道路工程論文發表穿運營隧道施工技術

　　1 工程概況

　　秦嶺翠華山隧道位于西安市長安區境內，起訖里程為D1K65+807～D1K77+078,全長11271米。翠華山隧道界于既有線K64+300～K67+700之間。隧道進口段在D1K66+298處下穿既有西康線小峪隧道，(交叉點在既有線隧道內的里程為K64+752)，隧道中線與既有小峪隧道中心線夾角為29°23‘28“，新建隧道與既有隧道間巖層凈距約8m(詳見平面關系圖)。

　　新建秦嶺翠華山隧道下穿既有線小峪隧道段圍巖為Ⅲ級圍巖，離既有隧道巖層凈距離較小(約8米)，交叉段長度為26.1米。隧道下穿既有線隧道施工時，由于圍巖要受運營列車振動影響，會造成洞身開挖后圍巖的穩定性較差，為此必須采取較為穩妥的施工方法，確保隧道施工安全。新建隧道在下穿既有線隧道施工過程中，采取大量的預加固措施，以嚴格控制既有隧道沉降，確保既有線路運營及新建隧道施工安全。

　　2 原設計方案施工措施

　　2.1既有隧道加固措施

　　新建隧道施工前，對既有小峪隧道K64+710～K64+780段襯砌邊墻背后鉆孔壓注水泥漿，孔徑50mm，孔深1m，環向間距2.5m，縱向間距5m，梅花形布置;拱腳采取R32N自進式錨桿加固，錨桿長L-3.5m，間距@1.0×1.0m，錨桿為雙排，交錯布置。

　　在新建隧道施工至D1K66+300以前，對既有隧道K64+735～+759段進行D24梁加固，在新建隧道支護達到足夠強度后，將D24梁加固段移至K64+745～+769段，新建隧道繼續施工。設計既有線加固中，工字形鋼枕作橫抬，高強度螺栓連接;支墩采用C20鋼筋混凝土，厚度50厘米，直徑120厘米;線路穩固采用木支撐，間距120厘米。

　　2.2新建隧道加固措施

　　D1K66+210～+386段下穿段既有西康鐵路小峪隧道，為Ⅲ級圍巖，為保證施工安全及既有線運營安全，設計D1K66+250～+340段采用Ⅴ級加強鋼筋混凝土襯砌，全斷面設1榀/0.8m的I16工字鋼架，拱部120°范圍采用φ60中管棚，長8米，每5米1環，環向間距0.4m，外插角不大于12°，并注水泥-水玻璃雙液漿預加固巖層。D1K66+210～+250、 D1K66+340～+386下穿影響段采用Ⅳ級加強襯砌，拱墻設1榀/1.2m格柵鋼架。

　　3 施工方案優化措施

　　3.1既有線小峪隧道加固施工方案優化措施

　　1、新建隧道施工前，對既有線小峪隧道K64+710～K64+780段襯砌拱墻進行地質雷達掃描，根據掃描情況確定拱墻注漿加固方案，注漿時注漿孔孔徑50mm，孔深1m，環向間距2.5m，縱向間距2.5m，梅花形布置。

　　2、對既有隧道(K64+710～K64+780)拱腳上下1米位置采取R32N自進式錨桿加固，錨桿長L-3.5m，間距@1.0×1.0m，錨桿為雙排，交錯布置，共280根。

　　3、新建隧道臨近既有線隧道施工時，加強對新建隧道及既有隧道監控測量，在施工中采用多波共振儀對隧道圍巖收斂變形、下穿段地表沉降，對新建、既有隧道嚴密監控，測點加密，量測頻率加大，根據量測結果及時指導施工。

　　3.2隧道在下穿段的施工安全保證措施

　　3.2.1 加強調整支護參數

　　下穿段圍巖為Ⅲ級圍巖，對支護進行加強，D1K66+278～+318段斷面形式及支護參數采用Ⅴ級加強鋼筋混凝土襯砌，拱墻設1榀/0.5m的I20工字鋼架，仰拱設1榀/0.5m的I16工字鋼架;D1K66+250～+340其他段斷面形式及支護參數也采用Ⅴ級加強襯砌，全斷面設1榀/0.8m的I16工字鋼架;D1K66+210～+250、 D1K66+340～+386段采用Ⅳ級加強襯砌，拱墻設1榀/1.2m格柵鋼架。開挖后及時初噴并施作徑向錨桿、輔以鋼拱架加強支護，盡量減少圍巖風化及收斂變形，加強隧道的自穩能力。施工上臺階拱架時，鎖腳錨桿采用φ42小導管，長3.0米。

