增建二線鐵路小凈距隧道工程設(shè)計(jì)
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摘要：并行隧道施工中洞室相互影響相當(dāng)復(fù)雜的問題，論文以渝涪段增建二線隧道為例，通過隧道總體處理方案，重點(diǎn)介紹了典型工程施工中的技術(shù)要點(diǎn)。充分說明了施工方法、開挖順序、支護(hù)方式、洞室之間的間距，都會(huì)影響洞室的相互穩(wěn)定性。在施工程中應(yīng)充分掌握各個(gè)因素對(duì)并行隧道開挖的影響，保證工程的順利進(jìn)行。
1.工程介紹
重慶至涪陵段鐵路是渝懷鐵路的西段，線路起于重慶北站，止于涪陵站。渝涪段既有隧道共27座，其中單線隧道長26037.39m，雙線隧道長301m，喇叭口隧道長269m，總長26587.39延米，占該段正線長度的26.99%，其中界牌坡隧道為最長隧道，長3550.70m，部分隧道襯砌存在“局部滲漏水、局部損壞”等病害問題。本線為增建二線，部分新建隧道與既有線線間距小于25m工程受既有線影響施工難度較大。
2.臨近既有鐵路隧道總體處理方案
（1）臨近既有隧道施工應(yīng)遵循”微臺(tái)階、短循環(huán)、控制爆破、勤量測、早封閉”的總體原則，根據(jù)對(duì)新舊隧道的監(jiān)控量測結(jié)果，實(shí)時(shí)調(diào)整控制爆破參數(shù)及襯砌支護(hù)參數(shù)。（2）洞口至分界里程明挖段增建二線與既有線之間設(shè)置防護(hù)排架，采用控制爆破或者非爆破開挖。（3）為保證新建隧道及既有隧道運(yùn)營安全，增建二線隧道洞門應(yīng)與既有隧道洞門齊平或者超前既有隧道洞門提前進(jìn)洞。（4）線間距小于15m的隧道段，先根據(jù)既有線隧道現(xiàn)狀對(duì)既有隧道進(jìn)行加固，必要時(shí)輔以拱墻φ42小導(dǎo)管注漿加強(qiáng)支護(hù)，再進(jìn)行新建隧道施工，施工時(shí)采用非爆破開挖，初期支護(hù)采用全環(huán)I20型鋼鋼架及拱部大管棚或φ42小導(dǎo)管超前支護(hù)，二襯采用鋼筋砼加強(qiáng)襯砌。
3.工程實(shí)例
3.1新桂花灣隧道
3.1.1隧道概況
隧道位于重慶境內(nèi)，穿越查家祠堂、古樓山，進(jìn)口里程為YDK75+577，出口里程為YDK77+435，中心里程為YDK76+506，全長1858m，最大埋深82.6m；隧道穿越侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組泥巖夾砂巖、砂巖，隧道穿越一向斜核部，節(jié)理發(fā)育，砂巖段地下水較發(fā)育，地下水對(duì)砼不具有侵蝕性。隧道縱向坡度為3.0‰和5.2‰的單面上坡。增建第二線新桂花灣隧道位于既有線桂花灣隧道與川維專用線桂花灣隧道中間，YDK75+577~YDK75+710段距既有隧道約11～25m，為全線距既有線線間距最小的隧道。
3.1.2工程措施
（1）YDK75+570~+577進(jìn)口路基段距既有線約10.4m~11.0m，施工時(shí)采用控制爆破開挖，爆破震動(dòng)速度不大于5cm/s；同時(shí)對(duì)既有線采取C類防護(hù)，即單層防護(hù)排架措施。因線間距較小，增建二線隧道洞門設(shè)計(jì)與既有隧道洞門齊平，新洞門施做前需對(duì)既有隧道洞門部分拆除，既有洞門靠新線側(cè)部分洞門采用機(jī)械切割拆除，后植入鋼筋，與新線洞門整體澆筑。
（2）YDK75+577~YDK75+710段與既有線線間距約11～25m，該段既有隧道局部存在滲透水狀況，新線施工前對(duì)新舊隧道之間巖柱采用φ42小導(dǎo)管注漿加固；加固工程應(yīng)于新建工程施工之前完成。
（3）YDK75+577~YDK75+620段線間距為11~15m，該段施工采用機(jī)械開挖，右側(cè)壁導(dǎo)坑引入，施工外側(cè)邊墻，再分部分層開挖其余部分。
