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十天高速安康东项目起于湖北境鄂陕交界处的鹰嘴岩隧道东口,途经白河、旬阳至安康市汉滨区建民镇,东西分别与拟建的十堰至白河高速和已建成通车的安康至汉中高速相接,路线全长129公里,采用高速公路标准设计,有大小桥梁350座,隧道单洞95座,主线桥隧工程占到线路总长度的73%,投资概算133.33亿元。汉滨隧道群位于安康市汉滨区香溪洞风景区,地处城乡结合部,建设环境复杂,分别由香溪隧道左右线、任家沟1、2、3号隧道、张垭子1、2号隧道和汉滨隧道等单洞12座隧道构成,总长4936米。
建设环境逐一优化
汉滨隧道群的12座单洞隧道中,香溪隧道和汉滨隧道的施工难度和建设环境都是非常困难的,也是整个项目的控制性工程,尤其是香溪隧道,双洞加起来才414米,是一个很短隧道,但在全线的95座隧道中知名度最高,从省厅、省高速集团到安康东管理处,各级领导都非常关注,其主要原因就是香溪隧道的地质情况和建设环境真的太难了。单洞长200米左右的隧道要从两头开挖,这让干了多年隧道开挖的技术人员都开了眼见。隧道内围岩太差,大多数遇到的都是千枚岩,遇水为泥,随时都有塌方的可能,除了隧道上部有旅游公路经过外,顶上到处都是坟墓,进出口加起来共有189座,其中进出口待拆的墓穴就有112座,这让谁看了心理都会直发毛,别说在这里干活了。在这种环境下施工,难度可想而知。
汉滨隧道群的12座隧道都是三车道大断面隧道,围岩以V级围岩为主的泥质结构强风化千枚岩,遇水后软化为粉末状,泥化呈淤泥状。受断裂带构造影响,岩质较软,岩体极破碎,自稳能力差,开挖时拱部易坍塌,侧壁易失稳。隧道埋深较浅,洞口段地表附着物繁多,是省内目前地质条件最差、断面最大、施工难度最大、采用施工方法最多的高速公路隧道。面对复杂的地质围岩情况,安康东管理处坚持“先预报、管超前、短进尺、早封闭、勤量测”的原则,采用侧壁导坑法施工,仰拱施做及时,以保证尽早成环,构成稳固的初期支护体系,以及时准确的监控量测,数据化指导施工,并根据监控量测数据及时调整隧道支护参数和混凝土衬砌施做时间。
技术难题逐一攻破
该隧道群的隧道洞口段多为全、强风化千枚岩地层,洞口地质条件差、缺乏自稳能力,为了顺利进洞,均采用了大管棚作为超前支护措施,管棚钢管施工完成后在其内部安设钢筋笼,然后注水泥浆。在洞口紧贴进洞掌子面设置套拱,套拱内设置型钢钢架和导向管。针对部分隧道洞口存在偏压情况,管理处组织专家多次现场勘查后,分别采取了设置偏压套拱偏压挡墙的方法结合超前管棚进洞,保证了洞口安全,为洞内展开正常施工打下了良好基础。
针对不同病害,安康东管理处还多次请专家论证,最终以最佳的优化方案进行施工,香溪隧道左线出口右侧位于香溪旅游公路下方地表冲沟一侧,地表为香溪旅游公路修建时的坡积松散土,埋深较浅,左侧有一定埋深,形成严重偏压,地表冲沟在雨季水量较大,洞口段施工时已出现多次滑塌,给正常进洞带来极大困难。管理处先后组织中交院、省公路设计院专家多次勘查,以科学谨慎的态度,集思广益,召开30余次现场论证会后,最终确定设置偏压套拱,增长管棚等一系列施工方案,保证了洞口安全,顺利掘进。7月18日大雨过后,香溪隧道右线出口洞口山体出现滑坡,管理处又及时设置了82根微型抗滑桩进行加固处理,对隧道明洞段基础采用支撑桩处理。进入暗洞开挖后,围岩变形严重,导致初期支护出现裂缝,拱顶下沉,严重侵限。他们又采取增加注浆小导管预处理和拱架拆换方法处理,及时根据监控量测数据修正预留沉降量。在隧道施工过程中共出现大小塌方数10次,部分浅埋隧道出现冒顶。塌方发生后一般在原导洞临时支撑位置增设竖向支撑,以确保已施工段落初期支护稳定,加大现场监控量测频率,喷射混凝土封闭掌子面塌方涌出松散体,在此基础上用洞碴堆填反压形成塌方处理施工平台,然后进行塌方处理。
安全隐患逐一破解
任家沟1#隧道顶上有一个高压线铁塔靠近隧道线路,处于一个大的破碎带上。在09年11月和12月遭遇过两次大的塌方,地表出现了10余米深的大坑,险情发生后,管理处领导想方设法处理塌方,处长王航多次亲自带领管理处领导和工程科技术人员及专家组人员爬上山顶,查看山顶塌陷的山体,在山林厚厚的落叶中寻找塌方造成的地表裂缝走向,勘查探寻塌方形成的原因和可能的趋势。 管理处还对塌方处理方案进行了详细的现场跟踪,继续开挖时,管理处从处长、总工到工作组组长都多次在隧道掌子面查看塌方处理效果,验证方案。通过采用强支护快速通过方案,于今年5月16日任家沟1、2#隧道同时安全贯通。
张哑子1#隧道由于围岩突然变化导致原设计支护参数不能满足要求,致使洞顶出现塌方,好在安全措施准备到位,塌方过程中无一起安全事故。塌方过程中对靠近掌子面未塌方段及时采用双层拱架支护,控制塌方再度扩大。张哑子1#左线的洞口方案,是参与人数最多、组织专
环保要求逐一达到
随着省厅对建设生态环保工程理念的要求不断提高,汉滨隧道群在施工中也十分注重保护原有地貌和自然景观,在每一座隧道施工之前,都要多次测量,讨论确定科学合理的进洞位置,然后采用零开挖进洞,避免大边坡大仰坡进洞,最大程度减少洞口周边地表地貌和植被的破坏,保持原地貌自然景观。对出现塌方地段,尽量在进洞后尽快恢复原地貌,采用有机土绿化植被,不留施工痕迹。任家沟1#隧道跟其他几个没有出现滑坡等地质灾害的洞口一样,采用标准的零开挖进洞,开挖面以外的地表植被、树木,都完整的保存下来。为了把山体滑坡和漏水等情况治理好,保证在投入运营后在10年内不大修,尽量减少运营成本,降低安全运营系数,在隧道开挖时运用新奥法等施工工艺,在不影响周围群众生产生活的情况下进行施工。
汉滨隧道出口位于一条军用道路下,最小埋深不足1米,原设计建议拉槽明挖施工方案,为了搞好路地关系,把高速公路真正建成造福一方百姓的致富路、幸福路,施工前就征询了多方意见,充分考虑沿线群众提出的各种要求,最终确定采用临时栈桥加大管棚超前支护进洞方案,不仅保证了地方道路通畅,减少环境破坏,也避免了洞顶房屋受较大影响。