浅埋暗挖大跨隧道下穿既有铁路施工安全分析.pdf

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1、隧道与地下工程器Tunne~被UndergroundE~'Igineefing浅埋暗挖大跨隧道下穿既有铁路施工安全分析张彬(中铁隧道集团有限公司，北京100022)摘要：石家庄六线隧道施丁中需下穿石太直通线，施工风险较大。为保证石家庄六线隧道安全穿过既有运营铁路，施工中采取扣轨加周既有线路、洞内大管棚超前支护、全断面注浆加固掌子面、中洞法结合CRD法施工的方法，建立了一i维有限元模型．对施工过程中的力学转换进行了仿真分析，重点研究了地表沉降和隧道变形引发的轨道沉降变形，为施T提供指导。保证了下穿隧道安全顺利通过既有铁路。关键词：隧道；下穿

2、施工；既有铁路；工程控制措施；安全分析中图分类号：U455．4文献标志码：B文章编号：1009-7767(2012)05—0079—05ConstructionSafetyAnalysisofLargeSpanTunnelingUndercrossinganExistingRailwaywithShallowExcavationMethodZhangBin随着经济建设的高速发展，利用地下空间构建立孔隙潜水，含水层为砂、卵石层，主要由大气降水补体交通，解决城市交通拥堵问题，已成为地下工程建给。地下水水位埋深45~501TI，均位于结构底板以

3、下，设的研究方向．相应的隧道穿越既有线工程的机会和不需降水。隧道顶板覆土深度为1．92～9．47m。新建隧范围越来越大。目前，隧道穿越施工已经积累了较为丰道设计采用复合式衬砌，为双跨连拱形框架结构形式，富的经验，在通常情况下能够较好地预测并控制对周采用中洞法结合CRD法施工。围环境所造成的影响。然而由于土体特征具有明显的隧道下穿既有铁路段处于干燥的砂层中且埋深地域性，施工工况具有较强的针对性，在进行大跨隧较浅，白承能力极差，同时受运营列车振动的影响，造道穿越施工时。由于跨度较大，隧道穿越施工对土体成洞身开挖后围岩的稳定性更差，因此必须采取

4、较为产生的扰动会造成较大的地层移动．引起既有线结构稳妥的施工方法，确保隧道的施工安全。隧道在既有铁的不均匀沉降及上部结构的附加变形，可能导致既有路下穿过，施工中必须严格控制地表沉降，确保既有线开裂甚至破坏。因此，如何保护既有线正常运营及安铁路运营安全。全，穿越过程中如何探寻有效的辅助措施、施工方法，2施工方案的确定施工后如何控制既有线的工后沉降尤为重要。论文以隧道下穿既有铁路段地质条件差且覆盖层薄，为石家庄六线隧道下穿石太直通线工程实例为研究对象，确保隧道施工期间石太直通线正常运营及隧道施工结合数值分析方法，研究穿越施工主要控制措施Ll_

5、。安全，经比选决定采用如下施工方案。1工程概况1)线路加固：采用吊轨纵横梁加固法对既有铁路京石客运专线石家庄六线隧道在DK278+300—380进行加固，采用袖阀管注浆加固路基及直通线跨京广段下穿石太直通线路基，对应路基里程为K1+820—线东侧桥台。860。石太直通线为双线铁路，路基高约6．5111，隧道最2)超前支护：隧道拱部120。范围内采用双层大埋深9．5133。根据设计资料，工程场地范围内系第四0159x8mm大管棚与小导管注浆联合超前加固。管棚系地层，从上至下依次为杂填土、新黄土、黏性土、粉沿隧道外轮廓布置，环向间距30121

6、31，排间距30cm；在土、砂类土、圆砾土。场地范围内地下水主要为第四系隧道开挖过程中，设042x5mm超前小导管进行支护，2012#$5期(9一)$30巷，{；荭故衣79器隧道与地下工程蛐腓@l稚0《盼辨l瓣瞻小导管环向间距30om，纵向间距1．0Il1．长2．5ill⑧安装纵梁3)隧道施T：采用中洞法结合CRDT法开挖支护．纵梁置于横梁上，采用2根I56C]字钢拼装组成．先开挖巾洲，施做隧道中墙后对称开挖两侧侧洞。初期腹板、上下翼缘板均用拼接板，采用高强度螺栓拼接l芰护喷射C25纤维早强混凝上，厚度35em，纵、横在下翼缘板处，顺着字

7、钢长度方向每隔lOt钻2个隔壁厚度为30cm，钢架采朋型钢钢架，每0．5ITI设置孑L，以便用螺栓安装吊没钢枕。隧道顺线路方向不l榀⋯二二次衬砌采用C35P12钢筋混凝土浇筑短纵梁焊接或栓接，纵梁用标322U犁螺栓及10mn14)监控量测：按照专项监控量测设计．对隧道及厚扣板连接拧紧。纵粱两端支没在枕术垛上．．周边环境进行监控量测。线路当日沉降达到3mm．2d④安装吊轨梁累计沉降达到10mm时，需及时报警整修线路。吊轨梁采用50kg／m钢轨，组装式为3—5—3扣2．1既有铁路加固设计与施工钢轨接头错开1．0m以上，两端与纵梁平齐，并加设临

8、1)轨道加同lf11时梭头。扣轨前整修线路至达标，以便线路加【古]后不采用吊轨纵横梁加同法对线路进行加同，吊轨纵变形，吊枕与其下面的枕木削U型螺栓和角钢连一横梁加同是将纵轨束梁铺设在行车轨两侧