增建二線鐵路小凈距隧道工程設(shè)計
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摘要：并行隧道施工中洞室相互影響相當復雜的問題，論文以渝涪段增建二線隧道為例，通過隧道總體處理方案，重點介紹了典型工程施工中的技術(shù)要點。充分說明了施工方法、開挖順序、支護方式、洞室之間的間距，都會影響洞室的相互穩(wěn)定性。在施工程中應(yīng)充分掌握各個因素對并行隧道開挖的影響，保證工程的順利進行。
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”微臺階、短循環(huán)、控制爆破、勤量測、早封閉”的總體原則，根據(jù)對新舊隧道的監(jiān)控量測結(jié)果，實時調(diào)整控制爆破參數(shù)及襯砌支護參數(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)狀對既有隧道進行加固，必要時輔以拱墻φ42小導管注漿加強支護，再進行新建隧道施工，施工時采用非爆破開挖，初期支護采用全環(huán)I20型鋼鋼架及拱部大管棚或φ42小導管超前支護，二襯采用鋼筋砼加強襯砌。
3.工程實例
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進口路基段距既有線約10.4m~11.0m，施工時采用控制爆破開挖，爆破震動速度不大于5cm/s；同時對既有線采取C類防護，即單層防護排架措施。因線間距較小，增建二線隧道洞門設(shè)計與既有隧道洞門齊平，新洞門施做前需對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，新線施工前對新舊隧道之間巖柱采用φ42小導管注漿加固；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，該段施工采用機械開挖，右側(cè)壁導坑引入，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，二襯采用加強型鋼筋砼襯砌。為減小開挖對鄰近既有隧道的影響，該段隧道采用分步開挖（預留核心土），每循環(huán)進尺不得大于1米，并及時做好初期支護。
（5）對新舊隧道進行觀測和監(jiān)測。觀、監(jiān)測點一般每10m設(shè)一組，每組不少于4個測點（隧道兩側(cè)拱腳、邊墻），監(jiān)測異常區(qū)及隧道存在病害時視病害形態(tài)、位置相應(yīng)加密，觀測點為石膏或砂漿貼片，監(jiān)測點為反光點。既有隧道測點系統(tǒng)建立后，應(yīng)進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林帶，屬山區(qū)地貌，進口里程為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)線隧道二襯達到一定強度后，再行新界牌坡隧道交叉段的施工,如圖2。
（2）對交叉段重鋼聯(lián)絡(luò)線界牌坡隧道初期支護采用雙層型鋼鋼架及超前小導管加強支護，鋼架間距0.6米/榀，二襯采用80cm厚鋼筋混凝土加強襯砌。上部隧道YDK85+725~YDK85+765段采用III級底板加強襯砌。
（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械開挖，逐層剝離，每次施工厚度不超過0.5m，每次施工進尺不超過1m，并及時支護和襯砌，以減少對下部隧道結(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)嚴格保證既有線運營安全。渝涪二線鐵路現(xiàn)已順利貫通通車，施工期間未發(fā)生危及既有線運營安全的事故。設(shè)計所采取措施能保證既有線運營及新建隧道施工安全，為類似工程提供參考。
參考文獻：
［1］李治.Midas/GTS在巖土工程中應(yīng)用[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2013．
［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)計研究院有限責任公司