鐵路隧道淺埋下穿高速公路施工技術(shù)淺析

劉漂然 中鐵隧道局集團(tuán)路橋工程有限公司

鐵路隧道下穿既有高速公路隧道施工對我國交通體系的發(fā)展有著重要作用，施工人員應(yīng)加強鐵路隧道下穿既有高速公路隧道施工質(zhì)量控制，提高鐵路隧道施工質(zhì)量與施工效益，降低施工對既有隧道質(zhì)量的影響

一、工程概況

本研究所選取的下穿既有高速公路隧道下穿的條件為DK77+660-DK77+760，該隧道長度為100米，交角度數(shù)60度，公路的建設(shè)寬度為48米，路面標(biāo)高為179.44米，路面距離隧道開挖頂面的長度為13.2米。該工程建設(shè)的地質(zhì)條件為粉質(zhì)黏土，風(fēng)化程度嚴(yán)重，巖體出現(xiàn)破碎，呈現(xiàn)節(jié)理性發(fā)育情況，雨季存在基巖裂縫。

二、下穿高速公路的施工設(shè)計

依據(jù)現(xiàn)場觀測和勘查，發(fā)現(xiàn)該高速公路隧道的DK77+780-DK77+760段埋入長度在5.17米～6.5米之間，該階段屬于特淺埋位置。為提升建設(shè)的安全性，可在DK77+778位置，進(jìn)行φ89超前中管棚的搭設(shè)，其單層厚度為30米，管棚設(shè)置長度控制在30米。DK77+820-DK77+760段處于低洼位置，水資源豐富，土質(zhì)為粉質(zhì)黏土，碎石土，風(fēng)化嚴(yán)重，巖體破碎嚴(yán)重，發(fā)生涌水、塌陷及坍塌的可能性較高，可應(yīng)用5米徑向其內(nèi)部注漿，注漿范圍保持在60米以內(nèi)，以發(fā)揮止水目的。在建設(shè)過程中，必須強化施工質(zhì)量的監(jiān)管，合理選擇爆破方式，優(yōu)化爆破量的選擇，對行車進(jìn)行監(jiān)控，密切關(guān)注地表沉降情況，關(guān)注洞內(nèi)穩(wěn)定程度和沉降情況，以降低風(fēng)險發(fā)生率。

三、路面安全防控的重要內(nèi)容

（一）爆破施工

隧道拱部應(yīng)采用光面爆破方式干預(yù)，邊墻設(shè)計應(yīng)用預(yù)裂爆破方式進(jìn)行，以控制爆破作為爆破施工的核心，應(yīng)用拋擲爆破方式進(jìn)行掏槽干預(yù)，以實現(xiàn)爆破施工技術(shù)綜合控制的效果。依據(jù)工程地質(zhì)情況，結(jié)合施工技術(shù)，以間隔炮孔方式及多鉆孔方式進(jìn)行炸藥的安裝，從雙側(cè)壁的導(dǎo)坑開展爆破施工，爆破過程應(yīng)單獨進(jìn)行。

（二）大管棚施工工藝

無縫管鋼進(jìn)行超前大管棚支護(hù)措施干預(yù)，其管壁厚度為8毫米，為雙層φ159mm，管內(nèi)部包含鋼筋支護(hù)，規(guī)格為φ18，數(shù)量為3，施工過程中以三循環(huán)施工方式進(jìn)行。在不同斷面的施工長度分別控制在30米、35米和60米，以開展支撐循化段干預(yù)。大管棚環(huán)向的層間距應(yīng)設(shè)置為40厘米，間距設(shè)置為20厘米，各部位分在開挖過程中，均需要采用分區(qū)操作方式進(jìn)行，設(shè)置管棚外插角度在4度左右，為降低循環(huán)管棚末端影響，第一循環(huán)的外插角度應(yīng)設(shè)置為5度。

