暗挖隧道下穿既有铁路施工工艺

1、    暗挖隧道下穿既有铁路施工工艺    韩连喜【摘 要】本文着重阐述了莞惠城际轨道交通gzh-7标区间暗挖隧道7次下穿既有铁路的技术控制，保证了在隧道施工过程中对既有铁路实施有效保护，避免了国家财产损失及施工作业人员人身安全事故的发生，安全顺利的完成了下穿既有线施工任务。【关键词】隧道下穿既有线铁路施工；线路加固措施一、工程概述1.1、工程概况本段区间隧道下穿广深、京九等既有铁路线，下穿厂房、居民建筑及道路，隧道右线全长2419.82m，左线全长2441.163m。该范围内设置dk45+176施工竖井dk45+805施工竖井。本区间线路单一，为单线单

2、洞隧道，轨面以上净空均采用8m，净空横断面面积为42.5m2。线路平面曲线半径800m，区间左右线间距为15.320.24m。隧道最大线路纵坡为30.0，最小纵坡为2.0，竖曲线半径10000m，隧道埋深7.651.1m。设计时速160km/h。本段隧道采用浅埋暗挖法及喷锚构筑法施工。1.2、地质情况本段场地地质构造简单，上覆第四系人工堆积层（q4ml）、第四系全新统冲积层（q4al）、下伏基岩为前震旦系（pz1）混合片麻岩。沿线地下水主要为第四系地层中的孔隙水和基岩裂隙水。第四系孔隙水，主要赋存于第四系地层中，地下水位埋深0.06.5m，高程0.019.42m，其补给方式主要由大气降水补给，

3、排泄以大气蒸发为主。基岩裂隙水，主要赋存基岩的裂隙中，水量不大，一般略具承压性，埋深变化较大。1.3、下穿既有铁路施工方法简述矿山法隧道下穿既有铁路段，隧道主要穿越弱风化混合片麻岩。根据隧道断面形式、埋深及所处地质条件，本段隧道采用矿山法施工，断面形式为单线单洞马蹄形断面，结构采用复合式衬砌。在级围岩段采用台阶法加临时仰拱施工并结合洞内注浆止水辅助措施；在、级围岩段采用cd工法开挖，洞内上半断面注浆，并打设超前大管棚。二、主要技术措施2.1、总体技术措施1）穿越前，采用地质雷达对穿越地段地下做详尽地下勘探，彻底摸清地下障碍物情况，排除意外因素。2）隧道开挖前进行洞内止水注浆，施工中应坚决杜绝水

4、土的大量流失，遇有险情应马上停止开挖，及时补强结构、加固地层。3）隧道下穿既有铁路线前，采用吊轨及纵横工字钢梁加固法对既有铁路进行线路加固。4）围岩变形过大或初期支护变形不收敛，又难以及时补强时，可设置临时仰拱或横撑，必要时提前施作二次衬砌，此时二次衬砌应予加强。5）下穿过程中应对下穿铁路进行实时监测，并根据监测反馈的信息及时优化调整掘进参数，做到信息化动态施工管理。6）穿越既有铁路，存在一定的施工风险，针对有可能发生的一些突发事件，从管理、技术和组织等方面分析，制定相应的应急预案。7）鉴于沉降要求严格，建议广深铁路一、二线限速80km/h行驶，广深铁路三、四线限速60km/h行驶，东莞疏解线

5、、东莞东南联络线限速45km/h行驶。2.2、洞内具体施工方法2.2.1 区间隧道在gdk50+312（gdzk50+293）、gdk50+357 （gdzk50+339）、 gdk50+472（gdzk50+451）下穿广深铁路一、二、四线、京九疏解线、广深铁路三线，拱顶位于w2弱风化混合片麻岩层，拱顶覆土2834m，洞内采用以下措施：（1）超前预报；（2）超前支护：（3）采用台阶加临时仰拱开挖工法；（4）采用径向注浆堵水，具体里程为：左线gdzk50+265gdzk50+520，右线gdk50+225gdk50+557，径向加固隧道周边5m范围内围岩。（5）监控量测2.2.2区间隧道在gd

