吳海洋

摘要：根據(jù)具體工程案例，對(duì)隧道工程洞口地質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行介紹。結(jié)合洞口具體狀況，制定科學(xué)的組合式防護(hù)施工方案，進(jìn)一步深入探究防護(hù)網(wǎng)施工技術(shù)要點(diǎn)。針對(duì)山體設(shè)置開(kāi)口式簾式網(wǎng)，并在下部設(shè)置攔石墻，構(gòu)建組合式防護(hù)體系，從而對(duì)落石有效阻攔。

關(guān)鍵詞：隧道工程；危巖落石；治理；工序

1? ?工程概況

郭家灣隧道進(jìn)口處于重慶統(tǒng)景風(fēng)景區(qū)范圍，是典型的丘陵地區(qū)，這里地勢(shì)十分險(xiǎn)峻，地形復(fù)雜。洞頂以高山地勢(shì)為主，和隧道上部之間相差超過(guò)80m，洞口下部為鐵路橋墩。這一隧道周邊地表基巖裸露在外，有很多的巨型孤石，且?guī)r石以砂巖居多，山林中大多植被以水竹居多。

現(xiàn)場(chǎng)地形具有一定的特殊性，地勢(shì)、地質(zhì)也有著自身特點(diǎn)，這一項(xiàng)目中施工范圍內(nèi)，不僅有完工的隧道明洞，還有大橋橋墩。山區(qū)施工過(guò)程中，如何讓設(shè)備有效規(guī)避零星滾石的損害，及時(shí)清理危巖，保證工程進(jìn)度，是保障本項(xiàng)目順利開(kāi)展的關(guān)鍵。本文結(jié)合洞口具體狀況，制定科學(xué)的組合式防護(hù)施工方案，進(jìn)一步深入探究防護(hù)網(wǎng)施工技術(shù)要點(diǎn)。針對(duì)山體設(shè)置開(kāi)口式簾式網(wǎng)，并在下部設(shè)置攔石墻，構(gòu)建組合式防護(hù)體系，從而對(duì)落石有效阻攔。

2? ?危巖落石處理方案比選

鑒于該地段具有一定的復(fù)雜性，還有很多的危巖落石，提前制定3種防護(hù)方案，對(duì)其進(jìn)行對(duì)比分析。

2.1? ?主動(dòng)攔石網(wǎng)防護(hù)

即在高陡邊坡右側(cè)設(shè)置攔石網(wǎng)防護(hù)。首先，修整這一山坡，將外表松動(dòng)石塊全面清理，在上下間距為1.5m之處進(jìn)行鉆孔，將M30水泥漿注入孔中，同時(shí)植入錨繩。在錨固孔強(qiáng)度既定后，實(shí)施拉拔實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，對(duì)主動(dòng)網(wǎng)片進(jìn)行安裝。網(wǎng)片主要以高強(qiáng)度鋼絞線(xiàn)為主，網(wǎng)片外面通過(guò)方格錨繩將其穩(wěn)定，攔石網(wǎng)覆蓋好坡面，從而使落石在既定區(qū)域固定好，不會(huì)下落。

2.2? ?棚洞防護(hù)

針對(duì)有落石的地區(qū)，設(shè)置鋼筋混凝土棚洞防護(hù)。結(jié)合隧洞具體實(shí)際，棚洞基礎(chǔ)主要以灌注樁為主，其直徑為1m，樁上要有鋼筋混凝土柱，上部要有蓋板，隧洞上部以棚洞防護(hù)為主。隧洞隔2股道，采用墩柱對(duì)頂板進(jìn)行支承，柱子之間的距離為5m，在2與3、4與5道棚洞施工過(guò)程中，以天窗點(diǎn)施工為主。棚洞防護(hù)完畢，散石能夠在棚洞頂下落，這樣棚洞下列車(chē)可以有效運(yùn)行，確保行車(chē)安全性[1]。

2.3? ?開(kāi)口式簾式網(wǎng)+被動(dòng)攔石網(wǎng)+攔石墻組合式防護(hù)

高陡邊坡防護(hù)主要以攔石網(wǎng)、攔石墻為主。坡上部設(shè)置高被動(dòng)攔石網(wǎng)，高度為5m，這樣人或動(dòng)物不會(huì)使石塊下落。坡面位置要設(shè)置開(kāi)口式簾布網(wǎng)，上部開(kāi)設(shè)開(kāi)口鋼柱，邊坡位置設(shè)有垂幕式防護(hù)網(wǎng)，山腳位置還要有開(kāi)孔。

簾式網(wǎng)的作用是對(duì)山坡滾石有效攔截，但無(wú)法固定落石。簾式網(wǎng)能夠攔截石塊，石塊不會(huì)出現(xiàn)拋物線(xiàn)下落情況，只會(huì)沿著山坡向山下滾動(dòng)。坡腳位置設(shè)置攔石墻，高度為8.5m，用于將下落的石塊攔截。維修人員可順著攔石墻，全面清理石塊，3種方案對(duì)比見(jiàn)表1。

