铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术浅析

刘漂然 中铁隧道局集团路桥工程有限公司

铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工对我国交通体系的发展有着重要作用，施工人员应加强铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工质量控制，提高铁路隧道施工质量与施工效益，降低施工对既有隧道质量的影响

一、工程概况

本研究所选取的下穿既有高速公路隧道下穿的条件为DK77+660-DK77+760，该隧道长度为100米，交角度数60度，公路的建设宽度为48米，路面标高为179.44米，路面距离隧道开挖顶面的长度为13.2米。该工程建设的地质条件为粉质黏土，风化程度严重，岩体出现破碎，呈现节理性发育情况，雨季存在基岩裂缝。

二、下穿高速公路的施工设计

依据现场观测和勘查，发现该高速公路隧道的DK77+780-DK77+760段埋入长度在5.17米～6.5米之间，该阶段属于特浅埋位置。为提升建设的安全性，可在DK77+778位置，进行φ89超前中管棚的搭设，其单层厚度为30米，管棚设置长度控制在30米。DK77+820-DK77+760段处于低洼位置，水资源丰富，土质为粉质黏土，碎石土，风化严重，岩体破碎严重，发生涌水、塌陷及坍塌的可能性较高，可应用5米径向其内部注浆，注浆范围保持在60米以内，以发挥止水目的。在建设过程中，必须强化施工质量的监管，合理选择爆破方式，优化爆破量的选择，对行车进行监控，密切关注地表沉降情况，关注洞内稳定程度和沉降情况，以降低风险发生率。

三、路面安全防控的重要内容

（一）爆破施工

隧道拱部应采用光面爆破方式干预，边墙设计应用预裂爆破方式进行，以控制爆破作为爆破施工的核心，应用抛掷爆破方式进行掏槽干预，以实现爆破施工技术综合控制的效果。依据工程地质情况，结合施工技术，以间隔炮孔方式及多钻孔方式进行炸药的安装，从双侧壁的导坑开展爆破施工，爆破过程应单独进行。

（二）大管棚施工工艺

无缝管钢进行超前大管棚支护措施干预，其管壁厚度为8毫米，为双层φ159mm，管内部包含钢筋支护，规格为φ18，数量为3，施工过程中以三循环施工方式进行。在不同断面的施工长度分别控制在30米、35米和60米，以开展支撑循化段干预。大管棚环向的层间距应设置为40厘米，间距设置为20厘米，各部位分在开挖过程中，均需要采用分区操作方式进行，设置管棚外插角度在4度左右，为降低循环管棚末端影响，第一循环的外插角度应设置为5度。

四、当前铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工控制分析

（一）加强地质审查预报

就当前新建铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工来讲，施工人员需要对地质调查、施工方案的制订审批、大管棚施工、爆破施工、监控量测等环节进行质量控制，以保证铁路隧道施工的质量。而在铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工地质调查环节中，施工人员需要按照国家隧道施工修建标准进行地质调查，以提高隧道修建质量。施工部门在进行铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工前可先派遣专业的地质勘查人员对隧道施工地点地质情况进行勘察，了解施工地点的地质情况是否满足施工要求及施工中可能出现的地质问题，并将调查数据形成表格交给上级管理部门，为管理部门制订施工方案提供帮助。其次，铁路隧道施工部门应及时与高速公路隧道施工单位联系，寻求其当初高速公路隧道施工时的施工图纸以及施工预案，为铁路隧道施工提供帮助，避免铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工中出现影响高速公路的地质问题。通过这种加强地质调查预报的措施，可以有效提高铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工质量。

（二）开挖施工安全控制

机械开挖和隧道爆破作为隧道开挖施工中常采用的2种施工方法，因其在使用过程中存在一定的危险性，所以在后续施工中应加强对开挖施工的安全控制，提高施工质量。就铁路隧道下穿既有高速公路隧道开挖施工来讲，当新建隧道和既有隧道的高度差符合爆破施工要求时，施工人员应采取爆破方式进行隧道开挖，以便保证施工效率。但施工人员在进行爆破开挖时应先检查爆破工作面附近的支护是否牢固以及炮眼中是否有杂物，如果出现支护不牢固或出现杂物等情况，爆破人员就不能进行施工爆破。爆破过程中要严格控制爆破的振动频率在4cm/s以下，这是保证爆破施工安全的重要举措。

其次，在新建隧道和既有隧道的高度差较小时，施工人员应采取机械开挖的方式，以保证施工安全。而在机械开挖时，施工人员需要先确定工作面是否存在松动石块、支护是否牢固，如发现有松动的石块或者支护不牢固，施工人员应及时进行石块清除或支护加固，这是保证机械开挖安全的基础。通过上述开挖施工安全控制，可以提高铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工效率，减少施工对既有高速公路隧道的影响。

（三）监控量测控制

监控量测也是铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工质量控制的重要技术，如果施工人员能够在施工中加强对铁路的监控量测，就可以保证铁路隧道施工质量，减少施工问题出现。但就当前监控量测环节的控制情况来看，部分施工人员无法明确监控量测的作用，不能在施工中正确对待监控量测环节，这无疑影响了铁路隧道下穿既有高速公路隧道施工质量。所以在后期施工中，施工人员需加强对监控量测环节的控制。