小凈距鐵路隧道施工技術探討

摘 要:介紹小凈距鐵路隧道施工技術，探討中夾巖體加固技術及特殊地質段的處理措施。

關鍵詞:鐵路隧道小凈距施工技術

中圖分類號:U45文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(c)-0061-01

隨著交通運輸的快速發展，在鐵路立體交叉口進行新線小凈距隧道施工是今后增建鐵路二線常遇到的技術問題，小凈距鐵路隧道兩洞的中巖柱寬度在連拱隧道和分離隧道之間，一般<1.5倍隧道開挖斷面的寬度。小凈距鐵路隧道在受地形的限制路線分幅展線十分困難時，體現出明顯的優勢，隧道兩端接線的長度比分離式隧道型式大大縮短，與雙連拱隧道相比，施工工序更為簡單，工期縮短、造價降低。本文根據小凈距隧道的特點，介紹小凈距鐵路隧道施工技術，并探討中夾巖體加固技術及特殊地質段的處理措施。

1工藝原理

鐵路施工中小凈距雙洞隧道施工的難點及重點是控制爆破作業，因為要確保隧道開挖過程中周圍巖層的穩定性，減小由于距離相對較小引起的周圍巖層的變形和爆破引起的震動等不利因素。小凈距鐵路雙洞隧道施工的控制點是中間巖柱的加固及保證其穩定性，由于周圍巖層的穩定性及支護的結構受力狀況比普通隧道更加復雜，因此須要主動利用隧道周圍巖層的自我承載，自我穩定的能力，然后對周圍巖層采取加固，使隧道合理經濟的建設。

2工工藝流程及操作要點

為減小兩隧道凈距小而造成的周圍巖層變形或因爆破震動導致開挖進程中周圍巖層的不穩定，因此對小凈距隧道各種圍巖類別段選擇不同的施工方法來達到小凈距隧道中夾巖的加固需求:

2.1 Ⅱ、Ⅲ類圍巖施施工方法

該類圍巖開挖應該在中夾巖在內的圍巖預支護即超前注漿小導管或超前錨桿完成而且滿足強度要求后才能施工。例如施工時開挖其中一個隧道(洞1)的上半斷面。采用弧形導坑法，導坑超前4～8m，并在拱頂進行超前支護;交錯開挖該隧道的下半斷面的兩側，進行邊墻的初次支護，然后挖除該隧道的中部土方和仰拱，接著進行該隧道仰拱初期支護和二襯。才開始開挖另一個隧道(洞2)的內側導坑，此時的爆破施工應使用預裂爆破，接著施工該隧道的內側初期支護，預應力拉桿與側導坑初期支護等，然后在第一個隧道施工兩隧道間的預應力拉桿，并開挖洞2的外側土體，然后進行洞外側初期支護及仰拱初支與二次襯砌，最后進行二次襯砌施工。

2.2 Ⅲ、Ⅳ類圍巖施工方法

“Ⅲ類圍巖地段采用短臺階法開挖，上半斷面超前10～15m，并先期施作超前支護，洞1先行洞仰拱施作面必須超前洞2后行洞開挖面5m以上。兩洞室二次襯砌距離下半斷面開挖面均保持在20～30m”“Ⅳ類圍巖采用臺階法開挖，上半斷面超前15～20m。兩洞室內側均采用預裂爆破，拱部及外側采用光面爆破。兩洞室二次襯砌距離下半斷面開挖面宜為35～40m。”遇此類圍巖時，須重點控制爆破對巖層的影響，確保圍堰的穩定。

2.3 中夾巖柱加固

(1)超前小導管預注漿技術(該技術適用于I～Ⅲ類圍巖段)。

小導管制作:小導管采用某種規格的鋼管制做，沿管體梅花狀布孔，前面一端須封閉而且要制作成尖角，當周圍巖層軟弱時，用錘直接打進巖層。

注漿:嚴格控制注漿口的壓力，注漿時要防止壓裂工作面。并且控制注漿的速度，計算每根導管內注漿量，當注漿量沒有達到計算值，但孔口壓力已達到0.5Mpa，停止注漿。

(2)預應力錨桿加固(適用于硬巖段和軟弱段)

預應力錨桿工作機理:增加圍巖的抗拉及抗剪強度。限制約束圍堰水平向的變形，從而時中夾巖體的極限強度增大。施工時注意錨桿材料的選用和張拉力的控制。

(3)極軟弱巖體的加固

隧道圍巖遇到破碎帶及強風化帶、破碎帶交匯部位即稱為極軟弱巖體。小凈距隧道中夾巖體若遇到此類圍巖，僅依靠水平的預應力錨桿及預加固措施不能保證其穩定。還須采取以下措施:在兩洞相接的拱部設置格柵拱架或者型鋼架下，槽鋼縱向托架，并且要及時施工噴射混凝土層，利用這種加強的支護，提高中夾巖處隧道拱腳支承荷載，轉移和減小其應力。

3特殊地質段小凈距施工的處理措施

當小凈距隧道通過膨脹性圍巖、含水未固結圍巖、溶洞、松散地層時，應用輔助方法施工，保證圍巖穩定，減小對中夾巖體的破壞，施工中應加強地質情況的超前預測、預報工作，對圍巖進行預加固、超前支護或止水。施工中應加強對圍巖和支護體系的監控量測。以保護中夾巖體的穩定性及整體性為前提，并先處理水，分段開挖，爆破強度不宜過大，采取加強支護，盡早施工襯砌，過程中多排查，保證施工穩步前進選擇施工方法時，先考慮安全，再考慮隧道圍巖條件。“小凈距隧道斷面型式、尺寸、埋深、施工機械設備、工期和經濟的可行性等因素而定。”同時施工時根據圍巖變化選擇相應的施工方法，以免造成工程事故及經濟事故。

4結語

在地形條件受制約、地質條件良好時，小凈距雙洞隧道是一種較好的隧道結構形式。小凈距雙洞隧道施工難度、工期和造價略高于普通雙線雙洞隧道，但是低于雙洞連拱隧道，施工工藝相對連拱隧道也要簡單得多，投資也相對較少，可在鐵路增線施工中推廣運用。施工中應根據不同的地質條件選擇相應的施工技術以確保工程質量及進度同時節約投資。

參考文獻

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