基于新建隧道下穿施工對既有鐵路的影響問題分析

沈洋

摘要：基于時代發(fā)展，我國交通事業(yè)發(fā)展較為迅猛，其隧道工程建設(shè)規(guī)模和數(shù)量日益提升。而在具體隧道施工過程中，部分工程涉及到鐵路的下穿。而當(dāng)隧道下穿過程中，既有鐵路勢必會受到不同程度的影響，進(jìn)而引發(fā)路基沉降等現(xiàn)象，對鐵路實(shí)際作用的發(fā)揮產(chǎn)生嚴(yán)重的影響?；诖?，本文針對新建隧道下穿施工對既有鐵路的影響問題進(jìn)行分析研究。

Abstract： With the development of the times， China's transportation industry is developing rapidly， and the scale and number of tunnel construction projects are increasing. In the concrete tunnel construction process， part of the project involves the underpass of the railway. When the tunnel underpassing railway， the existing railways are bound to be affected to varying degrees， which in turn causes roadbed settlement and other phenomena， which has a serious impact on the actual operation of the railway. Based on this， this paper analyzes and studies the impact of the new tunnel underpass construction on the existing railway.

關(guān)鍵詞：新建隧道;既有鐵路;影響問題;下穿施工

Key words： new tunnel;existing railway;impact problem;under construction

中圖分類號：U455.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）28-0194-02

0? 引言

現(xiàn)階段道路工程建設(shè)中，隧道下穿施工應(yīng)用較為廣泛，并且下穿既有鐵路時，需要在保障施工安全的基礎(chǔ)上，確保鐵路的運(yùn)營保持穩(wěn)定和安全。而大量的工程實(shí)踐研究表明，隧道下穿施工極有可能導(dǎo)致鐵路路基出現(xiàn)沉降和變形。在具體施工中，其地層的移動會導(dǎo)致地表出現(xiàn)沉降，并且地層相似結(jié)構(gòu)也極有可能出現(xiàn)變位現(xiàn)象。而針對鐵路而言，如若其路基產(chǎn)生沉降，其鐵路軌枕的支撐面也會呈現(xiàn)出不同程度的下降，進(jìn)而對鐵路的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。所以，對新建隧道下穿施工對既有鐵路產(chǎn)生的影響進(jìn)行深入研究，具有長遠(yuǎn)發(fā)展意義。

1? 工程案例分析

既有鐵路不僅是煤炭運(yùn)輸、港口發(fā)展的主要通道，也是城市資源運(yùn)輸?shù)闹饕緩?。該工程新建隧道下穿施工過程中，隧道的斷面呈現(xiàn)出馬蹄形斷面，主要施工方式從采用的是暗挖施工方法，隧道埋深為10m，內(nèi)部凈空為6.6×6.3m。該工程鐵路上，每日行駛列車上行數(shù)量為68列，下行67列，而時速分別為95、90km/h。該工程道床標(biāo)準(zhǔn)為一級道碴?；诖耍疚慕Y(jié)合該工程案例對下穿施工影響鐵路的問題進(jìn)行闡述。

2? 工程具體條件

該工程中涉及到的隧道下穿鐵路施工段，其表面附著花崗巖，并存在堆積層，局部存在糜棱巖，以及部分地區(qū)存在碎裂狀花崗巖。該施工段基地相對穩(wěn)固，而地下水存在方式是基巖裂隙水，這就導(dǎo)致部分區(qū)域地基的承壓性相對較差。與此同時，下穿鐵路施工段位于破碎帶及其影響范圍之內(nèi)，所以受到諸多因素的影響導(dǎo)致巖體出現(xiàn)較為嚴(yán)重的風(fēng)化，這就促使區(qū)域內(nèi)巖體破碎程度加劇，并形成巖石地基，其地基呈現(xiàn)出不勻稱的情況[1]。基于此，上述施工條件對該工程施工存在的影響具體體現(xiàn)在，具體施工過程中，部分區(qū)域可能存在坍塌、突水等現(xiàn)象，進(jìn)而對施工質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。

3? 數(shù)值模擬

3.1 進(jìn)行模型構(gòu)建

針對該模型的構(gòu)建，可以采用MIDAS GTS軟件進(jìn)行二維模擬，然后結(jié)合工程具體情況，考慮到實(shí)際設(shè)計需求、開挖影響范圍，進(jìn)行工程模型的構(gòu)建。與此同時，其模型的尺寸需要控制為57×34m，而既有鐵路，需要固定在模型的上部，而模型的兩側(cè)，則需采取法向變形進(jìn)行約束，模型的地表，則可以結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行自由邊的控制。

而針對工程所開展的施工模擬，可以結(jié)合工程具體情況，采用深孔注漿的六種半徑的施工過程進(jìn)行模擬，而針對受力分析的開展，則需結(jié)合實(shí)際情況采用地層結(jié)構(gòu)模型。在具體模型仿真模擬過程中，對六種不同注漿半徑施工進(jìn)行模擬，并研究分析施工過程不同半徑所取得的加固效果，最后得出加固效果最佳的注漿半徑。通過此方式的應(yīng)用，可以避免因其注漿半徑的不合理，造成嚴(yán)重的施工浪費(fèi)，并增大施工安全隱患[2]。當(dāng)然，通過該仿真模擬施工的開展，可以事先具體施工中，將鐵路的沉降變形控制在合理的范圍之內(nèi)，進(jìn)而在保障施工安全的同時，提升鐵路運(yùn)營的穩(wěn)定性和安全性。而針對注漿半徑的選擇，包括1.0m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m以及3.5m。