新建隧道下穿运营隧道施工技术

新建隧道下穿运营隧道施工技术 摘要：新建翠华山隧道下穿既有运营线小峪隧道，两隧道垂直净距8m，为确保新建隧道施工安全的既有隧道运营安全，主要采取弱爆破、强支护、仰拱超前、二衬紧跟、监控量测控制等优化方案，确保安全，缩短施工时间，减少成本，提高经济效益。 关键词：隧道；下穿运营线；施工技术 abstract: a new green huashan tunnel under operating lines of small yu tunnel, two tunnels vertical spacing of 8m, in order to ensure the construction safety of new tunnel is a tunnel operation safety, mainly take the weak blasting, strong support, advanced invert, followed by the two lining, monitoring and measurement control and optimization scheme, to ensure that safety, shorten construction time, reduce costs, improve economic efficiency. key words: tunnel; tunneling under operation line; construction technology 中图分类号：u415.6 献标识码：文章编号：2095-2104（2013）1-0020-02 1 工程概况 秦岭翠华山隧道位于西安市长安区境内，起讫里程为d1k65+807～d1k77+078,全长11271米。翠华山隧道界于既有线k64+300～k67+700之间。隧道进口段在d1k66+298处下穿既有西康线小峪隧道，（交叉点在既有线隧道内的里程为k64+752），隧道中线与既有小峪隧道中心线夹角为29°23‘28“，新建隧道与既有隧道间岩层净距约8m（详见平面关系图）。 新建秦岭翠华山隧道下穿既有线小峪隧道段围岩为ⅲ级围岩，离既有隧道岩层净距离较小（约8米），交叉段长度为26.1米。隧道下穿既有线隧道施工时，由于围岩要受运营列车振动影响，会造成洞身开挖后围岩的稳定性较差，为此必须采取较为稳妥的施工方法，确保隧道施工安全。新建隧道在下穿既有线隧道施工过程中，采取大量的预加固措施，以严格控制既有隧道沉降，确保既有线路运营及新建隧道施工安全。

2原设计方案施工措施 2.1既有隧道加固措施 新建隧道施工前，对既有小峪隧道k64+710～k64+780段衬砌边墙背后钻孔压注水泥浆，孔径50mm，孔深1m，环向间距2.5m，纵向间距5m，梅花形布置；拱脚采取r32n自进式锚杆加固，锚杆长l-3.5m，间距@1.0×1.0m，锚杆为双排，交错布置。 在新建隧道施工至d1k66+300以前，对既有隧道k64+735～+759段进行d24梁加固，在新建隧道支护达到足够强度后，将d24梁加固段移至k64+745～+769段，新建隧道继续施工。设计既有线加固中，工字形钢枕作横抬，高强度螺栓连接；支墩采用c20钢筋混凝土，厚度50厘米，直径120厘米；线路稳固采用木支撑，间距120厘米。 2.2新建隧道加固措施 d1k66+210～+386段下穿段既有西康铁路小峪隧道，为ⅲ级围岩，为保证施工安全及既有线运营安全， 设计d1k66+250～+340段采用ⅴ级加强钢筋混凝土衬砌，全断面设1榀/0.8m的i16工字钢架，拱部120°范围采用φ60中管棚，长8米，每5米1环，环向间距0.4m，外插角不大于12°，并注水泥-水玻璃双液浆预加固岩层。d1k66+210～+250、 d1k66+340～+386下穿影响段采用ⅳ级加强衬砌，拱墙设1榀/1.2m格栅钢架。 3 施工方案优化措施 3．1既有线小峪隧道加固施工方案优化措施 1、新建隧道施工前，对既有线小峪隧道k64+710～k64+780段衬砌拱墙进行地质雷达扫描，根据扫描情况确定拱墙注浆加固方案，注浆时注浆孔孔径50mm，孔深1m，环向间距2.5m，纵向间距2.5m，梅花形布置。 2、对既有隧道（k64+710～k64+780）拱脚上下1米位置采取r32n自进式锚杆加固，锚杆长l-3.5m，间距@1.0×1.0m，锚杆为双排，交错布置，共280根。 3、新建隧道临近既有线隧道施工时，加强对新建隧道及既有隧道监控测量，在施工中采用多波共振仪对隧道围岩收敛变形、下穿段地表沉降，对新建、既有隧道严密监控，测点加密，量测频率加大，根据量测结果及时指导施工。 