棚洞

棚洞是指明挖路塹後，構築簡支的頂棚架，並回填而成的洞身，屬於明洞範疇的隧道。採用棚洞的條件與明洞大致相似，其結構整體性比明洞差，但由於頂棚與內外牆簡支，因此對地基的要求相對較低。

基本介紹

• 中文名：棚洞
• 意義：指明挖路塹後，構築簡支的頂棚架
• 屬性：隧道
• 構造：頂棚與內外牆簡支

類型

棚洞隨地形和地質條件的不同有多種類型，但其基本構造有內牆、外側支撐結構和頂板支撐結構。地基條件較弱的情況下，還需設定底部支撐結構，相當於涵洞的支撐梁。內牆可做成鋼筋混凝土板牆和外部支撐共同構成樁板式支擋牆。外牆支撐結構可根據地形和地質情況的不同做成剛架式、柱式和牆式。外板可採用T形梁、I型梁或空心板梁截面預製安裝構件。為防止棚洞做成後，仍可能有滑坡、坍塌、崩塌體進入棚洞內，樁板式牆體可高於頂部橫向支撐結構。以上部分為懸臂式支擋牆。

施工條件

開挖時有塌方的危險和趨勢，開挖難以一次開挖到位，難以形成整體施工場地的路段。

內外牆底基礎軟硬差別較大，不適宜修建明洞的地段。

基岩埋深大，有條件進行樁基礎實施的路段。

防護措施

為防止山體形成的土石流進入棚洞，邊坡上需進行綠色柔性防護，同時在高邊坡上每隔8m一個台階同時設定截水溝。分階使邊坡雨水或滲水流進預設的急流槽內，最後一道截水溝設在樁板式擋土牆外側，防止水流越過樁板體，影響牆體外觀。

樁板式牆體上預設滲水孔，在分層回填棚洞體兩側填土時，及時設定滲水管，滲水管位置和樁牆體預留滲水孔銜接，滲出水按預設管道流入棚洞預設邊溝內。

由於該段地質為膨脹性粘土和膨脹性強分化岩，土體內夾雜大小不一的堅硬沙岩石塊，土體內裂隙水豐富，路基大面積開挖時，極易造成塌方和滑坡，大面積開挖極其困難，且施工隱患很大，所以採用明洞施工難以實施，造價太高，工期太長。明洞方案儘管可一勞永逸，但在此不可取，工期無法保證，而採用棚洞方案可以縮短工期，降低工程造價。

施工特點

1.對已滑進路基內土體進行簡單場平後，即可進行棚洞外牆體（抗滑支撐樁）的樁基施工，由於方樁抗滑支撐受力效果比圓樁好，設計採用了方樁，方樁的開挖可採用人工開挖，開挖時可根據地質情況進行分段開挖和護壁。樁基開挖可多樁同時進行，施工簡單，技術簡單，工期較快，設計中樁基深度最大為15m，多組織人員，40天內可完成樁基的施工。

2.樁基施工的同時，可利用現有的橋樑預製廠預製側擋板和頂板等預製構件的施工。

3.樁基施工和預製頂板、側擋板施工可在同一計畫工期內完成。部分完成後，可分段進行頂板在樁基上的安裝，側擋板安裝自現有土體上進行，邊安裝邊開挖側板下土體使側板逐步下沉到設定的位置，側擋板安裝需分段對稱進行，擋板分段安裝到設定的位置後，棚洞兩側對稱回填土方，同時設定滲水管。土方逐步向上填高，同時再逐步地自下而上安裝擋板，兩側填土來源首先利用棚洞內路床以上的多餘土方，待棚洞內土方用完後，再利用其他土方。棚洞兩側回填後，棚洞及山體將聯合支撐兩側已滑邊坡體和以後可能滑動山坡體，在抗滑結構計算上聯合抗滑的作用遠大於單樁抗滑和明挖隧道抗滑作用。聯合棚洞的抗滑，主要來自於山體的抗滑作用。樁板可起到臨時抗滑和支撐洞內通道的作用，山體抗滑的作用是永久的，免維修的，遠遠優於抗滑樁與樁頂加預應力索的作用。

4.棚洞兩側回填土完成後，即可進行樁下部的支撐梁開挖和現澆鋼筋混凝土施工，每隔一排施工一排，待跳挖現澆梁混凝土強度達到70%時，再開挖現澆跳過的支撐梁，以避免大面積開挖坡腳。

5.樁下部支撐梁分段開挖現澆完成後，即可進行分段路床的開挖和路面結構的施工。除做路面結構層（3×18cm基層+18cm瀝青面層）外，基層下增設40cm碎石排水層，排水層的目的主要是排除路床內的裂隙水，裂隙水通過盲管排進路基兩側（或一側）的邊溝內，同時40cm碎石排水層兼起提高路基強度的作用。碎石排水層內設定排水盲溝，以及時排除地下滲水。棚洞內路基兩側設定加蓋板邊溝，以排除路面雨水及牆體滲水。

6.棚洞施工完後，即棚洞通車後，可認真對兩側山坡進行整理和綠色柔性軟土防護。已有且沒破壞的軟防護可充分利用，沒有防護的部位，由於棚洞做成後邊坡很緩，可進行植草防護和紫穗槐灌木防護，以防每年雨季造成少量邊坡滑塌和水土流失。