增建二線鐵路小凈距隧道工程設(shè)計(jì)
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摘要：并行隧道施工中洞室相互影響相當(dāng)復(fù)雜的問(wèn)題，論文以渝涪段增建二線隧道為例，通過(guò)隧道總體處理方案，重點(diǎn)介紹了典型工程施工中的技術(shù)要點(diǎn)。充分說(shuō)明了施工方法、開(kāi)挖順序、支護(hù)方式、洞室之間的間距，都會(huì)影響洞室的相互穩(wěn)定性。在施工程中應(yīng)充分掌握各個(gè)因素對(duì)并行隧道開(kāi)挖的影響，保證工程的順利進(jìn)行。
1.工程介紹
重慶至涪陵段鐵路是渝懷鐵路的西段，線路起于重慶北站，止于涪陵站。渝涪段既有隧道共27座，其中單線隧道長(zhǎng)26037.39m，雙線隧道長(zhǎng)301m，喇叭口隧道長(zhǎng)269m，總長(zhǎng)26587.39延米，占該段正線長(zhǎng)度的26.99%，其中界牌坡隧道為最長(zhǎng)隧道，長(zhǎng)3550.70m，部分隧道襯砌存在“局部滲漏水、局部損壞”等病害問(wèn)題。本線為增建二線，部分新建隧道與既有線線間距小于25m工程受既有線影響施工難度較大。
2.臨近既有鐵路隧道總體處理方案
（1）臨近既有隧道施工應(yīng)遵循”微臺(tái)階、短循環(huán)、控制爆破、勤量測(cè)、早封閉”的總體原則，根據(jù)對(duì)新舊隧道的監(jiān)控量測(cè)結(jié)果，實(shí)時(shí)調(diào)整控制爆破參數(shù)及襯砌支護(hù)參數(shù)。（2）洞口至分界里程明挖段增建二線與既有線之間設(shè)置防護(hù)排架，采用控制爆破或者非爆破開(kāi)挖。（3）為保證新建隧道及既有隧道運(yùn)營(yíng)安全，增建二線隧道洞門(mén)應(yīng)與既有隧道洞門(mén)齊平或者超前既有隧道洞門(mén)提前進(jìn)洞。（4）線間距小于15m的隧道段，先根據(jù)既有線隧道現(xiàn)狀對(duì)既有隧道進(jìn)行加固，必要時(shí)輔以拱墻φ42小導(dǎo)管注漿加強(qiáng)支護(hù)，再進(jìn)行新建隧道施工，施工時(shí)采用非爆破開(kāi)挖，初期支護(hù)采用全環(huán)I20型鋼鋼架及拱部大管棚或φ42小導(dǎo)管超前支護(hù)，二襯采用鋼筋砼加強(qiáng)襯砌。
3.工程實(shí)例
3.1新桂花灣隧道
3.1.1隧道概況
隧道位于重慶境內(nèi)，穿越查家祠堂、古樓山，進(jìn)口里程為YDK75+577，出口里程為YDK77+435，中心里程為YDK76+506，全長(zhǎng)1858m，最大埋深82.6m；隧道穿越侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組泥巖夾砂巖、砂巖，隧道穿越一向斜核部，節(jié)理發(fā)育，砂巖段地下水較發(fā)育，地下水對(duì)砼不具有侵蝕性。隧道縱向坡度為3.0‰和5.2‰的單面上坡。增建第二線新桂花灣隧道位于既有線桂花灣隧道與川維專(zhuān)用線桂花灣隧道中間，YDK75+577~YDK75+710段距既有隧道約11～25m，為全線距既有線線間距最小的隧道。
3.1.2工程措施
（1）YDK75+570~+577進(jìn)口路基段距既有線約10.4m~11.0m，施工時(shí)采用控制爆破開(kāi)挖，爆破震動(dòng)速度不大于5cm/s；同時(shí)對(duì)既有線采取C類(lèi)防護(hù)，即單層防護(hù)排架措施。因線間距較小，增建二線隧道洞門(mén)設(shè)計(jì)與既有隧道洞門(mén)齊平，新洞門(mén)施做前需對(duì)既有隧道洞門(mén)部分拆除，既有洞門(mén)靠新線側(cè)部分洞門(mén)采用機(jī)械切割拆除，后植入鋼筋，與新線洞門(mén)整體澆筑。
（2）YDK75+577~YDK75+710段與既有線線間距約11～25m，該段既有隧道局部存在滲透水狀況，新線施工前對(duì)新舊隧道之間巖柱采用φ42小導(dǎo)管注漿加固；加固工程應(yīng)于新建工程施工之前完成。
（3）YDK75+577~YDK75+620段線間距為11~15m，該段施工采用機(jī)械開(kāi)挖，右側(cè)壁導(dǎo)坑引入，施工外側(cè)邊墻，再分部分層開(kāi)挖其余部分。
