引言 黄土地区雨水冲刷，造成了黄土高原的沟壑纵横，沟内土质含水率高，地质条件差，隧道于下方穿越时，易发偏压、大变形甚至塌方等风险，本篇以案例形式讲解隧道上方冲沟处理的方案。 一、冲沟情况介绍 某黄土隧道洞身段主要穿越黄土塬沟壑区，上覆地层为新黄土，下伏地层为老黄土，属Ⅴ级围岩。该段洞顶处有与隧道走向呈约25°夹角的冲沟，其平面走向曲折，冲沟底部高程变化较快，沟壁竖向裂隙发育，降水时沟内径流水量较大，地表长期受雨水冲刷，局部地段有积存地表汇水的条件，可能于施工和运营期间对隧道产生不利影响。近隧道段洞顶至冲沟底部的距离为35～45m，属浅埋段，受冲沟影响的隧道段长度约100米。 二、处置方案说明 为避免施工及运营期该冲沟内地表水汇集、下渗等对隧道产生不利影响，需要对冲沟进行处理，方案对比了冲沟满填至地表后封水和冲沟底部疏浚换填封水两个方案。 冲沟满填方案在隧道洞顶回填、夯实大量土体，额外增加隧道结构上部荷载，对洞身支护结构造成不利影响，需考虑洞内支护结构的额外加强。满填后回填土体横坡过陡且稳定性较差，需考虑增加回填坡面的防护工程。如施工质量控制不够，运营期可能导致回填土体垮塌、坡面防护工程损坏等情况，造成经济损失和不良社会影响。 冲沟底部疏浚换填方案，在满足施工和运营期冲沟封水、排水、减少地表水下渗的前提下，不会对隧道洞身结构造成不利影响，不需额外增加洞内支护和回填土体防护的工程量。考虑到近隧道冲沟段落埋深在35m以上，地形因素带来的偏压影响较小，且洞内采用加强的超前支护结构型式，在正常规范的施工条件下，可有效提高隧道结构的安全性和稳定性。 综合考虑上述各因素，并结合环保设计要求，推荐冲沟处置采用冲沟底部疏浚、换填、封水的处置方案。 三、详细处治措施 1、冲沟疏浚措施 清理沟壁危险土体，并疏浚冲沟，人工开挖基底深0.5m（松散层较厚区域适当调大挖深），将表层松散的土层清出，将弃土堆放至弃土场，运用夯实机具夯实基底。 2、三七灰土换填施工工序 （1）三七灰土质量要求 a)换填的土料不能使用有机质含量较大的粘性土、地表耕植土、渗水土、冻土。石灰必须完全消解（一般需要48小时）。 b)灰土配料必须严格按照质量比配置，拌合均匀，色泽均一。控制好灰土含水量，达到用手紧握成团，两指轻捏即碎，拌合好的灰土不可隔日使用。 （2）换填要求 a)换填前完成疏浚以及沟底夯实。 b)准备三七灰土拌合料，灰土摊铺分段、分层进行，通过压实试验确定每层虚铺厚度和压实遍数。 c)摊铺后灰土表面应平整、顺直，进行厚度检查；压实度不小于90%。 3、冲沟排水设施 换填三七灰土夯实后，表层铺设50cm厚粘土隔水层，并预留冲沟内排水沟的铺设空间。原则上回填土纵坡坡率按原冲沟沟底自然坡度进行顺直，且不小于5%，回填横坡按设计坡率5% 施作。局部原地表纵坡坡率小于5%的段落，可依据实际地形适当调整清表土层厚度，保证冲沟处置后，回填土表面平整，沟内水流引排顺畅。 排水沟采用C25水泥混凝土预制铺砌，M10水泥砂浆砌缝。混凝土预制块排水沟底部铺一层复合土工布（一布一膜）以防漏水。排水沟预制块每10m设置一道伸缩缝，现浇C20混凝土压顶每5m设置一道伸缩缝，缝宽2cm，伸缩缝采用沥青水泥砂子（沥青：水泥：砂子=1:1:4）填塞密实。排水沟沟底纵坡应与回填土纵坡一致，一般不小于5%，最终与洞顶截水沟连接。 四、处治效果 经以前方案处治后，清除了不良表土，对明水及时排出，在隧道开挖时，围岩含水率正常，为顺利通过冲沟提供了保障。 五、注意事项 1、洞身穿越洞顶冲沟的段落，加强洞内的监控量测工作，及时调整支护结构强度等措施。洞顶冲沟处治尽量在该段落洞身开挖支护前完成，减小洞顶回填土夯实对洞身的影响。 2、洞顶冲沟处治工作，尽量避免在雨季施工。如避不开雨季，应做好防水及冲沟外侧地表水截排引流工作。 3、冲沟处治时，应加强冲沟两侧沟壁监测，及时做好清危工作，避免造成人员和经济损失。
