隧道工程下穿京广铁路复杂工法设计

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 隧道工程下穿京广铁路复杂工法设 计 摘要：简要介绍在维持既有铁路 和城市主干道继续通车的条件下，主线 采用明挖法和浅埋暗挖法下穿芙蓉北路 和京广铁路，辅道采用顶进法下穿京广 铁路与芙蓉北路平交的隧道工程设计。 通过简单介绍本工程，为今后类似的下 穿工程提供一定借鉴作用。 中国论文网 /2/view-12908310.htm 关键词 明挖法 浅埋暗挖法 顶 进法 下穿工程 中图分类号：U212.33+7 1 工程概况及特点 1.1 项目简介 本工程建设地点位于湖南省长沙 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 市盛世路与福元路之间，该工程与城市 主干路芙蓉北路、京广铁路交叉。 本工程设计起点为盛世路，向东 依次下穿芙蓉北路、京广铁路，终点与 渔业路顺接。渔业路主线设置双向 4 车 道，下穿京广铁路和芙蓉北路；两侧各 设置单向 2 车道+人、非混行道的辅道 下穿京广铁路后与芙蓉北路平交。对主 线下穿芙蓉北路及京广铁路部分采用明 挖法结合城市浅埋暗挖法施工，两侧辅 道采用顶进法施工。 1.2 设计概况 主线建筑限界：0.75m （排水边 沟+检修通道）+0.5m（路缘带） +3.5m2（机动车道）+0.5m（路缘带） +0.75m（安全道）=9.5m，净高 4.5m， 按城市主干道标准设计，计算行车速度 为 60km/h； 辅道建筑限界：0.5m（路缘带） +3.25m2（机动车道）+2.5m（非机动 车道+）+2.0m（人行道）=11.5m，净高 4.5m，按城市次干道标准设计，计算行 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 车速度 40km/h。 根据建筑限界及设备限界的要求， 主线明挖段采用矩形断面，主线暗挖段 采用双连拱断面，顶进段采用矩形框架 结构。主要设计参数见图 1。 1.3 工程实施难点 （1）主线下穿芙蓉北路采用明 挖法和暗挖法下穿京广铁路；辅道采用 顶进法下穿京广铁路与芙蓉路平交，工 法较复杂。 （2）隧道工程斜交下穿京广铁 路，线路加固方法采用 D 型施工便梁、 工字钢“横抬纵挑 ”及 3-5-3 扣轨，加固 方法较难。 （3）隧道工程暗挖段下穿繁忙 铁路干线京广铁路，对沉降控制及稳定 性要求很高，增加设计和施工难度。 （4）经初勘查明，本工程处工 程地质及铁路设备情况复杂，增加设计 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 和施工难度。 2 线路加固设计 主线浅埋暗挖下穿京广铁路，覆 土较薄，铁路加固采用“ 横抬纵挑 ”法进 行加固；辅道下穿京广铁路，铁路加固 采用 D16 型施工便梁进行加固。加固平 面图如图 2。 本工程先施作暗挖部分，暗挖段 上方采用“横抬纵挑 ”法对线路进行加固。 边纵梁采用工 100 号工字钢，两片一组， 分别置于铁路线路中心外侧的横梁下， 横梁采用 45 号工字钢，间距小于 0.6m。横梁从铁路线轨底穿过，横梁与 钢轨间必须可靠绝缘。为保证整体性， 在横梁间须布设枕木撑，在钢轨外侧与 纵梁间每隔 2m 须设木支撑。 本工程后施作两侧辅道顶进部分， 两侧辅道架空加固采用 D16 施工便梁， 框架两侧线路架空延长段采用工字钢按 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 “横抬纵挑”法进行线路加固。线路架空 加固延长段采用 I45a 工字钢横梁和两根 工 100 号工字钢组成一束的边纵梁连接 的加固系统，纵梁一端支撑在 D16 施工 便梁支点桩上，另一端支撑在枕木垛上。 线路架空加固要求铁路限速运行 45km/h。 