3.2隧道在下穿段的施工安全保证措施 3.2.1 加强调整支护参数 下穿段围岩为ⅲ级围岩，对支护进行加强，d1k66+278～+318段断面形式及支护参数采用ⅴ级加强钢筋混凝土衬砌，拱墙设1榀/0.5m的i20工字钢架，仰拱设1榀/0.5m的i16工字钢架；d1k66+250～+340其他段断面形式及支护参数也采用ⅴ级加强衬砌，全断面设1榀/0.8m的i16工字钢架；d1k66+210～+250、 d1k66+340～+386段采用ⅳ级加强衬砌，拱墙设1榀/1.2m格栅钢架。开挖后及时初喷并施作径向锚杆、辅以钢拱架加强支护，尽量减少围岩风化及收敛变形，加强隧道的自稳能力。施工上台阶拱架时，锁脚锚杆采用φ42小导管，长3.0米。 3.2．2 加强超前支护 对d1k66+278～+318段拱部120°范围采用φ60中管棚，长8米，每5米1环，环向间距0.4m，外插角不大于12°，并注水泥-水玻璃双液浆预加固岩层，形成棚护结构，以保证每次开挖后上部围岩的稳定，减少围岩收敛。 3.2．3调整开挖方法 严格遵循”管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。在ⅲ级围岩中进行施工，采取台阶法开挖，循环进尺控制在0.6～1.0米左右。严格按照控制爆破试验获得的爆破参数进行爆破作业，按照监控方案进行监控，以确保既有隧道结构安全。 3.2.4隧道施工爆破控制 1、现场技术员严格按照爆破设计方案在掌子面布置炮眼，误差不超过5㎝； 2、工地代班员现场监控炮工打眼位置、深度以及装药量，现场安全员负责炸药的领取及发放工作，并做好装药量记录，同时要求监理员现场旁站监督，装药量报监理工程师签认； 3、现场负责人和小峪车站驻站联络员密切联系了解列车运行情况，驻站员和车站运转室取得联系，确定西安方向来车到小峪车站至发车最少不少于10min，确定安康方向来车到南五台车站至发车时间最少不少于5 min（南五台车站发车到下峪车站按120km/h的速度行驶需10min；80km/h的速度需要15 min）； 4、得到运转室同意后驻站防护员反映信息给现场负责人，负责人向开挖班长发放电雷管，允许起爆； 5、起爆后既有线洞内施工监测员、长安大学监测负责人和设备管理单位三方共同对线路及既有隧道检查，现场技术负责人和量测小组对新建隧道进行检查，双方将检查情况通报给现场负责人（用对讲机在洞内第一时间汇报情况），确定新建隧道和既有隧道及线路变形数据在允许范围后报驻站联络员，驻站员报运转室同意列车通过。若隧道、线路变形超过允许范围通知车站停止发车。 3.2.5对洞身周边围岩进行加固 对隧道开挖后，靠近掌子面周边围岩可能出现的裂缝、软弱破碎地段采用小导管并注水泥-水玻璃双液浆进行预加固处理。 3.2.6加强仰拱及二次衬砌 开挖后，尽快施作仰拱，便于快速成环，以加强隧道整体性；及时施工二次衬砌。仰拱离掌子面不大于20米，二次衬砌离掌子面不大于40米。其步长关系如图： 二衬施工完成，强度满足施工技术要求时，及时进行二衬背后注浆回填，并保证密实。 3.2.7对既有隧道和新建隧道加强监控量测 成立6人监控量测小组，负责对既有隧道和新建隧道进行监控量测工作。 既有线隧道的监控量测 新建隧道施工爆破时，派专测组对下穿段既有线隧道进行既有隧道衬砌混凝土表面应变监测和爆破振动加速度监测，严格控制爆破震速在10cm/s以内；每次爆破后，对下穿段既有线隧道进行隧底沉降、洞身净空收敛使用精密全站仪及收敛仪进行量测，以确定既有隧道的安全与稳定。 每次爆破后，配合工务段采用轨距尺等对既有线轨道轨距、水平度、超高进行测量并及时调整。 新建隧道的监控量测 及时对隧道拱顶下沉及净空收敛进行量测采取数据后及时处理数据，对结果及时反馈以加强对隧道施工指导。隧道情况出现变化时，及时进行加固。 3.2.8临时预警机制 当隧道施工存在问题时，及时按下列要求进行处理 3.2.9既有隧道慢行要求 新建隧道下穿既有线隧道施工期间，为减少列车行车对围岩的扰动，保证列车的行车安全，请求列车按45km/小时的速度通过既有线小峪隧道k64+690～+800段。 4施工总结 4．1取消了既有线隧道采用d24便梁加固的方法，大量减少了在既有线作业时间，而且也减少了架空线路对水沟电缆槽等既有隧道现状破坏，减少了既有线施工安全隐患及对行车的干扰。 4.2加强了新建隧道施工措施，减少了新建隧道施工时对周边围岩的扰动，保证了新建隧道施工安全及既有线行车安全。 4.3加强对既有线的监控，并做好既有线运营的应急物资储备，适时进行安全应急演练，保证下穿隧道时安全可控。