郭明道

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，山西 太原030024）

山西省中部引黃工程與公路交叉情況分析

郭明道

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，山西 太原030024）

山西省中部引黃工程水流從梯級(jí)泵站抽水至泵站出水池后，沿著地下開挖的輸水隧洞及其他水工建筑物自流至各分水口；隧洞較長，與其交叉建筑物較多，針對(duì)與公路交叉情況進(jìn)行了分析，建議工程設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮地形地理位置，以盡量減少消除對(duì)交叉建筑物的影響。

交叉；支護(hù)方法；輸水隧洞；高速公路

中部引黃工程輸水總干線由北向南布置，總干線起于泵站出水池，經(jīng)保德縣、興縣、臨縣、方山縣、離石區(qū)，在離石區(qū)東側(cè)穿過東川河后，向南至中陽縣城東側(cè)，在中陽縣邢家?guī)X處分為東、西干。東干向南至孝義下義棠處分為汾孝支線和交汾支線。西干向西南方向從石樓縣東部山區(qū)穿過，然后隧洞再向南，在牛家?guī)X穿分水嶺后進(jìn)入臨汾市隰縣境內(nèi)。

1 隧洞與高速公路交叉情況

工程涉及高速公路7處，其中已下穿通過3處，分別為：總干線3號(hào)隧洞樁號(hào)64+624在興縣下穿岢臨高速（S85）；總干線3號(hào)隧洞樁號(hào)121+011在臨縣下穿太佳高速；總干線3號(hào)隧洞樁號(hào)162+011.17在方山縣下穿呂梁環(huán)城高速主線。未開挖通過4處，分別為：總干線2號(hào)隧洞樁號(hào)16+780—16+840在保德縣下穿忻保高速公路；總干線3號(hào)隧洞樁號(hào)160+ 528在方山縣下穿呂梁機(jī)場(chǎng)高速匝道；總干線3號(hào)隧洞樁號(hào)161+878下穿呂梁環(huán)城高速大武北互通A匝道；總干線4號(hào)隧洞樁號(hào)179+550在離石區(qū)下穿青銀高速（G20）。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況的不同，采取不同的施工支護(hù)方法。以總干2號(hào)隧洞為例，對(duì)該隧洞下穿忻保高速（施工04標(biāo)），總干線2號(hào)隧洞總16+780（改）、總16+ 840（改）下穿忻保公路?？?6+780（改）處洞底高程1 017.82m，洞頂高程1 022.92m，地面高程1 031.10m，路面距洞頂高差8.18m?？?6+840（改）處洞底高程1 017.81m，洞頂高程1 022.91m，地面高程1 030.85m，路面距洞頂高差7.94m。

該段引水隧洞從忻保高速公路下通過，建議采取合適的工程措施進(jìn)行處理。鉆孔揭露地下水位埋深14.4m，低于2號(hào)引水隧洞洞底，但上部有上層滯水存在，施工時(shí)需排水。

隧洞橫斷面型式為城門洞形，圍巖類別為Ⅴ類。施工時(shí)首先對(duì)忻保公路進(jìn)行灌漿，固結(jié)灌漿結(jié)束后，檢查灌漿質(zhì)量及效果，灌漿達(dá)到預(yù)期效果后進(jìn)行試驗(yàn)段施工。開挖方式采用鉆爆法，隧洞內(nèi)尺寸4.2m× 5.1m（寬×高）。采用C25鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度400mm。頂拱側(cè)墻內(nèi)掛直徑8mm的鋼筋網(wǎng)（150mm× 150mm），噴120mm厚C20混凝土。頂拱范圍內(nèi)設(shè)直徑25mm的系統(tǒng)錨桿，長2m，間排距1.0m，梅花形布置。頂拱100°范圍內(nèi)回填灌漿，灌漿壓力0.3MPa。圍巖破碎帶采用I18鋼拱架加直徑25mm、長3m的超前錨桿或I18鋼拱架加直徑42mm、長5m的超前小導(dǎo)管超前支護(hù)。

2 隧洞與國道交叉情況

涉及國道4處，其中已開挖通過的2處，分別為：西干線樁號(hào)2+365.75在中陽縣下穿國道209線；西干線樁號(hào)74+486在隰縣下穿國道209線。未開挖通過2處，分別為：總干線3號(hào)隧洞樁號(hào)160+435.55在方山縣下穿國道209線；總干線4號(hào)隧洞樁號(hào)179+ 497.2在離石區(qū)下穿國道307線。

總干3號(hào)隧洞下穿G209國道（施工13標(biāo)），總干3號(hào)隧洞在總160+435.55處下穿G209國道，位于方山縣保安村附近。該處洞底高程967.233m，洞頂高程971.433m，地面高程1 007.19m，路面距洞頂高差35.8m。該處隧洞穿過的地層巖性為第四系全新統(tǒng)洪沖積卵石混合土，洞底以下卵石層厚大于20m。建議圍巖堅(jiān)固系數(shù)為0.5，圍巖工程地質(zhì)為Ⅴ類。

