央企信托-冠业1号城投债项目

央企信托-冠业1号城投债项目
【基本要素】
2年，50万，7.3%，按年付息，2亿规模。
【亮点分析】
1，底层为标准化城投债，安全性高；
2，期限长（2年），极大减少了流动性压力，相对于半年1年期产品，底层久期错配率低；如果未来流动性吃紧的情况下，我们项目没有流动性压力；
3，区域选择：无负面区域，比如山东的三个超级网红区域不纳入投资范围。

无关内容：

在技术与安全方面存在一定的不可预见性，特别是浅埋、富水、软弱地段黄土隧道施工更是隧道施工中的一大技术难题

    本文介绍了通过采用三台阶临时仰拱法开挖，小导管、钢拱架超前支护和加强监控量测等综合措施成功通过了浅埋、富水、软弱地段 , 确保了安全，加快了进度，为黄土浅埋隧道安全、快速施工提供了一定的参考依据 ,为今后类似工程施工提供了宝贵经验

     　　关键词：浅埋,富水,黄土隧道施工技术 　　1、工程概况 　　新建铁路麟游矿区至宝鸡二电厂铁路专用线工程线路从宝中线凤翔站场接轨，沿途经过凤翔县长青、尹家务、董家河、糜杆桥、姚家沟等乡镇，麟游县招贤、两亭、天堂等乡镇，终点至麟游矿区郭家河装车站

    线路全长87.11km

     　　土建工程TJ-F标段正线长12.15km，桩号DK75+570～DK87+720;装车线长1.959km，桩号ZDK0+000～ZDK1+958.58

     　　主要工程内容有：路基全长6684km，挖方1746825 m³，填方1083912 m³，AB组填料62008 m³;桥梁1068.9延长米/3座;隧道4254延长米/3座，涵洞1829.3横延米/31座等

     　　2、隧道出口浅埋地段设计概况 　　由我公司承建的宝麟铁路运煤专线林家山3号隧道全长2518m ,开挖宽度10.2m ,开挖高度10.9m

    其中富水黄土隧道长383m，其黄土含水率20%～30%

     　　浅埋黄土段采用初期支护采用喷锚支护，钢架采用Ⅰ16a型钢，间距为0.50m，拱部设置超前φ42小导管(L=4.0m)预支护，含水量超过23%地段采用Ⅰ16型钢，钢架之间环向设置φ22钢筋连接拉杆(间距为1.0m，含水量大于23%时，间距为0.8m)，每分部钢架脚板处采用2根φ42锁脚锚杆(L=4.0m)固定刚拱架，C25混凝土喷护，二次衬砌采用模筑混凝土施工，混凝土采用C35防水混凝土

     　　3、施工技术 　　3.1开挖 　　黄土段隧道采用三台阶临时仰拱法开挖

    预留核心土，上台阶人工环形开挖，台阶的长度控制在1—2m，采用装载机直接出碴

    施工中围岩发生变化即施工开挖方法需要变化时，应做好工艺转变的严格控制，尤其做好掌子面的封闭施工工作

     　　开挖顺序为：上台阶→中台阶左侧→中台阶右侧→核心土→仰拱，共五个步骤

    周边采用人工环形开挖，中间核心土及隧底采取挖掘机开挖，人工修整

    见图1

     　　3.2超前支护 　　穿越本地段，拱部采用超前小导管支护，并进行注浆，小导管采用3.5mφ42(壁厚3.5mm)无缝钢管制作，环向间距0.3m，间隔一榀施作一环，纵向水平搭接不小于1m

     　　将要进行灌浆的小导管钻眼做成花管，顶入端加工成圆锥形，然后将小导管穿越钢架，用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%，往隧道轮廓线外侧成5～10°外插角，尾端露出钢架50mm，小导管与钢架焊接连接，保证超前支护与初期支护钢架连为整体