　　3.2.2 加強超前支護

　　對D1K66+278～+318段拱部120°范圍采用φ60中管棚，長8米，每5米1環，環向間距0.4m，外插角不大于12°，并注水泥-水玻璃雙液漿預加固巖層，形成棚護結構，以保證每次開挖后上部圍巖的穩定，減少圍巖收斂。

　　3.2.3調整開挖方法

　　嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短進尺、弱爆破、強支護、快封閉、勤量測、緊襯砌”的原則。在Ⅲ級圍巖中進行施工，采取臺階法開挖，循環進尺控制在0.6～1.0米左右。嚴格按照控制爆破試驗獲得的爆破參數進行爆破作業，按照監控方案進行監控，以確保既有隧道結構安全。

　　3.2.4隧道施工爆破控制

　　1、現場技術員嚴格按照爆破設計方案在掌子面布置炮眼，誤差不超過5㎝;

　　2、工地代班員現場監控炮工打眼位置、深度以及裝藥量，現場安全員負責炸藥的領取及發放工作，并做好裝藥量記錄，同時要求監理員現場旁站監督，裝藥量報監理工程師簽認;

　　3、現場負責人和小峪車站駐站聯絡員密切聯系了解列車運行情況，駐站員和車站運轉室取得聯系，確定西安方向來車到小峪車站至發車最少不少于10min，確定安康方向來車到南五臺車站至發車時間最少不少于5 min(南五臺車站發車到下峪車站按120km/h的速度行駛需10min;80km/h的速度需要15 min);

　　4、得到運轉室同意后駐站防護員反映信息給現場負責人，負責人向開挖班長發放電雷管，允許起爆;

　　5、起爆后既有線洞內施工監測員、長安大學監測負責人和設備管理單位三方共同對線路及既有隧道檢查，現場技術負責人和量測小組對新建隧道進行檢查，雙方將檢查情況通報給現場負責人(用對講機在洞內第一時間匯報情況)，確定新建隧道和既有隧道及線路變形數據在允許范圍后報駐站聯絡員，駐站員報運轉室同意列車通過。若隧道、線路變形超過允許范圍通知車站停止發車。

　　3.2.5對洞身周邊圍巖進行加固

　　對隧道開挖后，靠近掌子面周邊圍巖可能出現的裂縫、軟弱破碎地段采用小導管并注水泥-水玻璃雙液漿進行預加固處理。

　　3.2.6加強仰拱及二次襯砌

　　開挖后，盡快施作仰拱，便于快速成環，以加強隧道整體性;及時施工二次襯砌。仰拱離掌子面不大于20米，二次襯砌離掌子面不大于40米。其步長關系如圖：

　　二襯施工完成，強度滿足施工技術要求時，及時進行二襯背后注漿回填，并保證密實。

　　3.2.7對既有隧道和新建隧道加強監控量測

　　成立6人監控量測小組，負責對既有隧道和新建隧道進行監控量測工作。

　　1、既有線隧道的監控量測

　　新建隧道施工爆破時，派專測組對下穿段既有線隧道進行既有隧道襯砌混凝土表面應變監測和爆破振動加速度監測，嚴格控制爆破震速在10cm/s以內;每次爆破后，對下穿段既有線隧道進行隧底沉降、洞身凈空收斂使用精密全站儀及收斂儀進行量測，以確定既有隧道的安全與穩定。

　　每次爆破后，配合工務段采用軌距尺等對既有線軌道軌距、水平度、超高進行測量并及時調整。

　　2、新建隧道的監控量測

　　及時對隧道拱頂下沉及凈空收斂進行量測采取數據后及時處理數據，對結果及時反饋以加強對隧道施工指導。隧道情況出現變化時，及時進行加固。

　　3.2.8 臨時預警機制

　　當隧道施工存在問題時，及時按下列要求進行處理

　　3.2.9 既有隧道慢行要求

　　新建隧道下穿既有線隧道施工期間，為減少列車行車對圍巖的擾動，保證列車的行車安全，請求列車按45km/小時的速度通過既有線小峪隧道K64+690～+800段。

　　4 施工總結

　　4.1取消了既有線隧道采用D24便梁加固的方法，大量減少了在既有線作業時間，而且也減少了架空線路對水溝電纜槽等既有隧道現狀破壞，減少了既有線施工安全隱患及對行車的干擾。

　　4.2加強了新建隧道施工措施，減少了新建隧道施工時對周邊圍巖的擾動，保證了新建隧道施工安全及既有線行車安全。

　　4.3加強對既有線的監控，并做好既有線運營的應急物資儲備，適時進行安全應急演練，保證下穿隧道時安全可控。