乐自高速城区连接线车行下穿深基坑施工

代勋

摘 要：高速乐山城区连接线工程一期（乐自高速高新区连接线及沿线道路景观提升工程）位于乐山市高新区北部片区，互通匝道2条，共472.470 m，单向1车道;连接线L与城区段（迎宾大道）下穿单喇叭互通立交共设匝道4条，共1 698.846 m，单向2车道，标准段路基宽度均为9 m。改造工程按照城市主干道、设计车速60 km/h、沥青砼路面设计。车行下穿隧道需下穿现状迎宾大道，最大挖深约13.8 m，地下水丰富，交通压力大，为按期完成履约，保证施工进度，在保证质量、安全的前提下，完成既定目标，为类似工积施工积累经验。

关键词：城区连接线;车行下穿;深基坑;施工

中图分类号：TV551.4 文献标识码：A

1 工程概况

本道路主线LK1+160～LK1+780段为与迎宾大道相交车行下穿隧道，其中LK1+160～LK1+360为入口引道，LK1+360～LK1+475为U型槽结构，LK1+475～LK1+580为框架结构，LK1+580～LK1+640为U型槽结构，LK1+640～LK1+780为出口引道。引道两侧修衡重式挡墙和护肩墙。衡重式挡墙自LK1+230～LK1+360、LK1+640～LK1+720两侧布置，LK1+720～LK1+770右侧布置;护肩墙自LK1+160～LK1+230两侧布置，LK1+770～LK1+780右侧布置。车行下穿隧道主体结构采用双幅行车道形式，单幅机动车道建筑限界宽8.75 m，高5 m。拟建下穿工程均采用明挖方式施工，基坑安全等级为二级。

2 地质情况

根据工程地质测绘及钻探结果，结合设计资料，工程区LK1+160～LK1+475段上覆土层主要为耕土、素填土、粉土，下覆基岩为中风化砂岩。其中，耕土主要分布于浅表层且厚度较薄;素填土主要分布于现有道路区域，厚度一般1.2 m～2.8 m;粉土主要分布于LK1+160～LK1+320，厚度一般1.2 m～3.3 m;其下为大厚度的中风化砂岩。

LK1+475～LK1+620段主要分布素填土、强风化砂岩、中风化砂岩，其中素填土厚度较薄;强风化砂岩零星分布;中风化砂岩分布广泛。

勘察区地貌为丘陵地貌和岷江一级阶地地貌两类，出露地层主要为第四系全新统坡积层、冲洪积层及白垩系下统夹关组砂岩。场地内地下水主要为场地地下水类型主要为上层滞水，松散岩类孔隙水和基岩裂隙水三类。

3 深基坑施工

3.1 施工步骤

车行下穿隧道施工需下穿现状迎宾大道，下穿隧道施工期间，为保证现状迎宾大道保持通行，采用半幅施工、半幅通车的方案进行施工，具体以下穿隧道LK1+550处为界，分两个阶段施工，第一阶段施工小里程侧（靠乐山港收费站侧），待第一阶段施工完成后，导流完成后，第二阶段施工大里程侧。

3.2 基坑开挖

3.2.1 沟槽开挖

采用分层、分块的开挖方式，使开挖空间尺寸能最大限度地限制坑壁土体的变形和坑周土体的位移与沉降。开挖顺序上满足对称开挖、均衡开挖的原则，使基坑受力均衡。

开挖典型断面见下图：

根据下穿隧道结构样式及尺寸，结合本项目实际情况，本下穿隧道深基坑为深大基坑，最大挖深约13.8 m，针对该深基坑特点，深基坑开挖采用“中部挖槽、纵向分段、竖向分层”的方法开挖。根据现场条件和地勘资料，本工程深基坑开挖边坡采用二级放坡，8 m设置一级边坡，第一级放坡坡率采用1：0.5，第二级放坡坡率为1：0.75，并设置1 m宽马道。同时，深基坑土石方开挖与边坡支护循环进行。