     　　3.3 钢架制作及安装 　　钢架设计为I16型钢制作，间距0.50m/榀，型钢钢架加工制作在洞外采用弯曲机胎模冷弯成型

    每榀钢架分5片组装设计，其连接采用15mm厚的钢板与I16端部焊接后，再用螺栓连接，焊缝高度不小于6mm

     　　钢架安装采取分片安装，钢架底部采取方木或混凝土预制块支垫密实，防止钢架下沉

    钢架每个分部单元采取锁脚锚管固定，锁脚锚管施作时往下呈30—45°，锚管与钢架的连接要采取“U”形卡线焊连接，以保证锚管与工字钢架整体受力

     　　钢架的连接采用钢筋拉杆纵向连接，内外交错布置，并保证每个安装单元的焊接要满足焊缝长度要求

    凡钢架与锚杆结合部位，均采用焊接固定，提高整体稳定性

     　　3.4喷砼 　　开挖后先进行初喷封闭，初喷厚度控制在4cm以上，钢架支立完成后随即喷射混凝土至设计厚度，并在钢架处加厚喷层以包裹钢架，确保钢架稳定

     　　考虑到黄土自稳时间短，要求开挖面尽早封闭，我们选用PZ-9C型大容量的喷砼机，每小时喷砼量可达9m³/h，如一次喷砼量为4.5 m³，采取1台喷砼机，0.5h就可以喷完，提高了工作效率，缩短了围岩的暴露时间

     　　喷砼用水采用从洞外水管供水

    水管采用橡胶高压水管，施工过程中要防止水管接头漏水或水管破裂，浸泡隧底，造成安全隐患

     　　为了避免钢架背后脱空现象，首先在喷砼时尽量采取小角度喷密实，另外在下一循环开挖后，观察钢架背后是否存在空洞，采取从前方往回补喷的方式，使钢架背后喷砼充填密实，与围岩形成整体有效的支撑体系，共同受力，防止造成隧道坍塌

     　　3.5 二衬及仰拱砼 　　二次衬砌台车采用液压砼衬砌台车，长度9m，为了使二衬施工与出碴、喷砼等其它工序交通不受影响，台车架采用“∏”型结构，用型钢制作，衬砌所用的模板，应采用定型的金属结构制作，每段模筑砼一次完成整体灌注，在灌注时预留和预埋照明、通风、消防等所需的洞室和线路管、孔、槽

    台车面板之间设置公母榫，长度6-10mm，防止模板绞接位置漏浆

    台车后端50cm范围设计能自由调整，保证前后两模混凝土不出现2mm以上的错台，整体拼装在洞外按照设计图纸进行，由专业技术人员检查合格后方可进行使用

     　　仰拱采取9m长栈桥分段施工，栈桥采用型钢制作，同样不影响掌子面的机械设备交通，开挖后要及时进行仰拱混凝土衬砌，并且要控制仰拱距掌子面的距离不超过25m，二衬距掌子面的距离不超过70m，有效避免隧道坍塌

     　　3.6交通组织措施 　　由于单线铁路隧道，断面小，洞内交通组织困难，为了缓解交通压力，我们在隧道内，每60—90m在隧道的同侧设一调车洞，有的可以与设计上的大避车洞、变电洞室合建，这样可以解决洞内出碴车、挖掘机等机械设备的调头问题，而且大大地减小了机械设备从调车洞到掌子面这段距离倒车慢行的时间

    每天按开挖3计算，经过现场统计比较，实践证明每月可影响进尺达6.2m

     　　3.7监控量测措施 　　黄土隧道监控量测是确保安全的一个重点工作，在洞外要经常做地表观察，注意沉降及开裂情况，洞内做好拱顶下沉及水平收敛等监控量测

    监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，监测断面一般布置在开挖掌子面前约5m，量测断面按5m间距布置，断面垂直隧道轴线，所在监测点都必须在该监测断面上，不得偏离，量测频率根据量测断面距掌子面的距离及日变化速率两个指标来控制，一旦发现变化速率大于5mm/d，累计沉降大于10cm，要加强初期支护、增设临时水平支撑或及时进行二衬施作，预防隧道坍塌