自經(jīng)濟(jì)層面出發(fā)，第一種方案成本最低。通常其適用于山坡防護(hù)，然而這一地段，山坡十分陡峭，高度達(dá)到100m以上，坡面防護(hù)面積要大一些，同時(shí)在隧道內(nèi)部，車(chē)輛停靠時(shí)間要長(zhǎng)一些。坡面主要以主動(dòng)防護(hù)為主，落石長(zhǎng)時(shí)間存在應(yīng)力，時(shí)間一長(zhǎng)，坡面已經(jīng)出現(xiàn)風(fēng)化情況，將導(dǎo)致山體石塊崩落現(xiàn)象，安全隱患非常多。此外，主動(dòng)網(wǎng)防護(hù)中，落石積聚很難清理，維護(hù)人員必須登山后才能全面清理，還可能會(huì)出現(xiàn)二次落石的情況。自安全性等層面來(lái)看，這一方案不具可行性。

第二種方案在隧道全部設(shè)置棚洞防護(hù)，從安全性等視角出發(fā)，具有一定的可行性。然而，這一隧道有8股道，寬度達(dá)到64m，長(zhǎng)度達(dá)到400m，投資巨大。同時(shí)，隧洞前4道有焦柳鐵路，施工會(huì)影響到鐵路運(yùn)營(yíng)。從成本、進(jìn)度、影響范圍等視角出發(fā)，這一方案不具可行性[2]。

第三種方案須在坡面設(shè)置開(kāi)口式簾式網(wǎng)。落石以自由狀態(tài)為主，簾式網(wǎng)可對(duì)石塊進(jìn)行水平攔截，有利于長(zhǎng)時(shí)間防護(hù)。山上被動(dòng)網(wǎng)主要是對(duì)上部落石阻截，坡腳攔石墻主要是攔塔下落石，可以確保安全，同時(shí)后續(xù)清理工作也十分便利，沒(méi)有安全隱患。僅在山坡右側(cè)施工即可，不會(huì)嚴(yán)重影響到焦柳鐵路運(yùn)行，同時(shí)成本不高。通過(guò)估算，與隧道設(shè)置棚洞相比，這一方案可以節(jié)省近1800萬(wàn)元。對(duì)成本、進(jìn)度以及安全等全面分析，本項(xiàng)目可以選擇第三種方案。

3? ?組合式防護(hù)施工工藝

對(duì)于開(kāi)口式簾式網(wǎng)以及攔石網(wǎng)來(lái)說(shuō)，其施工次序如下：首先以被動(dòng)攔石網(wǎng)為主，再以簾式網(wǎng)為主，之后進(jìn)行攔石墻施工，再實(shí)施錨索施工，最后安裝設(shè)備。

3.1? ?被動(dòng)網(wǎng)施工

被動(dòng)網(wǎng)以SNS防護(hù)網(wǎng)為主，高度為5m，間距10m，主要采用鋼柱對(duì)網(wǎng)片進(jìn)行連接，具體如圖1所示。首先，確定基槽位置，尺寸為60m×60m×120m，以C30混凝土澆筑為主。在基槽下面，安設(shè)錨地錨桿，其中鋼筋長(zhǎng)度為3m。在上部預(yù)埋鋼板，基槽施工結(jié)束時(shí)，將鋼柱和預(yù)埋螺栓連接，再對(duì)被動(dòng)網(wǎng)片進(jìn)行安裝，之后安裝連接繩。

3.2? ?開(kāi)口式簾式網(wǎng)施工

3.2.1? ?基礎(chǔ)施工

測(cè)量放線(xiàn)結(jié)束，通過(guò)鑿巖機(jī)在基礎(chǔ)處鑿出錨孔，深度達(dá)到1m左右。之后把地腳螺桿放進(jìn)來(lái)，澆注水泥砂漿，面層以C20混凝土為主，之后將其抹平，與基礎(chǔ)面保持一致。再把地腳螺桿套進(jìn)套座，通過(guò)螺母來(lái)將其固定。

3.2.2? ?安裝鋼柱以及拉繩等

基礎(chǔ)施工結(jié)束，把鋼柱沿著坡向置于基座位置，把上拉繩掛環(huán)放在掛座位置。將其一側(cè)通過(guò)錨桿，通過(guò)繩卡有效固定，再把鋼柱一點(diǎn)點(diǎn)抬起來(lái)。

同時(shí)與基座相對(duì)應(yīng)，將鋼柱柱腳向基座內(nèi)插進(jìn)來(lái)，與螺桿相連后，再擰緊。對(duì)上拉繩長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使鋼柱與設(shè)計(jì)安裝傾角相符，對(duì)上拉繩拉緊，之后通過(guò)繩卡有效固定。將其放在不同樁頭滑槽中，通過(guò)繩卡來(lái)有效固定。

3.2.3? ?鋪掛環(huán)形網(wǎng)以及六邊形網(wǎng)

根據(jù)環(huán)節(jié)網(wǎng)相應(yīng)的號(hào)碼，按照既定位置在鋼柱間展開(kāi)，卸扣與環(huán)形網(wǎng)相連，再和支撐繩相連。對(duì)于雙絞六邊網(wǎng)來(lái)說(shuō)，自上到下鋪掛，網(wǎng)片的所有圓環(huán)通過(guò)卸扣和支撐繩相連，圓環(huán)通過(guò)兩個(gè)卸扣和兩個(gè)圓環(huán)相連[3]。

