(yè)施工人員,施工組織較為復(fù)雜;造價(jià)偏高,約525萬(wàn)元;部分區(qū)段共用施工便道,運(yùn)輸高峰期存在車(chē)輛排隊(duì)降低工效的現(xiàn)象。
通過(guò)綜合對(duì)比分析隧道群進(jìn)洞方案,得出以下結(jié)論:隧道支洞方案簡(jiǎn)潔,但是周期長(zhǎng),造價(jià)高,其他類(lèi)似項(xiàng)目可作為主要研究比選方案;重力式平臺(tái)方案存在河道高度較大,基礎(chǔ)占用河道較多,基礎(chǔ)處治難度大,擋墻過(guò)高,施工風(fēng)險(xiǎn)高,在地震等外力作用下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差,且后期需要拆除,一般不推薦選用;輕型平臺(tái)方案按照因地制宜的原則,采用填方路基加擋墻、隧道支洞、鋼棧橋及鋼平臺(tái)等方案組合作為隧道群施工進(jìn)洞方案,進(jìn)洞迅速,全線控制性工程隧道群進(jìn)度受控,施工成本相對(duì)較優(yōu),方案安全可靠,地表擾動(dòng)少,不產(chǎn)生新的環(huán)保水保隱患,兼顧運(yùn)營(yíng)搶險(xiǎn)救災(zāi)功能,可在交通事故、泥石流及地震等重大災(zāi)害發(fā)生時(shí),實(shí)現(xiàn)與地方道路之間快速轉(zhuǎn)換交通。
表1 3種進(jìn)洞施工方案主要影響因素定量分析表
輕型平臺(tái)進(jìn)洞施工方案,對(duì)于山區(qū)高速公路橋隧相連,山險(xiǎn)坡陡,施工場(chǎng)地狹窄,施工要素保障極其困難等不利條件下,提升隧道群在施工過(guò)程中環(huán)水保、施工標(biāo)準(zhǔn)化和施工進(jìn)度及施工成本受控程度等具有顯著的實(shí)踐性和借鑒意義。