6、k51+013（gdzk51+045）下穿东莞疏解线，拱顶位于w3强风化凝灰质粉砂岩，拱顶覆土约22m，洞内采用以下措施：（1）超前预报；（2）超前支护：超前大管棚支护超前小导管支护上半断面深孔注浆底层加固（3）采用cd（中隔壁）法开挖工法；（4）监控量测2.2.3区间隧道在gdk51+123（gdzk51+154）下穿东莞东南联络线，拱顶位于w4全风化凝灰质粉砂岩，拱顶覆土约16m，洞内采用以下措施：（1）超前预报；（2）超前支护：（3）采用cd（中隔壁）法开挖工法；（4）监控量测2.3、洞外具体措施2.3.1吊轨及纵、横向工字钢梁加固隧道下穿既有铁路线之前先进行线路加固，采用吊轨及纵、横向

7、工字钢梁加固法。加固段全部换成长木枕，并在轨底增设垫板，以加固轨面。抽换枕木，加固前先要慢行，将线路混凝土枕转换为木枕，抽换采用隔六换一，抽换木枕振捣密实后，再抽换临近的钢筋混凝土枕。吊轨三根一组，两端延伸出桥体的长度不应小于10m。纵、横梁均采用140b工字钢，其相互连接采用22-u螺栓连结在一起。2.3.2跟踪注浆加固采取跟踪注浆加固的措施，对莞惠线外轮廓左右侧20米范围内的既有线路进行跟踪注浆加固，加固平均深度10米；注浆孔布置应由地表倾斜，向既有线路基下部设置，注浆管与水平面倾角不应小于30°，钻孔布置呈圆形，保证注浆充分，不留死角。路基下部跟踪注浆，应与路基及轨面监控量测同

8、步进行，出现异常情况及时采取相应措施。2.3.3监控量测成立专门的监测小组，加强洞内、洞外影响范围内的路基与轨面沉降监测工作。（1）监测范围及测点布设路基与轨面沉降监测在开挖面（23）b（b为毛洞宽度）处开始进行，直到开挖面后方（35）b，沉降基本停止时结束；路基沉降点按每点/10米设置，轨面沉降点按每点/5米设置。（2）监测频率及控制目标沉降点监测频率为4次/天；隆起量小于4mm/d，沉降量小于10mm/d，最终变形量控制在+10-20mm。（3）处理措施监测数值在允许值范围内时，按照设计工法正常施工；监测数值超出允许值范围时，根据现场实际情况调整工法，加密监测频率，判断变化趋势，趋于稳定时

9、，保持该工法进行施工；如调整工法后仍不能稳定变化趋势，立即停止施工，经多方研究出可行方案后再进行施工。三、结论主要穿越弱风化混合片麻岩、下穿既有铁路线时，对于断面形式为单线单洞马蹄形断面，结构采用复合式衬砌的矿山法隧道，在级围岩段采用台阶法加临时仰拱施工并结合洞内注浆止水辅助措施；在、级围岩段采用cd工法开挖，洞内上半断面注浆，并打设超前大管棚，能够保证既有铁路线运营安全和隧道施工安全。穿越铁路线以前，必须采用地质雷达对穿越地段地下做详尽地下勘探，彻底摸清地下障碍物情况，排除意外因素。隧道开挖以前要进行洞内止水注浆，施工中应坚决杜绝水土的大量流失，遇有险情应马上停止開挖，及时补强结构、加固地层。隧道下穿既有铁路线以前，必须按照加固方案对既有铁路进行线路加固，并得到相关方的确认。下穿过程中应对既有线路进行跟踪注浆、进行实时监测，并根据反馈的信息及时优化调整掘进参数，做到信息化动态施工管理。【参考文献】1）建