復雜地質條件下某段鐵路隧道設計

1、<p>　　復雜地質條件下某段鐵路隧道設計</p><p>　　摘要：隨著我國鐵路交通事業(yè)的大力發(fā)展，鐵路交通網不斷復雜，在鐵路工程建設過程中，經常會需要挖掘隧道，隧道設計對于隧道質量和安全有著重要的作用。本文結合具體工程實例與結合實際地形，分析了多種設計措施，供同行人員參考。 </p><p>　　關鍵詞：鐵路隧道；框架明洞；設計 </p><p>　　

2、Abstract: as China's railway transportation industry vigorously development, railway traffic network constantly complex, in the railway engineering construction process, often need to tunnel, tunnel design for qualit

3、y and safety of tunnel plays an important role. Combined with specific engineering example and based on the actual terrain, this paper analyzes on various design measures, for the personnel reference. </p><p&g

4、t;　　Keywords: railway tunnel; Frame Ming hole; design </p><p>　　中圖分類號：U459.1文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012） </p><p>　　據統(tǒng)計，目前我國在建鐵路隧道總長度已超過7900km。隧道在鐵路工程中所占比重越來越大，隧道建設安全直接關系到人民生命財產安全，關系到又好又快地實施鐵路高標準

5、大規(guī)模建設。 </p><p><b>　　1工程概況 </b></p><p>　　某隧道全長2440m，為雙線隧道。隧道內線路最大埋深20.5m，最大覆土厚度10.5m。隧道位于沖積平原區(qū)，地形平坦、開闊。進口段基本為耕地，有零散的房屋及溫棚；出口段分布較多的房屋，較為密集。隧道多處通過高、低壓供電線路和油管以及其他管線。由于地理條件的特殊性，本隧道施工采用以明挖

6、為主，下穿鐵路專用線采用暗挖的方案。其中共1890m采用放坡明挖，中部基坑較深460m段采用鉆孔灌注樁圍護結構明挖，下鉆鐵路專用線段共50m采用暗挖法施工，隧道兩端與路基“U”形槽封閉結構相接。見圖1。 </p><p>　　圖1：隧道縱斷面示意 </p><p>　　本隧道進口位于耕地中，地形平坦；出口周圍多為建筑物，地面情況較復雜。隧道區(qū)地層主要為第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）

7、黏性土、砂類土、碎石類土；第四系上更新統(tǒng)沖洪積層（Q3al+pl）黏性土、砂類土、碎石類土；寒武系石灰?guī)r。局部表覆第四系全新統(tǒng)人工堆積層（Q4ml）。隧道圍巖分為Ⅴ～Ⅵ。 </p><p><b>　　2 隧道設計方案 </b></p><p><b>　　2.1放坡開挖段 </b></p><p>　　隧道共1930m采

8、用放坡明挖。其中既有下方的段落和隧道結構露出地面的段落，采用微拱直墻帶仰拱框架明洞結構，其余明挖段落采用曲墻帶仰拱明洞結構，見圖2。 </p><p>　　圖2：放坡開挖段斷面 </p><p>　　放坡開挖段基坑深度在21.5～3.2m，采用單級或多級放坡方式，單坡最大高度為8m，坡間設置2m平臺，放坡坡率為1：1.5，基坑深度在8m以下且能保證安全時放坡坡率可采用 1：1.25。在平臺

9、或坡腳位置設置降水井，當基坑深度≤16m時設置2排降水井，當基坑深度>16m時設置4排降水井，縱向間距8 m。 </p><p>　　2.2 鉆孔灌注樁圍護段 </p><p>　　隧道改DK285+340～改DK285+800段共460m為明挖順做施工，基坑開挖寬度36.9～88.3m，深度20.6～24m?；硬捎勉@孔灌注樁圍護支護，隧道采用邊墻內曲外直的帶仰拱明洞結構。 <

10、;/p><p>　　基坑圍護結構采用Φ1200mm@1400mm鉆孔樁+鋼支撐體系，冠梁頂設置5m寬平臺，以上部分土體采用1∶1.5放坡開挖，設計樁長（至冠梁頂）26.3～31m，主筋凈保護層厚度為70mm。鉆孔灌注樁段槽內土體開挖采用自上而下分層開挖、分層鋼管支撐的方式，明洞結構采用自下而上分段灌注。圍護結構支撐體系由鋼圍檁+橫撐，橫撐采用Φ600mm 鋼管，壁厚t =12、16mm，水平間距為3m（局部2m），鋼

11、圍檁采用2145b型鋼?；咏邓捎每油饨邓?，雙側布置降水井，縱向間距8m，降水井埋設深度為H+4m（H為基坑深度）。 </p><p>　　鉆孔灌注樁圍護段與放坡明挖段的銜接處，采用鉆孔灌注樁堵頭，并采用鋼筋混凝土腰梁+預應力錨索作為支撐體系，錨索采用3股7Φ11.1、15.2mm的鋼絞線，錨索鉆孔孔徑Φ150mm，并應根據現場施工的變形、受力監(jiān)測情況調整實施，見圖3。 </p><p>

