鐵路隧道淺埋下穿高速公路施工技術淺析

劉漂然 中鐵隧道局集團路橋工程有限公司

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，施工人員應加強鐵路隧道下穿既有高速公路隧道施工質量控制，提高鐵路隧道施工質量與施工效益，降低施工對既有隧道質量的影響

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60度，公路的建設寬度為48米，路面標高為179.44米，路面距離隧道開挖頂面的長度為13.2米。該工程建設的地質條件為粉質黏土，風化程度嚴重，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計

依據現(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。為提升建設的安全性，可在DK77+778位置，進行φ89超前中管棚的搭設，其單層厚度為30米，管棚設置長度控制在30米。DK77+820-DK77+760段處于低洼位置，水資源豐富，土質為粉質黏土，碎石土，風化嚴重，巖體破碎嚴重，發(fā)生涌水、塌陷及坍塌的可能性較高，可應用5米徑向其內部注漿，注漿范圍保持在60米以內，以發(fā)揮止水目的。在建設過程中，必須強化施工質量的監(jiān)管，合理選擇爆破方式，優(yōu)化爆破量的選擇，對行車進行監(jiān)控，密切關注地表沉降情況，關注洞內穩(wěn)定程度和沉降情況，以降低風險發(fā)生率。

三、路面安全防控的重要內容

（一）爆破施工

隧道拱部應采用光面爆破方式干預，邊墻設計應用預裂爆破方式進行，以控制爆破作為爆破施工的核心，應用拋擲爆破方式進行掏槽干預，以實現(xiàn)爆破施工技術綜合控制的效果。依據工程地質情況，結合施工技術，以間隔炮孔方式及多鉆孔方式進行炸藥的安裝，從雙側壁的導坑開展爆破施工，爆破過程應單獨進行。

（二）大管棚施工工藝

無縫管鋼進行超前大管棚支護措施干預，其管壁厚度為8毫米，為雙層φ159mm，管內部包含鋼筋支護，規(guī)格為φ18，數量為3，施工過程中以三循環(huán)施工方式進行。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。大管棚環(huán)向的層間距應設置為40厘米，間距設置為20厘米，各部位分在開挖過程中，均需要采用分區(qū)操作方式進行，設置管棚外插角度在4度左右，為降低循環(huán)管棚末端影響，第一循環(huán)的外插角度應設置為5度。

四、當前鐵路隧道下穿既有高速公路隧道施工控制分析

（一）加強地質審查預報

就當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調查、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)進行質量控制，以保證鐵路隧道施工的質量。而在鐵路隧道下穿既有高速公路隧道施工地質調查環(huán)節(jié)中，施工人員需要按照國家隧道施工修建標準進行地質調查，以提高隧道修建質量。施工部門在進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)的地質勘查人員對隧道施工地點地質情況進行勘察，了解施工地點的地質情況是否滿足施工要求及施工中可能出現(xiàn)的地質問題，并將調查數據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及時與高速公路隧道施工單位聯(lián)系，尋求其當初高速公路隧道施工時的施工圖紙以及施工預案，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問題。通過這種加強地質調查預報的措施，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)施工中應加強對開挖施工的安全控制，提高施工質量。就鐵路隧道下穿既有高速公路隧道開挖施工來講，當新建隧道和既有隧道的高度差符合爆破施工要求時，施工人員應采取爆破方式進行隧道開挖，以便保證施工效率。但施工人員在進行爆破開挖時應先檢查爆破工作面附近的支護是否牢固以及炮眼中是否有雜物，如果出現(xiàn)支護不牢固或出現(xiàn)雜物等情況，爆破人員就不能進行施工爆破。爆破過程中要嚴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、支護是否牢固，如發(fā)現(xiàn)有松動的石塊或者支護不牢固，施工人員應及時進行石塊清除或支護加固，這是保證機械開挖安全的基礎。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量控制的重要技術，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量，減少施工問題出現(xiàn)。但就當前監(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。