下穿既有高速公路隧道施工及路面安全防控研究

下穿既有高速公路隧道施工及路面安全防控研究
摘要公路隧道施工过程中，路面结构及地质环境均会受到下穿隧道施工的影响，诱发临近的高速公路隧道形状变化，引起公路沉降或者路面开裂情况，本文就下穿既有高速公路隧道施工过程为例，分析了对应的路面安全防控措施。

关键词下穿既有;高速公路;隧道施工;路面安全
1工程概况
本研究所选取的下穿既有高速公路隧道下穿的条件为DK77+660-
DK77+760，该隧道长度为100米，交角度数60度，公路的建设宽度为48米，路面标高为179。

44米，路面距离隧道开挖顶面的长度为13、2米。

该工程建设的地质条件为粉质黏土，风化程度严重，岩体出现破碎，呈现节理性发育情况，雨季存在基岩裂缝。

2下穿高速公路的施工設计
依据现场观测和勘查，发现该高速公路隧道的DK77+780-DK77+760段埋入长度在5、17米～6。

5米之间，该阶段属于特浅埋位置。

为提升建设的安全性，可在DK77+778位置，进行φ89超前中管棚的打造，其单层厚度为30米，管棚设置长度控制在30米。

DK77+820-DK77+760段处于低洼位置，水资源丰富，土质为粉质黏土，碎石土，风化严重，岩体破碎严重，发生涌水、塌陷及坍塌的可能性较高，可应用5米径向其内部注浆，逐渐范围保持在60米以内，以发挥止水目的。

在建设过程中，必须强化施工质量的监管，合理选择爆破方式，优化爆破量的选择，对行车进行监控，密切关注地表沉降情况，关注洞内稳定程度和沉降情况，以降低风险发生率[1]。

3路面安全防控的重要内容
（1）爆破施工。

隧道拱部应采用光面爆破方式干预，边墙设计应用
预裂爆破方式进行，以控制爆破作为爆破施工的核心，应用抛掷爆破方式
进行掏槽干预，以实现爆破施工技术综合控制的效果。

依据工程地质情况，结合施工技术，以间隔炮孔方式及多钻孔方式进行炸药的安装，从双侧壁
的导坑开展爆破施工，爆破过程应单独进行。

（2）大管棚施工工艺。

无缝管钢进行超前大管棚支护措施干预，其
管壁厚度为8毫米，为双层φ159mm，管内部包含钢筋支护，规格为φ18，数量为3，施工过程中以三循环施工方式进行。

在不同断面的施工长度分
别控制在35米、60米和30米，以开展支撑循化段干预[2]。

大管棚环向
的层间距应设置为40厘米，间距设置为4厘米，各部位分在开挖过程中，均需要采用分区操作方式进行，设置管棚外插角度在4度左右，为降低循
环管棚末端影响，第一循环的外插角度应设置为5度。

4施工监测
基友高速公路隧道的监测大都在其交叉点前后100米的范围之内，其
路堑边坡及路面极易受到震动的影响，所以监测过程中必须从以下几个方
面进行：
（1）监测爆破地震波峰值。

监测过程中应用国产振动信号记录仪开展，由探头、进行数据分析的微机共同组成这一监测系统，监测点位置应
选择在既有隧道的中部，于路面与隧道之间的交叉点各设置一个测量点，
连接两焦点后，在外延部位及连接线中间位置进行测点布置，监测点的数
量布置为25。

并开展监测路面质点位移，对测量点进行地震波的监测，
对两侧频率与隧道路面的地震波进行监测。

（2）分析爆破情况。

依据现场研究的结果进行分析，距离较近的交
叉重叠隧道在开展穿越施工的过程中，爆破震动会影响既有隧道健全度、
爆破药物用量、地层条件及爆源距离的影响，除此以外，爆破模式和炸药
的选择也会对爆破震动产生影响，为尽可能地降低爆破震动的速度，可在
交叉点前后部位2～3倍范围内进行施工，并对一下因素进行把控。

第一，在隧道开挖的爆破过程中，布点位置应与两侧爆破点和隧道拱顶上方位置
接近，并测量地震波。

第二，在高速公路地面及隧道上方进行测点布置，
从路面实际出发，以保障施工期间路面的绝对安全，路面施工爆破过程中，保证路面的震动速度在规定范围之内。

第三，应用微震爆破进行爆破技术
的控制，这一技术能够对最大段位置爆破的用药量进行决定，有利于削弱
爆破的震动速度，降低爆破震动波的叠加。

第四，需要应用孔内控制微差
方式进行起爆，以增加爆破起爆段的间隔为方式，降低振动波叠加的可能性，对爆破震动效应进行控制，有效对微差爆破产生控制。

可见，采用上
述四种方式，能够对爆破距离、边坡结构、路面结构进行合理分析，保障
质点爆破的安全速度，确保单次起爆的装药量最大，确保高速公路的安全性。

（4）下沉处理技术。

对公路边坡进行观测，处理爆破震动诱发的落
石情况，合理在坡脚位置进行遮挡板的设置，设置安全网进行防护。

若是
由于爆破震动诱发裂缝，必须重新进行喷混，并重新应用锚杆进行加固。

在对路面坍塌情况进行处理过程中，首先需要封闭处理公路地表坍坑，对
裂缝进行夯填，采用混凝土喷射方式对坍塌的口都坡面及裂缝的四周进行
处理，以降低裂缝继续风化的可能性。

其次，强化洞内排水，暂不清理洞
内的塌方物质，采用5厘米的厚木板对塌方物进行支挡，使其向洞外移动。

最后，对塌方段应用超前小导管管棚注浆方式进行处理。

5结束语
依据这一隧道工程施工方式，分析了高速公路在隧道施工中面临的问题，并分析了对应的解决方式，依据施工场地情况、经济和技术条件，分析了隧道开挖可能对路面产生的不良影响，并针对性的制定了加固方案，降低了隧道开挖对高速公路路面产生的影响。