隧洞橫斷面型式為馬蹄形，開挖方式采用鉆爆法。頂拱側(cè)墻內(nèi)掛直徑8mm的鋼筋網(wǎng)，噴120mm厚C20混凝土，頂拱范圍內(nèi)設(shè)直徑25mm的系統(tǒng)錨桿，可根據(jù)實(shí)際情況選擇采用鋼拱架加直徑25mm的超前錨桿支護(hù)，或鋼拱架加直徑42mm的超前小導(dǎo)管超前支護(hù)。隧洞采用C25鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度400mm。

3 隧洞與省道交叉情況

涉及省道18處，其中已開挖通過5處，分別為：總干線3號(hào)隧洞樁號(hào)68+500在興縣下穿省道忻黑線；總干線3號(hào)隧洞樁號(hào)121+034.21在臨縣下穿省道104線；東干線2號(hào)施工支洞樁號(hào)支0+232.98在中陽縣下穿省道340線；交汾靈支線樁號(hào)16+746.5在交口縣下穿省道321線；汾孝介支線樁號(hào)10+422.32在孝義下穿省道340線。未開挖通過13處，分別為：總干線暗涵總干2號(hào)出口—總干3號(hào)進(jìn)口，樁號(hào)45+ 327在興縣下穿省道苛大線；東干線樁號(hào)東干1+ 891.31、東干2+140.04、東干2+387.15、東干5+ 312.26、東干5+878.42、東干6+741.34在中陽縣下穿省道340線，共計(jì)6次；東干線樁號(hào)10+450.13在中陽縣下穿枝薛線；東干線隧洞樁號(hào)20+095.07在中陽縣下穿省道340線；交汾靈支線回龍渡槽，樁號(hào)33+ 028.50在交口縣上跨省道224線；汾孝介支線樁號(hào)3+385.13在孝義下穿省道340線；西干線樁號(hào)1+ 600在中陽縣下穿省道340線；西干線樁號(hào)51+ 288在石樓縣下穿省道312線。

總干線下穿省道岢大線（施工06標(biāo)），總干線暗涵總干2號(hào)出口—總干3號(hào)進(jìn)口，樁號(hào)45+327下穿省道岢大線。該處涵底高程1 008.30m，涵頂高程1012.40m，地面高程1 013.18m，涵頂以上埋深0.78m。

樁號(hào)45+308.6—45+384.42段為3號(hào)引水隧洞暗涵段，該段建筑物類型為箱涵。出露地層有奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組上段灰?guī)r夾薄層泥灰?guī)r，巖溶發(fā)育。巖層為單斜巖層，巖層產(chǎn)狀N10°～20°E/NW∠5°～10°。巖體中主要發(fā)育NE和NW向兩組高傾角節(jié)理裂隙。上覆第四系上更新統(tǒng)坡洪積物，底部為卵石混合土，礫卵石主要成分為灰?guī)r，次棱角—次圓狀，結(jié)構(gòu)松散，厚2～3.5m。上部為淡黃色低液限粉土、低液限黏土，結(jié)構(gòu)松散，低液限粉土具濕陷性。暗涵基礎(chǔ)持力層大多為第四系上更新統(tǒng)坡洪積卵石混合土，局部段為低液限粉土層。地基承載力地質(zhì)建議值：卵石混合土150～170 kPa，低液限粉土80～100 kPa。低液限粉土建議開挖邊坡1∶0.5～1∶0.75，采取合理的工程措施進(jìn)行施工，并做好排水。

暗涵斷面形式為矩形，開挖方式為大開挖，尺寸4.0m×4.1m（寬×高）。采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25，抗凍等級(jí)為F200，抗?jié)B等級(jí)W6，并添加3%～5%抗裂防水劑，具體參數(shù)應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。暗涵底均鋪設(shè)100mm厚素混凝土土墊層，墊層要求一次鋪設(shè)完畢，均勻鋪攤整平。開挖后基底需碾壓夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.9，過公路段暗涵壓實(shí)系數(shù)不小于0.93。暗涵頂部保溫參照相關(guān)規(guī)范。過苛大線公路段路基按二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)復(fù)原，基層壓實(shí)度達(dá)到97%。

4 結(jié)語

山西省中部引黃工程線路較長，與其交叉的建筑物相對(duì)較多，在設(shè)計(jì)施工時(shí)應(yīng)綜合考慮，使相互交叉的建筑物之間的影響盡量減少甚至消除。

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郭明道（1987-），男，2011年畢業(yè)于華北水利水電學(xué)院農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)，助理工程師。

2016-06-17；

2016-07-27