高鐵隧道安全防護(hù)技術(shù)總結(jié)

張春武

摘要：高速鐵路速度快，對(duì)隧道安全性要求不容絲毫疏忽，本文結(jié)合對(duì)武廣客運(yùn)專線隧道典型工點(diǎn)的處理，對(duì)高速鐵路隧道洞門位置的選取、洞口安全防護(hù)進(jìn)行了總結(jié)、反思。

關(guān)鍵詞：隧道洞門選取危巖落石處理邊仰坡防護(hù)

中圖分類號(hào)： TU997 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1、引言

高鐵隧道洞門位置或型式的選取不當(dāng)，邊仰坡防護(hù)不到位，危巖落石沒有采取措施，武廣高鐵運(yùn)行時(shí)速350km/h,在運(yùn)營(yíng)期間一旦發(fā)生事故，后果將不可設(shè)想。本文將結(jié)合本人在武廣客運(yùn)專線配合施工期間對(duì)本線隧道典型安全防護(hù)工點(diǎn)的處理，進(jìn)行總結(jié)與反思。

2、工程概述

武廣客專韶花段全段位于廣東省境內(nèi)，共新建隧道（含明洞）44座，總延長(zhǎng)51.862km，隧道長(zhǎng)度占線路長(zhǎng)度的32.57%。全線長(zhǎng)隧道（大于3km）共6座，最長(zhǎng)隧道為牛嶺隧道隧道，長(zhǎng)7588m。全線隧道均為雙線隧道。

3、安全防護(hù)案例

3.1、洞口位置、洞門形式的選擇及危巖落石處理

（1）洞口位置、洞門形式的選擇

本段隧道設(shè)計(jì)貫徹了相關(guān)審查意見和設(shè)計(jì)原則，綜合考慮了地形、地貌、地質(zhì)條件及附近建筑物、周邊自然環(huán)境等因素，盡量與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境、風(fēng)土人情和人文景觀相協(xié)調(diào)，不刷或少刷自然山坡；對(duì)明挖洞口，在工程完工后洞頂回填恢復(fù)原地貌。當(dāng)條件適宜時(shí)，優(yōu)先采用了帶高帽檐的斜切式洞門，橋臺(tái)進(jìn)洞的竹園隧道出口采用了棚洞結(jié)構(gòu)。

坪嶺隧道進(jìn)口

竹園隧道出口

（2）危巖落石處理

武廣客專韶花段穿越可溶巖地段的隧道共15座，部分隧道洞口灰?guī)r裸露，自然坡面陡峻，坡面上存在危巖落石。針對(duì)這部分洞口工程設(shè)計(jì)過(guò)程中采取了設(shè)置高帽檐形式洞門、接長(zhǎng)明洞、設(shè)置主動(dòng)及被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)相結(jié)合的措施，如馬哉石隧道出口接長(zhǎng)單壓式明洞67m（如下圖），猴巖隧道出口接長(zhǎng)雙耳墻明洞12m等；對(duì)兩廂山隧道進(jìn)出口洞頂陡崖、山麻沖隧道出口陡崖采取了主動(dòng)柔性網(wǎng)覆蓋，對(duì)黎溪二號(hào)隧道、牛嶺隧道出口等采取了被動(dòng)剛性網(wǎng)防護(hù)。

馬哉石隧道出口接長(zhǎng)明洞

（3）洞口位置選擇對(duì)危巖落石防護(hù)的影響

本段有部分隧道設(shè)計(jì)階段由于對(duì)客運(yùn)專線隧道洞口高可靠度認(rèn)識(shí)高度不夠，再加上考慮投資影響，洞口位置的選擇欠合理，分述如下：

1）兩廂山隧道進(jìn)口

洞頂山坡陡峻，但距離線位較遠(yuǎn)（如下圖），設(shè)計(jì)階段對(duì)懸崖小范圍采用主動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)覆蓋，并于洞頂洞頂懸崖腳之緩坡處設(shè)置了被動(dòng)剛性防護(hù)網(wǎng)，未接長(zhǎng)明洞。

兩廂山隧道進(jìn)口

隨著對(duì)客運(yùn)專線隧道洞口高可靠性認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步加強(qiáng)，此處原本有條件接長(zhǎng)明洞，雖然工程投資會(huì)增加一些，若接長(zhǎng)明洞30m，將最大限度地降低危巖落石對(duì)線路安全的威脅，為了彌補(bǔ)由此留下的隱患，在武廣客專聯(lián)調(diào)聯(lián)試階段增加了對(duì)陡崖的主動(dòng)防護(hù)面積（見下圖），在線路投入運(yùn)營(yíng)后再次增加防護(hù)面積，并于洞頂緩坡地帶增加一道6m高的柔性被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)。

兩廂山進(jìn)口主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)