12、;　　圖3：放坡開挖段與圍護段銜接平面示意 </p><p>　　其中本段在改DK285+500線路中線右側約80m處有一變電站，為確保施工期間電站的安全，在改DK285+420～改DK285+610段沿電站周圍施做雙排Φ600mm@400mm垂直旋噴樁止水，樁長20～5m，防止因降水導致地面沉降，從而影響建筑物的安全。 </p><p><b>　　2.3暗挖段 </b&

13、gt;</p><p>　　隧道在改DK284+994.8下穿鐵路專用線，專用線與線路中線交角為62°，為了專用線的安全運營，改DK284+970～改DK285+020段共50m采用暗挖施工，采用復合式襯砌，結構形式為曲墻帶仰拱。 </p><p>　　暗挖與放坡開挖銜接處采用鉆孔灌注樁圍護保護專用線路基坡腳。為了控制隧道施工期間地面尤其是鐵路專用線的沉降，隧道開挖輪廓外最大跨以

14、上采用Φ300mm（t=10mm） 超前管幕保護，最大跨以下邊墻采用密排超前小導管注漿加固地層。 </p><p>　　為減小正面樁背土體的土壓力，最大跨以上襯砌輪廓外土體采用旋噴樁加固，縱向長度 10m。暗挖段開挖方式采用雙側壁導坑法施工，為了控制隧道施工期間地面尤其是鐵路專用線的沉降，隧道內開挖正面采用Φ50mm 玻璃纖維注漿錨桿加固。施工期間采用洞外降水方式，降水井布設在隧道兩側距離開挖輪廓不小于2m處，縱

15、向間距8m。 </p><p>　　3 防排水設計方案 </p><p><b>　　3.1防排水原則 </b></p><p>　　確定結構自防水為根本，同時加強施工縫、變形縫等細部結構的防水措施，以防為主，多道防線，綜合治理的原則。隧道結構防水等級為一級，主體結構的抗?jié)B等級為P12。 </p><p>　　3.2主體

16、防水措施 </p><p>　　全隧道襯砌均采用全包式防水，明挖隧道防水層采用2mm厚自粘式防水層，暗挖隧道采用2mm厚防水板加400g/m2無紡布防水。 </p><p>　　3.3施工縫、變形縫防水 </p><p>　　襯砌施工縫采用橡膠止水帶防水，地層明顯變化處、結構形式變化處和明暗分界處設置變形縫，變形縫采用中埋鋼邊橡膠止水帶加背貼式橡膠止水帶防水。為了加

17、強施工縫防水措施，施工縫內預埋可維護注漿管，以期在施工縫滲漏水時進行襯砌內注漿堵漏。 </p><p>　　3.4 隧道洞身排水 </p><p>　　洞內設雙側水溝與中心深埋排水管排水。隧道內為“Ⅴ”形坡，在隧道內變坡點處設集水坑，采用機械方式將水排出洞外。隧道進出口洞外路基采用雨棚防水，雨棚在隧道口環(huán)節(jié)襯砌上設堵頭板，防止雨水直接降到洞口線路上。 </p><p&g

18、t;<b>　　4 隧道保護設計 </b></p><p>　　隧道施工完畢后，結構頂低于原地面地段，施工回填全部恢復到原地表，隧道兩端結構高出原地表段，結構頂覆蓋一定厚度的土，兩側進行坡狀回填，對回填土表面采用植草綠化。 </p><p>　　隧道保護設計分2個區(qū)域，Ⅰ區(qū)為封閉區(qū)，Ⅱ區(qū)為開放區(qū)。Ⅰ區(qū)結構高出地表或埋深較淺僅考慮現有的規(guī)劃道路及既有道路可以通過本區(qū)；

19、Ⅱ區(qū)埋深較深為恢復原地表區(qū)，可以通行、種植，但限制在此區(qū)域內進行其他土建工程建設，必須實施時須與鐵路產權部門溝通，并采取隧道保護措施后方可實施。保護區(qū)內不容許在恢復的地表上增加永久的堆載。Ⅰ區(qū)保護點沿隧道縱向約100m設1處，采用鐵路用地標志牌方式，必要時設置防護網。保護設計平面布置見圖4。 </p><p>　　圖4：隧道保護設計平面示意（m） </p><p><b>　　5

20、 結語 </b></p><p>　　隧道在開挖過程中的變形受到諸多非確定性因素的影響。本隧道設計按照高標準、高起點進行，積極采用了一些新技術、新材料，對多種不利地質因素及難點進行專項設計及研究，該隧道為在城市區(qū)域修建高速鐵路隧道積累了寶貴經驗。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]張迪.杭