关于超短浅埋隧道变为明挖路基的利弊性
[关键词]隧道，明挖路堑，工程量对比
新世纪伊始，随着中国改革的进一步深化，我国的综合国力和各项经济建设都获得了让世界其它发展中国家瞩目的成绩，其中，作为基础设施建设的交通建设事业也同样在不断地发展壮大和日臻完善。根据我国地域的实际情况，国家高屋建瓴地制定了五纵七横的道路建设发展目标，使其成为各地区经济一体化的交通纽带。在道路施工建设的过程中，建设队伍积极学习和引进国外先进的施工技术和管理经验，与此同时，也在长期施工建设实践中不断地总结和积累出一系列先进的施工技术与高效的管理经验。
属于五纵七横中的纵线主线段贵州境崇溪河至遵义高速公路建设项目，目前正处于路基施工的决战时期，位于第十五合同段，里程桩号为K102+660-K102+790段的主线路基地处雷公山复式褶皱构造带马鞍山背斜南东翼，扬子准地台遵义台隆中北，路基所穿越段地面横坡较陡，且地形偏压严重，隧道围岩类别条件偏差，均在Ⅲ类以下。
此段路基原设计为双联拱隧道，隧道全长130米，其进出口埋深为0～14米，属超短浅埋隧道。隧道进出口均采用台阶式洞门，洞身结构按新奥法原理采用复合式衬砌，初期支护以喷钢纤混凝土、系统锚杆、钢架支护为主，并采用超前小导管和超前水平锚杆并注浆的超前支护，二次衬砌设计采用带仰拱衬砌，结构使用钢筋混凝土。
但由于地质条件、工程造价和环境保护等多方面原因，总监办、设计院、驻监办、承包人等有关负责人组成一个专家小组，多次在现场考察，从工程施工工程难度、工程造价和环境保护等角度进行了分析论证，通过了这个经济节约、技术可行、安全稳妥、环保先进优化、合理的变更方案，决定将双联拱隧道变更为明挖路基进行施工。于2002年11月20日形成会议纪要崇遵办纪（2002）26号，并从三个方面进行了优化设计。
一、路基横断面
由于左侧边坡高度高达70.5米，故开挖边坡放缓，在K102+640-K102+670段路堑墙，路堑墙之上每隔10米高设一级边坡，以此类推，坡比1：1，并修2米宽平台。
K102+670-K102+790段路堑高10米设护面墙，护面墙之上每10米高设一级边坡，以此类推，坡比为1：0.75，并修2米宽平台。
二、路基防护
路堑墙根据部颁JT/GRB01-82石砌护墙标准进行设计K102+640-K102+670段，设计路堑墙高6米，基础深度0.6米，长30米，底宽2.4米，顶宽2.36米，采用石料极限强度不低于0.5MPa，厚度不小于15cm的片石，M7.5砂浆砌筑，砼预制块镶面。
K102+670-K102+790段设计浆砌片石护面墙高度10米，每隔10米长为一段，中间设置伸缩缝（缝宽2cm，内填沥青防水材料），浆砌护面墙墙背处距离地面2米高处和6米高处设两道耳墙，护面墙用砼预制块镶面。
路堑墙、护面墙之上K102+640-K102+790段边坡采用挂网喷射砼进行防护。为了预防和避免失稳的可能，特殊设计了长、高，并每2米形成框架，20-25米一个整体（缝宽2cm，内填沥青防水材料）框架宽30cm，厚30cm的钢筋混凝土。框架钢筋骨架连接节点由φ25螺纹钢筋粘结锚固，锚杆固定深度3-5米，锚固角度15度，锚杆外露端头与钢筋骨架箍捆扎或焊接连接。为防止施工过程中骨架发生偏移和下垂，骨架下面由φ6锚钉锚固于坡面，锚钉锚固深度不小于0.5米，固定为准。挂网钢筋φ8，其间距为20cm×20cm喷射砼框架砼均为C20。
为使坡面美观与自然环境协调，坡面横竖向每隔2米设计了呈梅花型布置一个60cm×60cm的生物孔，孔内采用生物防护，要求选送速生常绿，美观、防护性能好的植物。
三、路面、边坡及排水
边坡排水设计为60cm×60cm的梯形截水沟，将开挖断面以上的坡面地表水全部由截水沟排除，避免雨水冲刷。
路堑墙护面墙下设计为60cm×80cm矩形水沟，水沟与墙面之间设计为2米宽碎落台。
在K102+660与K102+790两处设计了急流槽。
根据设计的施工图和结合崇遵高速公路《技术规范》要求，对各施工班组进行了技术交底，并按以下方案和措施组织施工，监理也全方位、全过程进行了现场旁站，并监督管理。
1、施工技术准备：首先进行了施工图的复核，根据施工图利用导线网点和水准点进行了测量、放样，放出本段路基的开挖边界线后，办理了土地征用手续。
2、土石方调运及场地清理：本段路基的开挖土石方全部纵向调运至小凉风垭出口段K101+300高填方路基填筑。
3、土方开挖：该段路基在开挖前就已作好了坡表面排水的截水沟，通过急流槽将水水排出施工范围以外。
4、石方开挖：开挖石方时采用了能够确保路基边坡稳定的方法，风动凿岩机钻孔打眼，中小爆破法施工作业，力求爆破作业后的石块小一些，便于机械清方。接近边坡处沿边坡方向加密打孔，隔孔装药进行光面爆破作业，结合人工清刷边坡自上而下逐级进行。
5、K102+640-K102+790段左侧由于岩层破碎，风化严重，开挖将有可能边坡失稳，易于坍塌，开挖完成坡面清理后，立即进行了路堑墙的施工。
经优化设计，原合同文件中工程有关项目清单计算隧道总造价为1143万元，若改为明挖路基施工后产生挖方19万立方米，左侧高边坡喷锚治理，面积约为1万平方米，加上路基排水，截水沟等其它工程项目，按现有清单单价路基总造价约为550万元，可节约工程资金约593万元，具体项目见下表：
另外增加路基挖方，可解决合同段内小凉风垭隧道道出口段（K101+300）超大填方的填料远调问题，无需另外增加借方，少占用土地资源和破坏原有的生态环境。同时施工中为了完成130米长隧道施工（主要工程量开挖土方785立方米，石方2480立方米，砼13500立方米，钢材加工安装5600吨，由于市场经济的原因，钢材价格已开始上浮），就现在设备还不能满足施工需求，要重新购买专用机具和二次衬砌台车，增加投资，使成本价增高。
但是，将半坡联拱隧道改为明挖路基还存在另一主面不利的因素，该段左侧岩层破碎，风化严重，开挖将有边坡失稳的可能，设计院针对该段左侧岩层破碎、风化严重、开挖边坡最高达70.5米，有边坡失稳的可能。
经过7个月的艰苦努力，克服种种困难，该段隧道改为明挖路基的工程于２００５年２月全部完成，经过一年多的试运行，左侧高边坡未出现坍塌或滑动现象，路基稳定，说明该变更是成功而且合理的。
