汕頭至汕尾鐵路東都村隧道局部方案研究

彭東輝

（中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，天津 300308）

1 引言

汕頭至汕尾鐵路是東南沿海高速鐵路通道的重要組成部分，是進(jìn)一步加強(qiáng)珠三角與粵東、東南沿海地區(qū)聯(lián)系，支撐“一帶一路”國(guó)家戰(zhàn)略的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是一條以中長(zhǎng)途客流為主，兼顧部分廣東省域城際客流的客運(yùn)專線鐵路。在此背景下，為更有效地對(duì)項(xiàng)目全過(guò)程進(jìn)行進(jìn)度、費(fèi)用和質(zhì)量的綜合控制，在鐵路總公司的支持下，我們開(kāi)展了汕頭至汕尾鐵路的工程總承包工作。

為提高鐵路建設(shè)項(xiàng)目的工程可實(shí)施性、安全可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性、系統(tǒng)協(xié)調(diào)性等要求，在不降低建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、滿足各類邊界條件的前提下，綜合考慮鐵路建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)各階段的內(nèi)容，重點(diǎn)對(duì)設(shè)計(jì)冗余部分合理消減優(yōu)化，對(duì)技術(shù)質(zhì)量等風(fēng)險(xiǎn)措施不足部分補(bǔ)強(qiáng)。本文針對(duì)東都村隧道局部方案研究，為工程總承包項(xiàng)目的方案研究提供一定的參考思路【1】。

2 汕頭至汕尾鐵路項(xiàng)目概述

汕頭至汕尾鐵路位于廣東省東南沿海地區(qū)，途徑汕尾、揭陽(yáng)和汕頭3 市。項(xiàng)目在廈深鐵路汕尾站與擬建廣汕鐵路接軌，以溝通珠三角核心區(qū)，在汕頭站與廣梅汕鐵路、在建梅汕鐵路及規(guī)劃的廈門至汕頭鐵路接軌，進(jìn)一步溝通中南及華東、東南沿海地區(qū)。

項(xiàng)目自廣汕鐵路汕尾站東端引出，與既有廈深鐵路并行向東，在陸豐市西跨越廈深鐵路后向東南行進(jìn)，經(jīng)陸豐市、惠來(lái)縣、潮南區(qū)、潮陽(yáng)區(qū)、濠江區(qū)、龍湖區(qū)，通過(guò)汕頭灣海底隧道進(jìn)入龍湖區(qū)后，引入汕頭站。新建線路全長(zhǎng)162.368km。

3 東都村隧道局部方案研究

3.1 研究背景

東都村隧道位于廣東省海豐縣赤坑鎮(zhèn)境內(nèi)，線路東西走向。場(chǎng)地以剝蝕丘陵為主，地形略有起伏，隧道最大埋深約21.82m，隧道全長(zhǎng)155m。東都村隧道淺埋偏壓，圍巖分級(jí)為V級(jí)，初步設(shè)計(jì)中洞門及明洞采用明挖法施工，DK7+125～DK7+162 段采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工。

3.2 方案研究

東都村隧道淺埋偏壓嚴(yán)重，隧道全長(zhǎng)155m，明挖段長(zhǎng)度118m，施工難度較大，工程風(fēng)險(xiǎn)較高，初步設(shè)計(jì)概算指標(biāo)高達(dá)1.53×104/m。為提高汕汕鐵路項(xiàng)目的工程可實(shí)施性、安全可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性、系統(tǒng)協(xié)調(diào)性，我們對(duì)東都村隧道局部方案進(jìn)行補(bǔ)充研究。

3.2.1 線路平面方案研究

1）方案 I：初步設(shè)計(jì)方案

（1）方案說(shuō)明：線路自汕尾站接軌點(diǎn)DK0+841.984 引出后，于既有廈深鐵路北側(cè)并行，在DK6+317.7 處以隧道形式上跨廈深鐵路隧道，上跨規(guī)劃興汕高速后折向東北，于海豐鳥(niǎo)類自然保護(hù)區(qū)預(yù)留廊道內(nèi)通過(guò)，到達(dá)方案研究終點(diǎn)DK13+000。

（2）主要控制因素：既有廈深鐵路，規(guī)劃興汕高速，滑坡、松散坡積、崩積體、海豐鳥(niǎo)類自然保護(hù)區(qū)等【2】。

2）方案Ⅱ：南移增加隧道埋深方案

（1）方案說(shuō)明：為縮短?hào)|都村隧道明挖段長(zhǎng)度，增加隧道埋深，將東都村隧道所在直線邊向南偏移，同時(shí)為保證夾直線長(zhǎng)度，在不降低批復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，將東都村隧道大里程處曲線半徑由8 000m 調(diào)整至7 000m。