（4）YDK75+620~YDK75+710段線間距為15~25m，采用微震動(dòng)控制爆破開(kāi)挖，分段毫秒起爆；每一分段的爆破裝藥量不得超過(guò)6kg，爆破速度不得大于2.5cm/s，二襯采用加強(qiáng)型鋼筋砼襯砌。為減小開(kāi)挖對(duì)鄰近既有隧道的影響，該段隧道采用分步開(kāi)挖（預(yù)留核心土），每循環(huán)進(jìn)尺不得大于1米，并及時(shí)做好初期支護(hù)。
（5）對(duì)新舊隧道進(jìn)行觀測(cè)和監(jiān)測(cè)。觀、監(jiān)測(cè)點(diǎn)一般每10m設(shè)一組，每組不少于4個(gè)測(cè)點(diǎn)（隧道兩側(cè)拱腳、邊墻），監(jiān)測(cè)異常區(qū)及隧道存在病害時(shí)視病害形態(tài)、位置相應(yīng)加密，觀測(cè)點(diǎn)為石膏或砂漿貼片，監(jiān)測(cè)點(diǎn)為反光點(diǎn)。既有隧道測(cè)點(diǎn)系統(tǒng)建立后，應(yīng)進(jìn)行初始測(cè)量并記錄在案。
3.2新界牌坡隧道
3.2.1隧道概況
隧位于重慶石沱鎮(zhèn)及涪陵市石龍場(chǎng)管理的長(zhǎng)江防護(hù)林帶，屬山區(qū)地貌，進(jìn)口里程為YDK84+102，出口里程為YDK88+345，中心里程為YDK86+223.5，全長(zhǎng)4243m，最大埋深250m；隧道穿越侏羅系中下統(tǒng)自流井組泥巖夾砂巖、侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組泥巖夾砂巖，三疊系上統(tǒng)須家河組砂巖夾泥巖、頁(yè)巖及煤層煤線，隧道穿越黃草峽背斜、申家溝斷層，節(jié)理裂隙發(fā)育，YDK84+423~YDK85+502段地下水發(fā)育，地下水對(duì)砼結(jié)構(gòu)具硫酸鹽H2型侵蝕性。隧道于YDK85+746.02上跨重鋼專(zhuān)用線界牌坡隧道，兩線路中線交角約77°，內(nèi)軌頂面高差僅10.02m。
3.2.2工程措施
（1）隧道于YDK85+746.02上跨重鋼聯(lián)絡(luò)線界牌坡隧道，兩隧道內(nèi)軌頂面高差為10.02m，巖柱凈厚度僅0.61米。為確保隧道施工的安全，采取重鋼聯(lián)絡(luò)線隧道先行穿越交叉段，并在重鋼聯(lián)絡(luò)線隧道二襯達(dá)到一定強(qiáng)度后，再行新界牌坡隧道交叉段的施工,如圖2。
（2）對(duì)交叉段重鋼聯(lián)絡(luò)線界牌坡隧道初期支護(hù)采用雙層型鋼鋼架及超前小導(dǎo)管加強(qiáng)支護(hù)，鋼架間距0.6米/榀，二襯采用80cm厚鋼筋混凝土加強(qiáng)襯砌。上部隧道YDK85+725~YDK85+765段采用III級(jí)底板加強(qiáng)襯砌。
（3）因上、下隧道凈巖柱僅0.61m，上部隧道待下部隧道先行穿越且二襯施做超前不少于20米后再行施工。為防止破壞下部隧道初支及二襯，上部隧道開(kāi)挖采取分層機(jī)械開(kāi)挖，逐層剝離，每次施工厚度不超過(guò)0.5m，每次施工進(jìn)尺不超過(guò)1m，并及時(shí)支護(hù)和襯砌，以減少對(duì)下部隧道結(jié)構(gòu)的影響。
4.結(jié)語(yǔ)
由于既有線行車(chē)密度大，增建二線施工應(yīng)嚴(yán)格保證既有線運(yùn)營(yíng)安全。渝涪二線鐵路現(xiàn)已順利貫通通車(chē)，施工期間未發(fā)生危及既有線運(yùn)營(yíng)安全的事故。設(shè)計(jì)所采取措施能保證既有線運(yùn)營(yíng)及新建隧道施工安全，為類(lèi)似工程提供參考。
參考文獻(xiàn)：
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［2］吳煥通.小間距地鐵區(qū)間隧道施工工序模擬分析[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2002(5):32-35．
作者：王秋 單位：中鐵二院重慶勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司