隧道穿越既有铁路线超浅埋暗挖施工技术

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1、隧道穿越既有铁路线超浅埋暗挖施工技术　　【摘要】本文叙述了双柱三连拱隧道在埋深浅、地质条件差及地表既有铁路线动荷载作用下的开挖支护施工、轨道加固、井点降水及监测等方面的内容，特别是在软土层中超浅埋暗挖、地表有列车动荷载作用下的施工，目前还没有成熟的理论和经验可借鉴，通过我们在施工过程中不断摸索和总结，隧道终于顺利竣工。【关键词】既有铁路线超浅埋列车动荷载双侧壁导洞法中图分类号：U45文献标识码：A1、工程概况某工程暗挖段长155.4m(DK0+063.279～DK0+218.679)。该暗挖通道地表有火车站12条客运线、2

2、条货运线、1条驼峰线、4座旅客站台、4座邮政通道（邮政通道底板距中跨开挖拱顶净距仅有1.2m）。暗挖段通道结构形式为双柱三连拱，跨度16.2m，拱顶最大高度7.3m，拱顶最小覆土厚度4.5m，拱底至地面最大埋深12.3m，施工工法为大管棚、超前小导管支护，双侧壁导洞法结合台阶法、CD法施工，采用复合式衬砌，初期支护为格栅钢架+C20干喷砼锚喷支护，二衬为钢筋混凝土结构，防水工程采用ECB防水板全断面封闭+二衬C40P8抗渗混凝土。12区间结构抗震烈度为Ⅶ级。2、地质情况0（轨面标高）～-2.17m为杂填土，褐黑色；-2.1

3、7m～-8.57m为粉质粘土，呈褐黄色，湿粘性较好；-8.57m以下为粘土，呈褐黄色，湿、可塑状；地下水埋深为-2.1m～-3.8m，对砼无侵蚀性，渗透速度为0.87m/d；土壤最大冻结深度1.7m。3、工程难点3.1地质条件复杂，地下水丰富。粉质粘土、粘土自稳性差，遇水就变成稀泥，而且车站各类地下管线繁多，日伪时期的管线走向、高程资料无处可查，给施工带来极大的不便。3.2隧道埋深浅铁道轨面至中跨开挖拱顶净距仅4.5m。3.3地表建筑物对沉降控制要求高在列车正常运营情况下，隧道穿越15条既有铁路线（包括客、货运线），4座邮

4、政通道及4座旅客站台，为避免形成三角坑冲击效应，铁路轨面绝对沉降值不得超过10mm。3.4施工工艺复杂超前支护采用大管棚，中跨和左右两侧边跨各设置5座管棚工作室；暗挖施工工法有双侧壁导洞法+台阶法+CD法；衬砌施工时需进行结构受力体系转换。124、施工方案的确定根据隧道地质条件及工程特点，总体方案为：降水施工→轨道加固→西跨初期支护→东跨初期支护（滞后西跨10m）→中跨初期支护（滞后东跨15m）→东、西跨二次衬砌→拆除东西跨中隔墙（待衬砌混凝土强度达到设计强度的100％时施工）→中跨二次衬砌。4.1降水施工根据场地水文地质

5、条件和设计要求，采用井点降水，保证降水效果。4.2轨道加固对铁路轨道进行3－5－3扣轨加固，增强钢轨抵抗变形能力。4.3超前支护采用φ108mm注浆大管棚、φ42mm小导管超前支护，格栅钢架（间距500mm）随挖随喷，尽早封闭成环。。4.4双侧壁导洞法、CD法、台阶法暗挖施工充分发挥围岩自身支护作用，根据围岩的性质采用工法为双侧壁导洞法+台阶法+CD法，及时收集、分析监测的数据，进行反馈并指导下一步施工。4.5受力体系转换左右两侧边跨衬砌混凝土强度达到设计强度的100％，开始拆除中隔墙，结构受力体系转换，进行中跨衬砌施工。

6、125.井点降水施工5.1井位布置降水井深19m，井径600mm，因地表既有设施复杂，降水井尽最大可能沿轴线按10m/眼布设，考虑到降水效果及防止边跨施工时锁脚锚杆打到降水井壁上，降水井横向间距为21m。管井内的水经支管汇入ф150mm总管内，经汇水总管排入车站排水管沟。5.2施工工艺测量放线定井位→探明地下管线→人工钻孔→成孔→下管→填砾石→下泵→洗井→接总管5.3降水设备选型根据现场实际情况及以往经验，降水设备选型为Q6－32/3－1.1三相潜水电泵，参数如下：流量：6m3/h扬程：32m功率：1.1KW配管内径：40

7、mm5.4降水系统运行情况降水井抽水开始时间为预计开挖掌子面到降水井里程处提前45天，直到二次衬砌施工完毕停止。降水方式为循环式降水，降水随时间的延续抽水量递减。最初抽水量统计：24m3/天/眼。根据现场实测情况，井内水位一直保持在轨面下17m左右，降水效果比较理想。6.轨道加固施工6.1方案选择的依据和原则12轨面绝对沉降值不得超过10mm，防止形成“三角坑冲击效应”。在地表沉降不超过30mm的情况下，轨道加固必须保证列车的正常运营。6.2轨道加固方案轨道加固方案为3-5-3扣轨：以重型钢轨加钢扣件、螺栓连接形成为纵、横

8、梁。（3－5－3扣轨断面见图1）通过监测所得的数据，及时反馈给线路专业维护队伍，进行填碴整道。6.3方案实施过程6.3.1轨道加固的时间在开挖掌子面距轨道15米时形成加固体系。（单侧导洞开挖纵向影响范围12米）6.3.2加固范围沿通道中线每侧各12.5米为加固范围。6.3.3加固材料横梁：1.5m钢轨每