（4）YDK75+620~YDK75+710段線間距為15~25m，采用微震動(dòng)控制爆破開挖，分段毫秒起爆；每一分段的爆破裝藥量不得超過6kg，爆破速度不得大于2.5cm/s，二襯采用加強(qiáng)型鋼筋砼襯砌。為減小開挖對(duì)鄰近既有隧道的影響，該段隧道采用分步開挖（預(yù)留核心土），每循環(huán)進(jìn)尺不得大于1米，并及時(shí)做好初期支護(hù)。
（5）對(duì)新舊隧道進(jìn)行觀測和監(jiān)測。觀、監(jiān)測點(diǎn)一般每10m設(shè)一組，每組不少于4個(gè)測點(diǎn)（隧道兩側(cè)拱腳、邊墻），監(jiān)測異常區(qū)及隧道存在病害時(shí)視病害形態(tài)、位置相應(yīng)加密，觀測點(diǎn)為石膏或砂漿貼片，監(jiān)測點(diǎn)為反光點(diǎn)。既有隧道測點(diǎn)系統(tǒng)建立后，應(yīng)進(jìn)行初始測量并記錄在案。
3.2新界牌坡隧道
3.2.1隧道概況
隧位于重慶石沱鎮(zhèn)及涪陵市石龍場管理的長江防護(hù)林帶，屬山區(qū)地貌，進(jìn)口里程為YDK84+102，出口里程為YDK88+345，中心里程為YDK86+223.5，全長4243m，最大埋深250m；隧道穿越侏羅系中下統(tǒng)自流井組泥巖夾砂巖、侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組泥巖夾砂巖，三疊系上統(tǒng)須家河組砂巖夾泥巖、頁巖及煤層煤線，隧道穿越黃草峽背斜、申家溝斷層，節(jié)理裂隙發(fā)育，YDK84+423~YDK85+502段地下水發(fā)育，地下水對(duì)砼結(jié)構(gòu)具硫酸鹽H2型侵蝕性。隧道于YDK85+746.02上跨重鋼專用線界牌坡隧道，兩線路中線交角約77°，內(nèi)軌頂面高差僅10.02m。
3.2.2工程措施
（1）隧道于YDK85+746.02上跨重鋼聯(lián)絡(luò)線界牌坡隧道，兩隧道內(nèi)軌頂面高差為10.02m，巖柱凈厚度僅0.61米。為確保隧道施工的安全，采取重鋼聯(lián)絡(luò)線隧道先行穿越交叉段，并在重鋼聯(lián)絡(luò)線隧道二襯達(dá)到一定強(qiáng)度后，再行新界牌坡隧道交叉段的施工,如圖2。
（2）對(duì)交叉段重鋼聯(lián)絡(luò)線界牌坡隧道初期支護(hù)采用雙層型鋼鋼架及超前小導(dǎo)管加強(qiáng)支護(hù)，鋼架間距0.6米/榀，二襯采用80cm厚鋼筋混凝土加強(qiáng)襯砌。上部隧道YDK85+725~YDK85+765段采用III級(jí)底板加強(qiáng)襯砌。
（3）因上、下隧道凈巖柱僅0.61m，上部隧道待下部隧道先行穿越且二襯施做超前不少于20米后再行施工。為防止破壞下部隧道初支及二襯，上部隧道開挖采取分層機(jī)械開挖，逐層剝離，每次施工厚度不超過0.5m，每次施工進(jìn)尺不超過1m，并及時(shí)支護(hù)和襯砌，以減少對(duì)下部隧道結(jié)構(gòu)的影響。
4.結(jié)語
由于既有線行車密度大，增建二線施工應(yīng)嚴(yán)格保證既有線運(yùn)營安全。渝涪二線鐵路現(xiàn)已順利貫通通車，施工期間未發(fā)生危及既有線運(yùn)營安全的事故。設(shè)計(jì)所采取措施能保證既有線運(yùn)營及新建隧道施工安全，為類似工程提供參考。
參考文獻(xiàn)：
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［2］吳煥通.小間距地鐵區(qū)間隧道施工工序模擬分析[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2002(5):32-35．
作者：王秋 單位：中鐵二院重慶勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司