李 強,杜 匯 財
(中國水利水電第十工程局有限公司,四川 都江堰 611830)
老撾老中鐵路芬果村一號隧道位于發(fā)當(dāng)~萬榮區(qū)間,全長2 410 m。隧道Ⅴ級圍巖段長495 m、Ⅳ級圍巖段長1 415 m、Ⅲ級圍巖段長500 m。隧道存在3段順層偏壓、1道斷層、3段淺埋,并有瓦斯有害氣體。隧道一般涌水量約為5 400 m3/d,雨季時的最大涌水量約為6 500 m3/d。隧道棄渣至DK276+600左側(cè)1 000 m處,棄渣17萬m3。
隧道進(jìn)出口均設(shè)5 m長明洞,設(shè)置抗滑樁防護(hù),永久邊坡采用“人字型截水骨架”防護(hù);永久仰坡采用“錨桿框架梁”防護(hù),采用φ32水泥砂漿錨桿,長6 m。臨時開挖面及直立開挖面采用錨網(wǎng)噴防護(hù),采用φ22砂漿錨桿,錨桿長4 m,噴C25混凝土厚15 cm,樁間采用土釘墻防護(hù)。進(jìn)洞方式為φ89大管棚超前防護(hù),單根長35 m,每環(huán)根數(shù)為27根,環(huán)向間距40 cm,管棚采用熱軋無縫鋼花管,壁厚6 mm,注漿采用水泥漿。原設(shè)計方案考慮在進(jìn)出口修筑施工便道,然后填筑作業(yè)平臺的方式進(jìn)洞施工。
在隧道施工前,技術(shù)人員對現(xiàn)場地形進(jìn)行了調(diào)查,該隧道進(jìn)、出口緊鄰河溝,邊坡陡峭,不具備進(jìn)洞條件。隧道進(jìn)口邊坡坡度約70°,洞口為V字形河溝,河溝水面寬5 m、水深0.8 m,隧道底板高于河溝水面約18 m;隧道出口邊坡坡度同樣約為70°,洞口為V字形河溝,河溝水面寬3 m、水深0.5 m,隧道底板高于河溝水面約12 m。
面對如此進(jìn)出口地形條件,若強行進(jìn)洞,無論從進(jìn)口處還是出口處都需依山修建盤山道路和作業(yè)平臺。修建盤山道路若采用挖方,則會對山體陡峻邊坡造成傷害,引起邊坡的不穩(wěn)定,進(jìn)而引起整個隧道洞口的不穩(wěn)定;即或采用漿砌石擋墻或邊坡掛網(wǎng)噴錨等工程措施,所修建的便道能保證內(nèi)外邊坡穩(wěn)定,但隧道洞口也無施工作業(yè)平臺,施工設(shè)備無場地布置。若在隧道洞口強行修建作業(yè)平臺,則需在隧道口進(jìn)行大挖方和大填方。大挖方將造成隧道仰坡擴(kuò)大、隧道長度縮短,違反“早進(jìn)晚出”的原則;大填方將會侵占河道,甚至形成堰塞湖,而洞口河道無水文資料,無法估算河道洪峰流量,對預(yù)埋管道尺寸無技術(shù)支撐,安全行洪無法保障。
經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查后筆者認(rèn)為:該隧道若從進(jìn)出口、進(jìn)洞組織施工將會產(chǎn)生較大的安全隱患,山體滑坡、河道堵塞、便道中斷等均具有重大的安全風(fēng)險;同時,修建便道、便道邊坡防護(hù)、填筑作業(yè)平臺、仰坡防護(hù)、河道排洪等措施需要增加超過1 000萬元的工程措施費;而且河道一旦堵塞或形成泥石流將對下游1 km處的村莊造成較大危害,從而引發(fā)民事爭端,甚至?xí)仙羾H糾紛。
在對洞口中線部位的茂密植被清除后測量了縱斷面,項目部邀請了建設(shè)單位、咨詢單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位對洞口地形條件進(jìn)行了現(xiàn)場核對。經(jīng)現(xiàn)場實地核對,五方共同確認(rèn)了芬果村一號隧道進(jìn)、出口邊坡陡峭,不具備進(jìn)洞條件,原設(shè)計方案不予實施。
鑒于原設(shè)計方案無法實施,筆者考慮了三種替代進(jìn)洞方案:
第一種方案。在芬果村一號隧道進(jìn)、出口修建貝雷橋,便道從對面山體修建,經(jīng)貝雷橋到達(dá)洞口。
第二種方案。在芬果村一號隧道進(jìn)、出口的河谷中修建2~6 m的箱涵,箱涵高度為18 m,垂直線路方向?qū)挾燃s60 m。便道從對面山體修建,然后經(jīng)涵洞頂板到達(dá)洞口。涵洞為永久性主體工程,代替河谷中原設(shè)計的橋梁。
第三種方案。在隧道中部適當(dāng)位置增設(shè)橫洞,改變進(jìn)洞位置。
項目部邀請了建設(shè)單位、咨詢單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位四方結(jié)合現(xiàn)場實際核對情況,組織召開了進(jìn)洞方案討論會,會上,各家對三種方案的優(yōu)缺點進(jìn)行了討論:
方案1。優(yōu)點:實施簡單,速度快且對原始地形干擾少;缺點:只能形成到達(dá)洞口的道路,無法形成作業(yè)平臺,若將作業(yè)平臺設(shè)在對岸,一是對岸平臺容不下兩套施工設(shè)施;二是會對對岸的施工便道增加交通負(fù)擔(dān),存在較大的安全隱患。
方案2。優(yōu)點:既能解決施工便道問題,同時亦能夠形成施工平臺,且能夠替代原設(shè)計中的永久性橋梁,一舉多得;缺點:工程量大、工期長,且因老撾雨季馬上來臨,在河道中修筑涵洞影響行洪,危險性較大;若等雨季后修筑則會拖延進(jìn)洞時間,對項目整體工期產(chǎn)生影響。
方案3。優(yōu)點:既能解決施工便道和施工平臺問題,又不影響項目整體工期;缺點:增加項目投資。
各方從實施難度、安全角度、工期影響、經(jīng)濟(jì)對比等多方面經(jīng)過討論后共同確定了采用橫洞進(jìn)洞的方案。
在橫洞進(jìn)洞方案確定后,筆者組織了對隧道沿線地形的現(xiàn)場踏勘。根據(jù)踏勘情況提出在線路右側(cè)增設(shè)一橫洞,并在1∶2000地形圖上繪制出增設(shè)橫洞的5個位置(圖1)。
經(jīng)過對橫洞洞口地形條件、洞口施工布置場地條件、到達(dá)洞口便道的修建難易程度、橫洞長度、橫洞位置及該處對村莊的影響程度進(jìn)行對比分析后初步選定了位置四。
位置四具有的優(yōu)點:橫洞長度最短,投資最小,約500萬元;橫洞洞口遠(yuǎn)離村莊,對村民無較大干擾;橫洞洞口有較為寬闊的場地,便于施工布置;到達(dá)橫洞的便道修建較為容易,不需穿越村莊和經(jīng)濟(jì)林,征地較為容易;橫洞洞口附近的水溝匯水面積較小,不會對橫洞造成較大影響。
選定位置四后,立即請相關(guān)四方進(jìn)行現(xiàn)場核查,現(xiàn)場核查后四方同意在位置四增設(shè)橫洞。隨后,建設(shè)單位印發(fā)了書面文件,同意增設(shè)橫洞,由設(shè)計單位出圖。
方案確定后,項目部迅速組織力量打通了通往橫洞洞口的施工便道,并迅速完成了電力線路架設(shè)、路面硬化、營地修建、鋼筋加工房修建等臨時工程施工,并按照設(shè)計圖紙開展橫洞進(jìn)洞施工。
根據(jù)所確定的橫洞進(jìn)洞方案,芬果村一號隧道能夠在雨季前進(jìn)洞,從而保證了隧道施工工期,減少了對環(huán)境的污染,降低了安全隱患。
根據(jù)本次對芬果村一號隧道陡形邊坡洞口進(jìn)洞方案的研究,筆者針對陡形邊坡隧道洞口進(jìn)洞困難問題積累了寶貴的經(jīng)驗,總結(jié)為以下幾點。
(1)對隧道洞口進(jìn)洞條件的核對十分重要。
老撾植被茂密,設(shè)計單位在勘測隧道洞口時一般僅采用航測技術(shù),不會對植被進(jìn)行清除,也不會對洞口進(jìn)行仔細(xì)的查看研究。因此,施工單位進(jìn)場后,需核對洞口地形是否與原設(shè)計相符,洞口地形是否已被破壞,洞口河道地形是否有所變化,洞口地質(zhì)情況是否與原設(shè)計不符。由于老撾幾乎沒有水文資料,因此,需向當(dāng)?shù)厝嗽敿?xì)了解洪峰情況。在完成進(jìn)洞條件核對后,判斷洞口是否具備進(jìn)洞條件,做好該項重要判斷后,方可進(jìn)行施工規(guī)劃和組織。若按照設(shè)計圖盲目組織進(jìn)洞,將會造成洞口失穩(wěn)、邊坡塌方、道路中斷、河道堵塞、施工中斷等問題,甚至?xí)<按迕裆敭a(chǎn)安全。
(2)匯集各方力量方能順利推進(jìn)施工。
經(jīng)對洞口進(jìn)洞條件核對后,若其與原設(shè)計相符,則組織進(jìn)洞;若其與原設(shè)計不符,則需提出新的進(jìn)洞方案。而施工單位往往只站在施工角度考慮進(jìn)洞問題,不會站在工程設(shè)計角度、建設(shè)單位角度思考,為此,所提出的進(jìn)洞方案將具有局限性,未必是最佳方案。而在此時,匯集建設(shè)單位、咨詢單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位的意見,將會快速、順利推進(jìn)新方案的落實。而新的方案屬于工程變更,按照建設(shè)單位管理規(guī)定,也需要五方進(jìn)行現(xiàn)場會審。因此,及時組織五方會審是確定新方案的唯一捷徑。
(3)主動跟進(jìn)方能快速實施。
對于施工單位而言,雨季前進(jìn)洞十分緊迫。而進(jìn)洞方案不盡快敲定,將無法進(jìn)行施工規(guī)劃和組織,從而導(dǎo)致一系列工作無法開展,大量的人員、機械將會閑置。而進(jìn)洞方案的調(diào)整對于建設(shè)單位、設(shè)計單位而言并不算當(dāng)前的主要問題,他們不會將精力放于此事。因此,施工單位必須不等不靠、主動跟進(jìn),方能在雨季前確保進(jìn)洞。