     　　3.8应急措施 　　为了预防黄土隧道坍塌，减少人员伤亡及机械设备损失，在施工过程中我们要储备应急物资及采取相应应急措施

    在掌子面附近备型钢或钢管在变形较大时做临时水平支撑用，另外从掌子面到已施工二衬区备一根通长钢管作为隧道万一坍塌后，可以通过管道往里输送食物、饮料及保持通信

    应急物资随着掌子面的掘进，同时往前跟进

    应急设备采用隧道施工的挖掘机、装载机等，设备状态要保持正常

    另外在施工时，每道工序都安排专人全过程盯班，特别注意观察掌子面围岩情况及初支裂缝或掉块等变形，一旦发现问题，及时将人员和机械设备撤到安全区，避免发生不安全事故，造成损失

     　　4.取得的效果 　　通过采取以上措施，取得了一定的效果，安全上得到了保证，采取快挖快支，及时封闭成环，二衬仰拱通过采取措施，不影响掌子面正常作业，二衬每3天1个循环，每循环9m，每月进尺90m，能跟上掌子面开挖进尺及安全距离要求，至今隧道未出现坍塌事件，为隧道正常施工提供了有力的保障;另外开挖进度上得到加快，实践证明黄土隧道开挖进尺得到了很大的提高

     　　5.结语 　　在林家山3号隧道进口黄土富水浅埋段的施工过程中，通过采取三台阶临时仰拱法开挖开挖法，人工配合机械开挖及对开挖步距严格的控制，钢架的精心制作与安装时锁脚锚杆的固定，纵向连接筋的合理连接，喷砼设备的选择与型钢钢架背后的密实充填，二衬及仰拱的及时施作，供水方案的优化与合理组织洞内交通等措施，确保了安全，加快了进度，为黄土浅埋隧道安全快速施工提供了一定的参考依据

     经粉体搅拌桩处理后，桩体范围内土体沉降减少较多，路基土侧向位移量很少，能承受较快的加荷速率，对解决软土地基高填路基的稳定、沉降及加快施工进度等很有碑益

    文章结合京福高速公路的施工实例，对上述问题进行探讨

     关键词：道路工程；高速公路；软土地基；粉喷桩；处理

     0  前  言 北京至福州国道主干线江西境内温家圳至沙塘隘段高速公路路线全长178km,设计速度80km/h，路基宽24.5m．路线位于江西省东部，地处武夷山余脉，高填路基较多，且山间多软基

     本文介绍的为B7合同段中的一段软基处理，中心桩号为K163+860-K164+000，设计为高填路基， 填土高度为17-21.55m

    此段工程地质属剥蚀低山丘陵地，地形起伏大，发育冲沟洼地，冲洪积物为灰色，淡黄色淤泥质粘土，局部砾粘土，可塑-软塑状

    地表软土厚度2-6m不等，下伏全风化花岗岩，中密，呈高岭土状

    该软土具有高含水量、高孔隙比、低强度、固结缓慢、沉降大、稳定性差的特点，经土样试验和检测，结果见表1： 表1 编号        ZK-1        ZK-2        ZK-3        ZK-4        ZK-5 物 理 性 质 指 标        含水量        w        %        96.3        106.5        92.6        46.7        41.0         容量        湿        p        g/cm3        1.44        1.42        1.47        1.73        1.82                 干        pd        g/cm3        0.73        0.69        0.76        1.18        1.29         比重        Gs                2.57        2.59        2.57        2.60        2.59         孔隙比        e        %        2.520        2.754        2.382        1.203        1.008         孔隙率        n        %        71.6        73.4        70.4        54.6        50.2         饱和度        Sr        %        98.2        100.0        99.9        100.0        100.0         液限        WL        %        57.3        55.8        56.7        43.4        44.8         塑限        Wp        %        32.2        32.0        33.0        24.8        25.1         塑性指数        Ip        %        25.1        23.8        23.7        18.6        19.7         液性指数        Il                2.554        3.130        2.515        1.177        0.807         室内定名        淤泥质高液限粘土        淤泥质高液限粘土        淤泥质高液限粘土        淤泥质低液限粘土        低液限粘土 力学 性质指标        抗剪 强度        剪切方法        快剪        快剪        快剪        快剪        快剪                 内磨擦角                度        4.0        2.0        4.0        2.5        6.0                 凝聚力        C        Kpa        2.0        2.0        2.0        4.9        9.8         压缩        压缩系数        a1-2        Mpa-1        1.47        1.44        1.88        1.24        0.8                 压缩模量        Es        Mpa        1.6        1.8        1.3        1.4        2.1 1  处理方案 根据现场情况，考虑填土高度较高，软基压缩系数较大而软土层厚多在6m以内，可采用穿越软土层的粉喷桩加固，桩尖直接作用于全风化岩层上，因此，避免了桩尖未处理土体沉降量过大的隐患