车行下穿隧道基坑分两阶段施工，一阶段开挖完成后，隧道结构物施工完成并回填，恢复路面结构层后，再打围、交通导流施工二阶段。两阶段施工接头部位开挖放坡如下图所示。

3.3 基坑支护

根据本工程实际地质情况，为保障施工过程中的安全性，下穿隧道深基坑边坡采用挂网喷锚支护，深基坑每开挖一层，分层开挖深度为2 m，随即边坡挂网喷锚支护一层。

3.3.1 边坡防护施工流程

清理边坡→测量定点→钻进锚杆→加压注浆→第一次喷砼→挂网→第二次喷砼。

3.3.2 测量定点

深基坑边坡分层开挖完成后，测量人员根据深基坑边坡防护图纸和深基坑开挖深度准确的放样出锚杆孔位和泄水孔孔位，锚杆孔采用红油漆标记，泄水孔采用蓝油漆标记。

锚杆孔间距为2 m*2 m，泄水孔间距为4 m*4 m，在坡面上均成梅花形布置;同时，第一排锚杆孔距边坡平台高度为1 m，第一排泄水孔距边坡平台高度为1.5 m，依次向边坡顶部每隔2 m梅花形布置。

3.3.3 钻进锚杆及泄水管安装

单孔锚杆采用φ20热轧螺纹钢筋，长度为2.06 m（打入边坡长度为2 m，外露长度0.06 m），锚杆与水平面夹角为30°，锚杆孔直径为4.9 cm，深度为2.1 m。

泄水孔直径4.9 cm，深度1 m，泄水管采用φ42PVC花管。

（1）锚杆打孔。根据设计图纸要求，深基坑分层开挖深度为2 m，且开挖作业面暴露时间不能超过24 h，故随开挖随支护，分层支护深度为2 m。

根据测量定点，采用手风钻进行成孔，钻孔前应按标高定位，钻进时要比设计深度多钻进200 mm，防止孔深不足。

（2）锚杆制作。锚杆采用φ20热轧螺纹钢筋，钢筋下料长度应为锚杆锚固长度、弯曲长度、弯钩直线段长度总和，钢筋端部弯钩角度为135°，由钢筋弯曲机一次弯曲成型，弯钩延伸长度不小于10 cm。

（3）锚杆安装。锚桿运至工作面后，施工人员根据锚杆施工位置进行均匀分区堆放。坡面上纵横向锚杆端部弯钩方向应统一，并在锚杆注浆过程中随时调节弯钩方向。

3.3.4 锚孔加压注浆

锚孔浆液采用1：3水泥砂浆。

（1）水泥砂浆制备。水泥砂浆采用现场制作，并严格控制水、水泥、砂的比例。

（2）加压注浆。采用专用注浆机进行注浆，注浆机应配备压力表，且各项指标应符合相关规范要求。

注浆压力控制在0.4 MPa～0.8 MPa范围内。

注浆管拨出后立即用水泥纸、土工布等物封堵孔口，并转动锚杆使其弯钩纵横向一致，并将孔口封堵严密，防止锚杆松动、浆液流出。

3.3.5 挂网

钢筋网片采用φ8HPB300调直钢筋，双向间距均为200 mm;加强钢筋采用φ16热轧螺纹钢筋。

3.3.6 喷砼

混凝土采用C20商品混凝土，混凝土喷射分两次进行，其中锚杆注浆凝固后，第一次喷射混凝土，厚度5 cm;待鋼筋网片安装完成后，第二次喷射混凝土，厚度5 cm。

4 基坑降排水

4.1 降排水设计

根据本次勘察结果结合区域水文地质资料，对拟建工程影响较大的主要是基岩裂隙水和孔隙潜水。地下水稳定水位受龙溪河水位、大气降水和地下径流影响，为保证深基坑开挖和基础施工的顺利进行，地下水位必须降到深基坑底面以下至少0.5 m。根据本工程现场地质条件（深基坑开挖岩层主要为中风化砂岩，渗透量较小），采用明沟结合集水井排水施工降排水方案。

5 深基坑安全监测

为保证监测的正确性和科学性，提高监测数据的精度，有效地指导安全开挖，监测点采用整体布设，基准网分级布置的原则。

即：基准点（网） 工作基准点（网）      监测点。

5.1 监测基准控制网的布设

（1）平面控制网：为进行水平位移监测的监测点提供平面控制基准。

（2）高程控制网：为进行垂直位移监测（即沉降监测）的监测点提供高程控制基准。

5.2 监测装置

监测装置采用自制混凝土观测桩，混凝土观测桩具体尺寸见下：

5.3 监测点布置

根据下穿结构形式及开挖方式，监测点主要布置于基坑顶部，距基坑顶部开口线0.8 m，两监测点相距10 m，沟槽顶部交错布置，具体布置见上图。

6 结束语

本文结合工程实例，通过对乐自高速城区连接线车行下穿深基坑施工，并对施工工艺、质量检验、施工安全等方面的改进，各项施工指标都达到了预期的效果，在保证施工质量和安全的前提下，确保了项目按期完成履约，为类似工程积累施工经验。