四、當(dāng)前鐵路隧道下穿既有高速公路隧道施工控制分析

（一）加強地質(zhì)審查預(yù)報

就當(dāng)前新建鐵路隧道下穿既有高速公路隧道施工來講，施工人員需要對地質(zhì)調(diào)查、施工方案的制訂審批、大管棚施工、爆破施工、監(jiān)控量測等環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制，以保證鐵路隧道施工的質(zhì)量。而在鐵路隧道下穿既有高速公路隧道施工地質(zhì)調(diào)查環(huán)節(jié)中，施工人員需要按照國家隧道施工修建標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查，以提高隧道修建質(zhì)量。施工部門在進(jìn)行鐵路隧道下穿既有高速公路隧道施工前可先派遣專業(yè)的地質(zhì)勘查人員對隧道施工地點地質(zhì)情況進(jìn)行勘察，了解施工地點的地質(zhì)情況是否滿足施工要求及施工中可能出現(xiàn)的地質(zhì)問題，并將調(diào)查數(shù)據(jù)形成表格交給上級管理部門，為管理部門制訂施工方案提供幫助。其次，鐵路隧道施工部門應(yīng)及時與高速公路隧道施工單位聯(lián)系，尋求其當(dāng)初高速公路隧道施工時的施工圖紙以及施工預(yù)案，為鐵路隧道施工提供幫助，避免鐵路隧道下穿既有高速公路隧道施工中出現(xiàn)影響高速公路的地質(zhì)問題。通過這種加強地質(zhì)調(diào)查預(yù)報的措施，可以有效提高鐵路隧道下穿既有高速公路隧道施工質(zhì)量。

（二）開挖施工安全控制

機械開挖和隧道爆破作為隧道開挖施工中常采用的2種施工方法，因其在使用過程中存在一定的危險性，所以在后續(xù)施工中應(yīng)加強對開挖施工的安全控制，提高施工質(zhì)量。就鐵路隧道下穿既有高速公路隧道開挖施工來講，當(dāng)新建隧道和既有隧道的高度差符合爆破施工要求時，施工人員應(yīng)采取爆破方式進(jìn)行隧道開挖，以便保證施工效率。但施工人員在進(jìn)行爆破開挖時應(yīng)先檢查爆破工作面附近的支護(hù)是否牢固以及炮眼中是否有雜物，如果出現(xiàn)支護(hù)不牢固或出現(xiàn)雜物等情況，爆破人員就不能進(jìn)行施工爆破。爆破過程中要嚴(yán)格控制爆破的振動頻率在4cm/s以下，這是保證爆破施工安全的重要舉措。

其次，在新建隧道和既有隧道的高度差較小時，施工人員應(yīng)采取機械開挖的方式，以保證施工安全。而在機械開挖時，施工人員需要先確定工作面是否存在松動石塊、支護(hù)是否牢固，如發(fā)現(xiàn)有松動的石塊或者支護(hù)不牢固，施工人員應(yīng)及時進(jìn)行石塊清除或支護(hù)加固，這是保證機械開挖安全的基礎(chǔ)。通過上述開挖施工安全控制，可以提高鐵路隧道下穿既有高速公路隧道施工效率，減少施工對既有高速公路隧道的影響。

（三）監(jiān)控量測控制

監(jiān)控量測也是鐵路隧道下穿既有高速公路隧道施工質(zhì)量控制的重要技術(shù)，如果施工人員能夠在施工中加強對鐵路的監(jiān)控量測，就可以保證鐵路隧道施工質(zhì)量，減少施工問題出現(xiàn)。但就當(dāng)前監(jiān)控量測環(huán)節(jié)的控制情況來看，部分施工人員無法明確監(jiān)控量測的作用，不能在施工中正確對待監(jiān)控量測環(huán)節(jié)，這無疑影響了鐵路隧道下穿既有高速公路隧道施工質(zhì)量。所以在后期施工中，施工人員需加強對監(jiān)控量測環(huán)節(jié)的控制。