    由于路基施工工期要求较短，而填土高度达20m以上，考虑粉体搅拌桩加固后地基的承载力将大为增强，因此，施工时不按照软基的加荷速率进行施工，只按照一般路基施工考虑，加荷速率可达3.92KPa/d，即20cm/d，同时也不考虑加载预压

     按照复合地基承载力的要求，填土20m的路基地基承载力应达到400KPa，我们认为由于路基的整体下沉，只要不产生被处理层的极限破坏，被处理层能将荷载传递到风化岩层即可

    因此，本处理方案主要考虑路基的稳定和工后的沉降量

     基于以上的考虑，我们采用粉喷桩处治此段路基，桩长6m，桩径0.5m，桩间距1.5m，根据试验每m灰剂量选50kg，为加速软土层的固结，便于排水，在桩顶铺垫50cm的砂垫层

     沉降量的计算：粉体搅拌桩可以作为复合地基来计算其沉降量，在施加的荷载不超过水泥桩的徐变极Qc时，其总沉降量S计算公式为: S=S1+S2 式中：S1—被加固土体桩长范围内的沉降量（cm）即S1  =(σc×L)/(m×Ec+(1-m)Es) S2—被加固土体以下未加固土的沉降量，本例固桩尖位于风化岩层不予考虑，即S2=0 m—置换率   A桩/A =(0.252×π)/(1.5×1.5×cos30°)=10% L—搅拌桩桩长     L =600cm σc—路基表面所受外加荷载力（KPa） σc =20m×1.9KN/m3=380KPa Ec—水泥桩的弹性模量，由试验平均值取 30Qc =30×1.8=54MPa Es—桩间土的侧限变形模量（KPa） 根据试验平均值取1640Kpa 则S =S1 =（380×600）/（0.1×54000+0.9×1640）=228000/6876=33.16cm 如果不作处理，而现场软土层厚度按6m计算，则当填土高度达20m时，沉降量计算如下： S1 =（σc×L）/Es=（380×600）/1640=139cm 从计算结果可以看出，对于可穿透的软土层，采用粉喷桩对沉降控制效果非常明显

     高速公路对地基变形量的要求很高，一般要求在使用期内路堤的工后沉降量不超30cm

    本例中计算总沉降为33.16cm，而其中大部分在施工时已产生，其工后沉降能满足高速公路对地基变形量的要求

     2  方案的实施 搅拌法加固软粘土技术是利用水泥等作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械在地基中将软粘土和水泥强制拌和，使软粘土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的地基土

    加固的基本原理，是基于水泥加固土的物理化学反应过程，因此，本例主要注重实效，进行沉降观测，并与理论计算对比

               图1  施工工艺流程 2.1 软土基底处理准备工作 处理前，事先开挖临时排水沟，纵向开挖临时降水沟，用以降低地表水，便于基底草皮清除施工，草皮清除完毕后，整个软土处理区填筑80cm山渣土，整平并轻度碾压，以保证粉喷桩机及其配套设施的进场，以及所需材料的进场、堆放

