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铁路隧道论文参考文献：
[摘 要]铁路隧道下穿既有高速公路隧道的施工是一项专业性较强的工程,其有着较大的施工难度,施工单位需要保证施工的安全性,还要保证既有高速公路的正常营运.本文结合工程案例,对施工控制技术进行了介绍,希望对施工单位提供一定参考帮助,在施工的过程中,保证既有隧道运营的安全性,还要保证既有隧道的耐久性,避免在使用的过程中出现较多的质量问题,从而增加安全隐患.
[关键词]铁路隧道；既有隧道；高速公路；施工；控制
在城市规划和建设的过程中,铁路隧道下穿既有隧道类型的工程越来越多,这类工程在施工的过程中,存在较大的安全隐患,施工单位需要保证既有隧道的稳定性,不能影响既有隧道的正常使用.我国对这类工程的研究比较少,在施工的过程中,需要参考国外的先进经验,施工单位需要考虑新隧道和既有隧道之间的影响关系,还要采取有效地措施保证既有隧道施工的安全性,要合理优化施工技术以及流程,这样才能保证工程的顺利进行.
一、工程概况
某铁路为国内第一条在建的设计速度200km/h、预留提速250km/h且通过双层集装箱的铁路.该线头岭隧道位于县境内,全长4103m.本隧道在DK280+950～DK281+100段下穿同（江）三（亚）高速公路既有头岭隧道左右线,新建隧道拱顶距既有高速公路隧道基础底面约3.24m,平面交角约54°.既有高速公路隧道为两车道上下行分离式隧道,隧道净高7m,净宽10.8m,交叉段洞身初期支护为喷锚支护.
二、铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工控制技术
隧道施工有着一定危险性,施工单位需要遵照管超前、弱爆破、强支护等原则,要对施工设计方案进行优化,还要考虑隧道工程的实际情况,一定要保证隧道运营的安全性,降低新建隧道对既有隧道的影响.在对交叉段隧道进行施工时,需要采用以下几种技术措施.
1.超前长管棚注浆预支护
在交叉段隧道施工的过程中,需要使用长管棚这种材料,其规格一般为热轧无缝钢管或者钢花管,这种管材的外径为89mm,壁厚6mm,钢管的两端需要采用预加工技术,使其形成外丝扣,还要采用交错的方式进行连接,在插入的过程中,要保证角度在5°-10°左右,还要保证误差径向不超过20cm,另外,相邻钢管的环向不能超过10cm.在施工前,施工单位还要做好地质考察工作,根据地层的特点,采用钻具进行钻孔,施工人员还要做好清孔工作,这样可以保证钢管顶进的质量,只有保证孔道的清洁性,才能保证施工的效果,施工人员要检查孔道内是否存在岩渣或者碎石.在钢花管上进行钻孔时,要保证孔径的大小在10-16mm之间,孔的形状一般为梅花型,施工人员还要设置止浆段,管棚的前端可以设计成锥形,这样才能方便顶进施工.
长管棚注浆一般采用的是水泥浆液,在配制浆液时,要保证水灰比为1：1,注浆的压力要在0.5-2.0MPa,施工人员需要在现场进行注浆试验,对相关参数进行调整,还要做好搅拌工作,保证搅拌的均匀性,然后将浆液注入钢管内,在注浆完成后,还需要将M5水泥砂浆填充到钢管内,这项措施可以保证管棚的强度.
2.优化支护参数
在隧道施工时,还要做好支护工作,这有利于保证隧道施工的安全性,在隧道衬砌时,需要选择高强度的材料,由于既有高速公路隧道会对新建隧道的施工质量产生一定影响,所以,施工单位一定要考虑到安全隐患因素,要保证隧道结构的稳定性,在支护时,可以采用C25网喷混凝土,还要采用厚度为25cm的钢筋网,这些材料的强度和刚度都比较大,可以提高支护的效果.施工单位的技术人员需要对支护参数进行优化,在保证一次衬砌效果的同时,还要做好二次衬砌的施工材料选择工作,施工单位采用的是厚度为50cm的C30钢筋混凝土,其有着优良的特性,可以保证二次衬砌的施工效果.
3.施工方法和施工工序
施工方法的优劣对控制既有隧道结构的变形起着主导作用.经分析研究及现场试验,决定采用3台阶临时仰拱法施工,上台阶分左右部开挖,中间设临时钢架支撑,各台阶纵向间距3～5m,开挖每循环进尺控制在1m以内,边开挖边进行初期支护,尽量减少对既有隧道的扰动.具体施工工序如图1所示.
图1 新建隧道施工工序横断面图
注：施工工序：第一步,弱爆破开挖①部,施作周边的初期支护,架立永久钢架及中隔壁临时钢架,设锁脚钢管,施作临时仰拱,安设横撑；第二步,弱爆破开挖②部步骤和工序同①部；第三步,在滞后②部一段距离后,弱爆破开挖③部,及时喷混凝土、架设永久钢架、施工临时仰拱；第四步,在滞后③部一段距离后,弱爆破开挖④部,及时喷混凝土、架设钢架使钢架封闭成环；第五步,灌注部仰拱及隧底填充；第六步,一次性灌注部衬砌.
4.弱振动爆破
由于本新建铁路隧道和既有高速公路隧道间岩层垂直厚度仅为3.24m,施工过程中应控制新建铁路隧道开挖爆破的振动,宜将最大爆破振动速度控制在4cm/s以下,以确保既有隧道的安全.根据大量的分析研究及现场监测,认为近距离交叉重叠隧道穿越施工时,爆破振动对既有隧道的影响基本上受爆源的距离、装药状况、地层条件及既有隧道健全度的控制.
5.既有隧道监测
监控量测是监视围岩稳定及判断设计和施工方法是否正确的重要手段,亦是保证安全施工、提高经济效益的重要条件.选择在既有高速公路隧道监测的目的是根据监测结果掌握地层稳定性规律,及时了解既有隧道衬砌力学行为的变化情况,预见事故和险情,为及时调整和修正支护参数及施工方法提供科学依据.既有高速公路隧道内监测断面选择在其左右线隧道中线和新建铁路隧道中线交叉点及其两侧对称布置.
三、结语
铁路隧道下穿既有高速公路隧道的施工具有较高的技术难度,在施工的过程中,施工人员需要做好施工前的准备工作,要对施工设计进行优化,还要选择性能优良的施工材料,要降低既有隧道对新建隧道的影响.在施工的过程中,要尽量少采用爆破的施工方式,要提高支护的强度,这有利于保证施工的安全性.在交叉段的施工,需要采用有效的施工控制技术,要做好浆液配置以及支护参数优化工作,还要保证既有隧道的耐久性,避免其在使用一段时间后出现质量问题.
参考文献
[1]张成平,张顶立,吴介普,骆建军.暗挖地铁车站下穿既有地铁隧道施工控制[J].中国铁道科学,2009（01）
[2]童祥.某双线铁路隧道下穿既有高速公路的施工方法[J].科技资讯,2008（20）
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