3 复杂工法设计 本工程由西向东依次下穿城市主 干道芙蓉北路和繁忙铁路线京广铁路， 本工程平面示意图如图 3。本工程下穿 芙蓉北路时分幅开挖，半幅施工半幅通 车，优先施作主线 DK0+370+405 和 DK0+440+475 明挖段，后施作 DK0+405+440 浅埋暗挖段，后施作 DK0+290+370 明挖段，最后再施作 两侧辅道顶进段。 3.1 围护结构设计 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 本工程基坑开挖深度为 811m， 宽度为 23m。综合本工程特点、周边环 境和工程地质，基坑采用 8001200 的钻孔灌注桩+内支撑（第一道撑为砼 支撑，第二道撑为 609，t=16mm 钢支 撑）的支护形式，坑外桩间采用 8001200 高压旋喷桩（三重管）止 水。 优先施作钻孔灌注桩，钻孔灌注 桩混凝土强度等级为 C30，桩端进入岩 层，再施作高压旋喷桩（三重管） ，旋 喷桩桩底嵌入不透水层不少于 2m，起 到止水和基坑支护双重效果的作用。再 对基坑进行降水处理，确保钻孔灌注桩、 旋喷止水桩、冠梁和斜撑达到强度后进 行基坑开挖，分层基坑开挖至支撑中线 设计标高下 0.5m 时必须停止开挖，及 时现浇第一道砼支撑和架设第二道钢管 支撑。两道支撑竖向间距为 5m，第一 道砼支撑直接与冠梁浇筑在一起，第二 道钢支撑与钢腰梁（工 45c 字钢）连接。 每道砼支撑间距为 6m，钢支撑间距 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 3m。由于基坑宽度为 23m，在隧道中 心处设置中立柱，中立柱与支撑之间通 过两根工 32a 连系梁练成整体，确保基 坑的安全和稳定。 基坑开挖到设计位置时，现浇框 架结构，待其达到一定强度时，对基坑 进行回填。回填土材料宜采用粘土或粉 土，并应分层夯实，每层厚为 25cm30cm，并应满足路面下 0.6m 内 密实度不小于 0.95，0.6m 以下密实度不 小于 0.93。 3.2 明挖主体设计 本工程明挖段采用两跨矩形框架 结构，构件尺寸为：顶板厚 1m，底板 厚 1m，侧墙厚 1m，中隔墙厚 1.6m。 由于暗挖段采用拱形断面，明挖 段采用矩形框架结构，两种不同的结构 形式使得顺接存在困难，故对明暗相接 部位采取扩大矩形断面设堵头墙方法进 行两种断面形式过渡，渐变段设置护栏 导流车辆。 3.3 暗挖段设计 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 本工程暗挖段采用双联拱复合式 衬砌结构形式，采用钢筋网+型钢钢架+ 喷射砼+二次模筑衬砌的组合形式。初 期支护以锚杆、喷射混凝土、钢拱架及 钢筋网组成综合防护体系，二次衬砌采 用钢筋混凝土结构，初期支护与二次衬 砌组成隧道工程承载结构。 本工程暗挖段拱部覆土 7m，下 穿京广铁路，拱部采用双排 108 长管 棚，一次施作完成，并采用 42 超前小 导管补充注浆以及对上方覆土采用钢花 管注浆，以有效控制地面沉降，保证京 广铁路的行车安全。施工方法采用双侧 壁导坑法+中洞法施工。 3.4 顶进段设计 辅道顶进段框架结构为 211.5m 二孔分体式框架结构，每孔净宽 11.5m，结构总高度 7.7m，结构净高 5.7m，顶板、底板 1.0m，边墙厚 0.9m，框架结构正长为 20m,与京广铁 路斜交角度为 79，采用在铁路东侧施 作工作坑一次性顶进的施工方法，铁路 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 线路采用 D16 型施工便梁进行架空加固。 框架结构在工作坑钢筋混凝土滑 板上预制，框架顶进时外侧边墙带导管 顶进，顶进就位后侧塌部分回填级配砂 石后进行注浆加固，注浆施工必须在 “天窗”点进行。为保证框架结构顶进方 向正确，在滑板上设置导向墩。框架结 构顶进后背采用工字钢桩加钢筋混凝土 后背梁的形式。 4 结论 本工程主线