山西省中部引黄工程与公路交叉情况分析

2016-04-07郭明道

山西水利 2016年8期

关键词：暗涵省道干线

郭明道

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原030024）

山西省中部引黄工程与公路交叉情况分析

郭明道

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原030024）

山西省中部引黄工程水流从梯级泵站抽水至泵站出水池后，沿着地下开挖的输水隧洞及其他水工建筑物自流至各分水口；隧洞较长，与其交叉建筑物较多，针对与公路交叉情况进行了分析，建议工程设计时综合考虑地形地理位置，以尽量减少消除对交叉建筑物的影响。

交叉；支护方法；输水隧洞；高速公路

中部引黄工程输水总干线由北向南布置，总干线起于泵站出水池，经保德县、兴县、临县、方山县、离石区，在离石区东侧穿过东川河后，向南至中阳县城东侧，在中阳县邢家岭处分为东、西干。东干向南至孝义下义棠处分为汾孝支线和交汾支线。西干向西南方向从石楼县东部山区穿过，然后隧洞再向南，在牛家岭穿分水岭后进入临汾市隰县境内。

1 隧洞与高速公路交叉情况

工程涉及高速公路7处，其中已下穿通过3处，分别为：总干线3号隧洞桩号64+624在兴县下穿岢临高速（S85）；总干线3号隧洞桩号121+011在临县下穿太佳高速；总干线3号隧洞桩号162+011.17在方山县下穿吕梁环城高速主线。未开挖通过4处，分别为：总干线2号隧洞桩号16+780—16+840在保德县下穿忻保高速公路；总干线3号隧洞桩号160+ 528在方山县下穿吕梁机场高速匝道；总干线3号隧洞桩号161+878下穿吕梁环城高速大武北互通A匝道；总干线4号隧洞桩号179+550在离石区下穿青银高速（G20）。

根据现场情况的不同，采取不同的施工支护方法。以总干2号隧洞为例，对该隧洞下穿忻保高速（施工04标），总干线2号隧洞总16+780（改）、总16+ 840（改）下穿忻保公路。总16+780（改）处洞底高程1 017.82m，洞顶高程1 022.92m，地面高程1 031.10m，路面距洞顶高差8.18m。总16+840（改）处洞底高程1 017.81m，洞顶高程1 022.91m，地面高程1 030.85m，路面距洞顶高差7.94m。

该段引水隧洞从忻保高速公路下通过，建议采取合适的工程措施进行处理。钻孔揭露地下水位埋深14.4m，低于2号引水隧洞洞底，但上部有上层滞水存在，施工时需排水。

隧洞横断面型式为城门洞形，围岩类别为Ⅴ类。施工时首先对忻保公路进行灌浆，固结灌浆结束后，检查灌浆质量及效果，灌浆达到预期效果后进行试验段施工。开挖方式采用钻爆法，隧洞内尺寸4.2m× 5.1m（宽×高）。采用C25钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度400mm。顶拱侧墙内挂直径8mm的钢筋网（150mm× 150mm），喷120mm厚C20混凝土。顶拱范围内设直径25mm的系统锚杆，长2m，间排距1.0m，梅花形布置。顶拱100°范围内回填灌浆，灌浆压力0.3MPa。围岩破碎带采用I18钢拱架加直径25mm、长3m的超前锚杆或I18钢拱架加直径42mm、长5m的超前小导管超前支护。

2 隧洞与国道交叉情况

涉及国道4处，其中已开挖通过的2处，分别为：西干线桩号2+365.75在中阳县下穿国道209线；西干线桩号74+486在隰县下穿国道209线。未开挖通过2处，分别为：总干线3号隧洞桩号160+435.55在方山县下穿国道209线；总干线4号隧洞桩号179+ 497.2在离石区下穿国道307线。

总干3号隧洞下穿G209国道（施工13标），总干3号隧洞在总160+435.55处下穿G209国道，位于方山县保安村附近。该处洞底高程967.233m，洞顶高程971.433m，地面高程1 007.19m，路面距洞顶高差35.8m。该处隧洞穿过的地层岩性为第四系全新统洪冲积卵石混合土，洞底以下卵石层厚大于20m。建议围岩坚固系数为0.5，围岩工程地质为Ⅴ类。

隧洞横断面型式为马蹄形，开挖方式采用钻爆法。顶拱侧墙内挂直径8mm的钢筋网，喷120mm厚C20混凝土，顶拱范围内设直径25mm的系统锚杆，可根据实际情况选择采用钢拱架加直径25mm的超前锚杆支护，或钢拱架加直径42mm的超前小导管超前支护。隧洞采用C25钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度400mm。

3 隧洞与省道交叉情况

涉及省道18处，其中已开挖通过5处，分别为：总干线3号隧洞桩号68+500在兴县下穿省道忻黑线；总干线3号隧洞桩号121+034.21在临县下穿省道104线；东干线2号施工支洞桩号支0+232.98在中阳县下穿省道340线；交汾灵支线桩号16+746.5在交口县下穿省道321线；汾孝介支线桩号10+422.32在孝义下穿省道340线。未开挖通过13处，分别为：总干线暗涵总干2号出口—总干3号进口，桩号45+ 327在兴县下穿省道苛大线；东干线桩号东干1+ 891.31、东干2+140.04、东干2+387.15、东干5+ 312.26、东干5+878.42、东干6+741.34在中阳县下穿省道340线，共计6次；东干线桩号10+450.13在中阳县下穿枝薛线；东干线隧洞桩号20+095.07在中阳县下穿省道340线；交汾灵支线回龙渡槽，桩号33+ 028.50在交口县上跨省道224线；汾孝介支线桩号3+385.13在孝义下穿省道340线；西干线桩号1+ 600在中阳县下穿省道340线；西干线桩号51+ 288在石楼县下穿省道312线。

总干线下穿省道岢大线（施工06标），总干线暗涵总干2号出口—总干3号进口，桩号45+327下穿省道岢大线。该处涵底高程1 008.30m，涵顶高程1012.40m，地面高程1 013.18m，涵顶以上埋深0.78m。

桩号45+308.6—45+384.42段为3号引水隧洞暗涵段，该段建筑物类型为箱涵。出露地层有奥陶系中统上马家沟组上段灰岩夹薄层泥灰岩，岩溶发育。岩层为单斜岩层，岩层产状N10°～20°E/NW∠5°～10°。岩体中主要发育NE和NW向两组高倾角节理裂隙。上覆第四系上更新统坡洪积物，底部为卵石混合土，砾卵石主要成分为灰岩，次棱角—次圆状，结构松散，厚2～3.5m。上部为淡黄色低液限粉土、低液限黏土，结构松散，低液限粉土具湿陷性。暗涵基础持力层大多为第四系上更新统坡洪积卵石混合土，局部段为低液限粉土层。地基承载力地质建议值：卵石混合土150～170 kPa，低液限粉土80～100 kPa。低液限粉土建议开挖边坡1∶0.5～1∶0.75，采取合理的工程措施进行施工，并做好排水。

暗涵断面形式为矩形，开挖方式为大开挖，尺寸4.0m×4.1m（宽×高）。采用混凝土强度等级C25，抗冻等级为F200，抗渗等级W6，并添加3%～5%抗裂防水剂，具体参数应根据试验确定。暗涵底均铺设100mm厚素混凝土土垫层，垫层要求一次铺设完毕，均匀铺摊整平。开挖后基底需碾压夯实，压实系数不小于0.9，过公路段暗涵压实系数不小于0.93。暗涵顶部保温参照相关规范。过苛大线公路段路基按二级公路标准复原，基层压实度达到97%。