2）猴巖隧道出口

線路左側(cè)山坡自然坡面陡峻，巖石裸露，且風(fēng)化嚴(yán)重。為此，設(shè)計(jì)階段接長(zhǎng)雙耳墻明洞12m（如下圖）。

猴巖隧道出口接長(zhǎng)雙耳墻明洞

此處雙耳墻明洞應(yīng)再接長(zhǎng)30m左右，雖然工程投資會(huì)增加一些，但將最大限度地降低危巖落石對(duì)線路安全的威脅，為了彌補(bǔ)由此留下的隱患，在武廣客專聯(lián)調(diào)聯(lián)試階段增加了對(duì)線路左側(cè)危巖落石范圍采取了支頂、增加主、被動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)的措施（見下圖）。

猴巖隧道出口危巖落石防護(hù)

3）烏泥角2號(hào)隧道進(jìn)口

洞頂線路右側(cè)山坡巖石裸露，且風(fēng)化嚴(yán)重，設(shè)計(jì)階段接長(zhǎng)明洞11m，并清除危石，對(duì)風(fēng)化裂隙灌砂漿固結(jié)（如下圖）。

烏泥角2號(hào)隧道出口

此處明洞若再接長(zhǎng)10m左右，雖然工程投資會(huì)增加一些，但可消除洞頂危巖落石對(duì)線路安全的威脅，為了彌補(bǔ)由此留下的隱患，在線路投入運(yùn)營(yíng)后對(duì)洞頂裸露巖石采用柔性主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)覆蓋，并于將坡面已設(shè)置的柔性被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)延伸至隧道洞頂。

3.2、邊仰坡防護(hù)

本段隧道邊仰坡防護(hù)優(yōu)先采用了骨架護(hù)坡形式的坡面防護(hù)，對(duì)于覆蓋層或全風(fēng)化層較厚且風(fēng)化界線較陡的洞口高陡邊仰坡以及順層設(shè)置了錨桿）框架梁及預(yù)加固樁等措施，如尖峰頂隧道出口、東坑林場(chǎng)隧道進(jìn)口等，對(duì)硬質(zhì)巖W2地層邊仰坡采用噴C20混凝土防護(hù)；洞口有危巖落石的地段采用了清除危石結(jié)合嵌補(bǔ)、支頂、設(shè)置主（被）動(dòng)防護(hù)等措施，并在有條件的情況下采用了接長(zhǎng)明洞的方式。

3.3、洞外排水系統(tǒng)

隧道洞口排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循了截、排水的原則，首先保證洞內(nèi)水順暢排出，并避免洞外水沖刷隧道洞門及邊仰坡。

（1）隧道出洞為下坡時(shí)，洞內(nèi)中心水溝和側(cè)溝通過(guò)洞口檢查井及沉淀池與路基側(cè)溝順接；隧道出洞為上坡時(shí)，在隧道洞口兩側(cè)設(shè)置集水井，匯集坡面匯水后再引排至洞口6m外路基側(cè)溝，路基側(cè)溝作成與線路縱坡相反的縱坡，坡度不小于2‰。

（2）隧道洞口于邊、仰坡開挖邊緣線外約5m～8m處設(shè)置了天溝，其坡度根據(jù)地形設(shè)置，但不小于3‰，以免淤積，并以較短途徑將洞頂?shù)乇硭胖磷匀环€(wěn)定的溝谷中，與路嵌天溝或涵洞入口相接時(shí)，水溝末端與路塹天溝、涵洞入口采用無(wú)縫順接。當(dāng)天溝的縱坡較陡時(shí)，按要求設(shè)置了急流槽、消能池等。

（3）當(dāng)隧道洞口或洞身淺埋地段地表有洼地、自然溝形等可能匯集地表水的不良地形地貌時(shí)，根據(jù)地表匯水量調(diào)查情況，對(duì)洼地、自然溝水進(jìn)行截排、引流，避免了地表水的匯集。

4、結(jié)論

通過(guò)武廣線幾個(gè)典型隧道工點(diǎn)的整治淺析，筆者對(duì)隧道洞口安全防護(hù)的體會(huì)如下：

4.1洞口位置選取時(shí)須因地制宜、考慮洞口位置選擇對(duì)危巖落石防護(hù)的影響，從安全性、合理性綜合考慮選取。

4.2施工中要對(duì)隧道邊仰坡的防護(hù)提高重視度，一開始刷方不到位，結(jié)果使后期處理難度大大加大，增加了不必要的工程費(fèi)用。

4.3設(shè)計(jì)和施工中往往對(duì)洞口排水不夠重視，導(dǎo)致洞口天溝排水，洞內(nèi)排水以及洞口或洞身淺埋段地表水存在斷頭，漫流和地表匯集等現(xiàn)象，在今后的設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)做排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)工程范圍內(nèi)排水應(yīng)有明確的交待。