3.2.4? ?安裝縱向主、次鋼絲繩

在柱頭位置懸掛主鋼絲繩，緊線(xiàn)器拉力應(yīng)大于10kN，使用繩卡來(lái)固定好末端?？v向次鋼絲繩和上、下支撐繩相連，之后對(duì)其進(jìn)行有效固定。雙絞六邊形網(wǎng)在通過(guò)鋼絲來(lái)對(duì)接，和縱向主鋼絲繩方向保持統(tǒng)一，之后通過(guò)鋼絲將縱向主鋼絲繩等扎牢。

3.2.5? ?安裝橫向固定鋼絲繩

橫向固定鋼絲繩長(zhǎng)度不可以超過(guò)50m。安裝過(guò)程中，把鋼絲繩一側(cè)通過(guò)繩卡，在錨桿位置有效固定；另一側(cè)順著雙絞六邊形網(wǎng)通過(guò)錨桿，使用繩卡來(lái)固定好末端。

3.3? ?攔石墻下部工程施工

明挖基礎(chǔ)深度要以下部地質(zhì)為主，入巖深度需超過(guò)0.5m，尺寸為2.5m×1m×2m，以C30混凝土結(jié)構(gòu)為主?；A(chǔ)和墩柱通過(guò)墩柱鋼筋相連，插入深度需超過(guò)1m。以C形墩柱為主，截面尺寸為2.4m×1m。D形墩板截面寬度為1m左右，長(zhǎng)度保持在3～11m，高度為10m，以C35鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主。墩柱上部有頂板，厚度為0.8m，以C35鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主。頂板上部安設(shè)豎向鋼筋，用于與攔石墻相連。

3.4? ?攔石墻施工

對(duì)于攔石墻來(lái)說(shuō)，其高度超過(guò)8m，寬度不足1m，間隔3m以上要和山體間通過(guò)肋板相連，肋板厚度為0.6m。其和攔石墻間以C35鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，兩者共同澆筑。肋板中設(shè)有過(guò)人圓孔，維護(hù)人員可以在上面行走。其和山腳間要填土層厚度為0.8m，將其用作落石緩沖層，以將落石沖擊力減弱。結(jié)合鐵路隧道設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)具體參數(shù)，通過(guò)檢驗(yàn)，確保攔石墻抗沖擊力與要求相符。

3.5? ?錨索施工

錨索深入巖石的深度不得超過(guò)10m，入巖部分即為錨固段，通過(guò)M40砂漿來(lái)錨固。待肋板和攔石墻混凝土強(qiáng)度處于75%后，張拉錨索，張拉結(jié)束，6～10天完成補(bǔ)償張拉1次，再進(jìn)行封錨處理[4]。

3.6? ?智能檢測(cè)設(shè)備安裝

攔石墻動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系包括監(jiān)測(cè)服務(wù)器、終端、反射板、光交換機(jī)等。在攔石墻等位置設(shè)置反射板，利用光纜與機(jī)房連接，再利用通信系統(tǒng)向服務(wù)器傳輸信號(hào)。水平位移監(jiān)測(cè)誤差是不得大于12mm，垂直位移監(jiān)測(cè)誤差不得大于10mm。

4? ?攔石效果驗(yàn)證

防護(hù)系統(tǒng)結(jié)束，運(yùn)營(yíng)單位對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，被動(dòng)網(wǎng)和攔石墻剛性防護(hù)有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，攔石成效顯著，沒(méi)有出現(xiàn)安全隱患。采用智能檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，攔石墻結(jié)構(gòu)平衡，所有部位都處于可控范圍內(nèi)。

5? ?結(jié)束語(yǔ)

山區(qū)施工過(guò)程中，如何讓設(shè)備有效規(guī)避零星滾石的損害，及時(shí)清理危巖，保證工程進(jìn)度，是保障本項(xiàng)目順利開(kāi)展的關(guān)鍵。

本文結(jié)合洞口具體狀況，制定科學(xué)的組合式防護(hù)施工方案，進(jìn)一步深入探究防護(hù)網(wǎng)施工技術(shù)要點(diǎn)。針對(duì)山體設(shè)置開(kāi)口式簾式網(wǎng)，并在下部設(shè)置攔石墻，構(gòu)建組合式防護(hù)體系，從而對(duì)落石有效阻攔，確保鐵路運(yùn)行安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬松輝.淺析隧道危巖落石治理方案及工程案例分析[J].四川水泥，2022（4）：195-197.

[2] 李兵，劉峰，馬洪生，等.汶馬高速桑坪隧道進(jìn)口危巖落石防治措施研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2021（16）：47-49.

[3] 韓燚.鐵路上游靠山側(cè)高陡崖區(qū)危巖落石綜合治理研究[J].安徽建筑，2021（5）：144-146.

[4] 劉珂.隧道洞口不良地質(zhì)段的施工技術(shù)研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2021（18）：154-156.