    然后根据设计需要，进行处理面积等放样和桩位布点

     2.2粉喷桩施工 根据设计要求，桩位呈等边三角形布置，中心间距1.5m，桩径为50cm，桩长6m

    设计喷粉量为 36 kg/m-58kg/m，根据路基平均填土高度自重计算天然土重，经室内配合比选定，按50kg/m喷粉量施工

     施工前首先要进行成桩试验，数量不宜少于5根，以取得满足设计喷入量的各种技术参数，掌握下钻和提升的阻力情况

    施工中要控制瞬时喷粉量和搅拌均匀性，且一气呵成，每根桩开钻后连续作业，不得中断喷粉

    为满足搅拌达到强度均匀性，上部3m进行复搅，速度控制1.0-1.2m/min，桩头搅拌时间应适当延长，以保护桩头均匀密实，地面80cm填土不计入桩长

     粉喷桩施工过程中，还要注意桩距控制、垂直度，施工完毕后，分别进行一定数量的桩体开挖，取芯进行抗压检验，必须满足设计要求

     2.3路基填筑施工 填筑前铺设一层50cm砂砾垫层并碾压密实，路基填筑所需土石方材料来自附近山头路基挖方段，每层不超过30cm

    为确保沉降后的路基宽度和设计边坡坡率，施工时两侧加宽各50cm，并留出路拱和横坡，采用40T重型压路机振动压实

     3  沉降和稳定观测 在路基设计中心线和路肩基底同时埋设沉降杯，沉降和稳定观测同步进行

    在施工期间，每填筑一层，观测一次，填土间歇期间每天观测一次，每一区域填筑完毕后每周观测二次，在整个观测期间，要注意观测桩的保护，发现问题及时处理，确保测量数据的连续性，观测数据可直接用于计算由于沉降而补加的填方量

     3.1沉降杯埋设位置 选定K163+950处路基中心和右侧设计路肩位置

    平面位置见下图：   3.2沉降杯制作 沉降观测杯是以内径d＝20㎝的钢管制成，上下封口

    外部焊接两根内径为2-3cm的小钢管，一端通至沉降杯内，另一端接进水管和出水管

    进、出水管采用质地较硬的塑料管，以防被周围土体挤 (下转第40页) 扁，影响通水

    进、出水管的另一头引至路基坡脚外，并在进水管接一根玻璃管，玻璃管外径与塑料管内径尺寸相同，并将玻璃管固定于一竖杆上

     填土前，先将沉降杯埋植处用砖砌一个槽，将沉降观测杯放于槽中，周围用砂回填密实

     建立考证表，将埋设各情况记录详细，备查

     3.3沉降观测 每次观测时，先用水自进水管注水，自出水管有水流出时抄测进水管水面高程hi，与上次所测值差即为此时段沉降量△h

    （此差值可从玻璃管水位差上直接读出） 3.4沉降观测设备示意图   3.5沉降观测结果     图4  沉降量及时间曲线 3.6沉降结果分析 从沉降量及时间曲线可以看出，沉降量初期增加很快，40天之后基本趋缓，匀速下沉，且沉降量 较小，说明路基沉降比较稳定

    与理论计算相比，误差较小，基本相符，说明本处理方案较为成功，软土地基得到了有效的控制

     在整个施工期间，沉降和稳定正常，基本上无边坡隆起和侧向位移等现象

    路基整体沉降均匀，从基底处理至今已有6个月，总体沉降情况日趋稳定

    现路基填土已达标高，沉降量已不明显，证明基底的处理效果较好，能够满足设计要求

     4  结  语 粉体搅拌桩可以有效地减少被加固土体的压缩量，能有效地调整横断面差异沉降，有助于控制不均匀沉降

    粉体搅拌桩有较高的刚度、抗侧向变形能力较强，对本例中山间的软基尤为适用

    粉体搅拌桩处理过的路基能承受较快的加荷速率，能较好地满足工期要求较严的工程

     路基填土过程中，不宜使用冲击力过大的压路机，可适当增加碾压遍数，尽量使处理后的基底桩间土相对固结稳定，增加抗剪能力

     粉体搅拌桩不能改善地基排水条件，但通过吸水固结可提高桩间土的结构性，同时桩顶铺垫砂层可便于地基排水，从而可适当加速桩间土的固结，减少工后沉降

     参考文献： 【1】 张诚厚,袁文明,戴济群.高速公路软基处理【M】北京:  中国建筑工业出版社. 【2】 地基处理手册【Z】北京:中国建筑工业出版社. 【3】 钱家欢等,土力

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