（2）主要控制因素：既有廈深鐵路，規(guī)劃興汕高速，滑坡、松散坡積、崩積體、海豐鳥(niǎo)類自然保護(hù)區(qū)等。

3）方案Ⅲ：北移取消隧道方案

（1）方案說(shuō)明：在不調(diào)整上跨廈深鐵路跨點(diǎn)的基礎(chǔ)上，扭轉(zhuǎn)東都村隧道所在直線邊，調(diào)整東都山隧道為橋梁，同時(shí)，為保證線路不侵入海豐鳥(niǎo)類自然保護(hù)區(qū)，在不降低批復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，將東都村隧道大里程處曲線半徑由8 000m 調(diào)整至7 000m。

（2）主要控制因素：既有廈深鐵路，規(guī)劃興汕高速，滑坡、松散坡積、崩積體、海豐鳥(niǎo)類自然保護(hù)區(qū)等【3】。

4）方案比較分析

綜上分析（見(jiàn)表1），方案I 相較于方案Ⅱ與方案Ⅲ，雖然工程風(fēng)險(xiǎn)較高，但邊界條件穩(wěn)定，沿線鉆探基本完成，時(shí)間成本較低，溝通協(xié)調(diào)難度較小。為保證開(kāi)工目標(biāo)，在平面研究的基礎(chǔ)上，對(duì)初設(shè)方案繼續(xù)深化研究，補(bǔ)充研究了樁基護(hù)拱暗挖方案以及原位抬高路基方案【4】。

表1 線路平面方案研究技術(shù)參數(shù)對(duì)比一覽表

3.2.2 線路縱斷面方案研究

1）方案 I：初步設(shè)計(jì)方案

（1）方案說(shuō)明：線路縱段面自方案比較起點(diǎn)DK5+103.5 采用4‰坡度上坡，之后以既有廈深鐵路隧道洞頂高程、規(guī)劃興汕高速路面高程為控制點(diǎn)，采用9.8‰坡度下坡，通過(guò)平公山隧道、東都村隧道、虎頭山隧道。之后線路經(jīng)過(guò)跨興汕高速特大橋，采用17.7‰坡度下坡，降低橋高，最后采用3‰坡度下坡，通過(guò)大化村隧道到達(dá)方案比較終點(diǎn)DK11+200。

（2）主要控制因素：既有廈深鐵路，規(guī)劃興汕高速等。

2）方案Ⅱ：樁基護(hù)拱暗挖方案

（1）方案說(shuō)明（見(jiàn)圖1）：本方案縱段面與初步設(shè)計(jì)方案一致，為減少邊、仰坡的刷方和原始地表植被的破壞，采用樁基護(hù)拱的超前支護(hù)方式，在護(hù)拱的保護(hù)下完成隧道的開(kāi)挖支護(hù)【5】。

（2）主要控制因素：既有廈深鐵路，規(guī)劃興汕高速等。

圖1 樁基護(hù)拱暗挖方案橫斷面圖

3）方案Ⅱ：原位抬高路基方案

（1）方案說(shuō)明：線路縱段面自方案比較起點(diǎn)采用4‰坡度上坡，之后以既有廈深鐵路隧道洞頂高程為控制點(diǎn)，采用4.4‰坡度下坡，抬高原東都村隧道處軌面高程，取消隧道改為路基。之后在保證規(guī)劃興汕高速凈空的前提下，采用15.3‰坡度下坡通過(guò)虎頭山隧道，出隧道后采用17.7‰坡度下坡，降低跨興汕高速特大橋橋高，最后采用3‰坡度下坡，通過(guò)大化村隧道到達(dá)方案比較終點(diǎn)【6】。

（2）主要控制因素：既有廈深鐵路，規(guī)劃興汕高速等。

4）方案比較分析

表2 線路縱段面方案研究技術(shù)參數(shù)對(duì)比一覽表

綜上分析（見(jiàn)表2），方案Ⅱ大幅減少了邊仰坡的開(kāi)挖防護(hù)工程，對(duì)原始地表植被的破壞較少，同時(shí)在樁基護(hù)拱保護(hù)下開(kāi)挖支護(hù)，大大降低施工風(fēng)險(xiǎn)，后期運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)較低。而且樁基護(hù)拱暗挖方案平縱斷面未做調(diào)整，僅針對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化，上階段鉆探成果均能利用，時(shí)間成本及協(xié)調(diào)難度較低，系統(tǒng)協(xié)調(diào)性較強(qiáng)。因此，本次研究推薦方案Ⅱ：樁基護(hù)拱暗挖方案。

4 結(jié)論

在不降低批復(fù)標(biāo)準(zhǔn)、滿足各類邊界條件基本原則的前提下，本次方案研究結(jié)合工程總承包項(xiàng)目的特點(diǎn)，針對(duì)東都村隧道淺埋偏壓嚴(yán)重、施工風(fēng)險(xiǎn)高、工程投資大等問(wèn)題，并結(jié)合地質(zhì)、規(guī)劃、環(huán)保等因素，對(duì)該段線路的平縱斷面綜合分析。通過(guò)工程可實(shí)施性、安全可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性、系統(tǒng)協(xié)調(diào)性等方面的分析對(duì)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最終選出推薦方案。本線方案比選思路可為工程總承包方案研究工作提供參考。