復(fù)雜地質(zhì)條件下某段鐵路隧道設(shè)計(jì)

1、<p>　　復(fù)雜地質(zhì)條件下某段鐵路隧道設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：隨著我國(guó)鐵路交通事業(yè)的大力發(fā)展，鐵路交通網(wǎng)不斷復(fù)雜，在鐵路工程建設(shè)過程中，經(jīng)常會(huì)需要挖掘隧道，隧道設(shè)計(jì)對(duì)于隧道質(zhì)量和安全有著重要的作用。本文結(jié)合具體工程實(shí)例與結(jié)合實(shí)際地形，分析了多種設(shè)計(jì)措施，供同行人員參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：鐵路隧道；框架明洞；設(shè)計(jì) </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(hào)：U459.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012） </p><p>　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)在建鐵路隧道總長(zhǎng)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(shè)安全直接關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全，關(guān)系到又好又快地實(shí)施鐵路高標(biāo)準(zhǔn)

5、大規(guī)模建設(shè)。 </p><p><b>　　1工程概況 </b></p><p>　　某隧道全長(zhǎng)2440m，為雙線隧道。隧道內(nèi)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(jìn)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?xiàng)l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(hù)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)相接。見圖1。 </p><p>　　圖1：隧道縱斷面示意 </p><p>　　本隧道進(jìn)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(fù)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(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)露出地面的段落，采用微拱直墻帶仰拱框架明洞結(jié)構(gòu)，其余明挖段落采用曲墻帶仰拱明洞結(jié)構(gòu)，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(jí)或多級(jí)放坡方式，單坡最大高度為8m，坡間設(shè)置2m平臺(tái)，放坡坡率為1：1.5，基坑深度在8m以下且能保證安全時(shí)放坡坡率可采用 1：1.25。在平臺(tái)

9、或坡腳位置設(shè)置降水井，當(dāng)基坑深度≤16m時(shí)設(shè)置2排降水井，當(dāng)基坑深度>16m時(shí)設(shè)置4排降水井，縱向間距8 m。 </p><p>　　2.2 鉆孔灌注樁圍護(hù)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。基坑采用鉆孔灌注樁圍護(hù)支護(hù)，隧道采用邊墻內(nèi)曲外直的帶仰拱明洞結(jié)構(gòu)。 <

10、;/p><p>　　基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用Φ1200mm@1400mm鉆孔樁+鋼支撐體系，冠梁頂設(shè)置5m寬平臺(tái)，以上部分土體采用1∶1.5放坡開挖，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)（至冠梁頂）26.3～31m，主筋凈保護(hù)層厚度為70mm。鉆孔灌注樁段槽內(nèi)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(jié)構(gòu)采用自下而上分段灌注。圍護(hù)結(jié)構(gòu)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p側(cè)布置降水井，縱向間距8m，降水井埋設(shè)深度為H+4m（H為基坑深度）。 </p><p>　　鉆孔灌注樁圍護(hù)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(yù)應(yīng)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(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的變形、受力監(jiān)測(cè)情況調(diào)整實(shí)施，見圖3。 </p><p>

12、;　　圖3：放坡開挖段與圍護(hù)段銜接平面示意 </p><p>　　其中本段在改DK285+500線路中線右側(cè)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(zhǎng)20～5m，防止因降水導(dǎo)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(yùn)營(yíng)，改DK284+970～改DK285+020段共50m采用暗挖施工，采用復(fù)合式襯砌，結(jié)構(gòu)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(hù)保護(hù)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(hù)，最大跨以下邊墻采用密排超前小導(dǎo)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(zhǎng)度 10m。暗挖段開挖方式采用雙側(cè)壁導(dǎo)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(nèi)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(shè)在隧道兩側(cè)距離開挖輪廓不小于2m處，縱

15、向間距8m。 </p><p>　　3 防排水設(shè)計(jì)方案 </p><p><b>　　3.1防排水原則 </b></p><p>　　確定結(jié)構(gòu)自防水為根本，同時(shí)加強(qiáng)施工縫、變形縫等細(xì)部結(jié)構(gòu)的防水措施，以防為主，多道防線，綜合治理的原則。隧道結(jié)構(gòu)防水等級(jí)為一級(jí)，主體結(jié)構(gòu)的抗?jié)B等級(jí)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(jié)構(gòu)形式變化處和明暗分界處設(shè)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(qiáng)施工縫防水措施，施工縫內(nèi)預(yù)埋可維護(hù)注漿管，以期在施工縫滲漏水時(shí)進(jìn)行襯砌內(nèi)注漿堵漏。 </p><p>　　3.4 隧道洞身排水 </p><p>　　洞內(nèi)設(shè)雙側(cè)水溝與中心深埋排水管排水。隧道內(nèi)為“Ⅴ”形坡，在隧道內(nèi)變坡點(diǎn)處設(shè)集水坑，采用機(jī)械方式將水排出洞外。隧道進(jìn)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(shè)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(hù)設(shè)計(jì) </b></p><p>　　隧道施工完畢后，結(jié)構(gòu)頂?shù)陀谠孛娴囟?，施工回填全部恢?fù)到原地表，隧道兩端結(jié)構(gòu)高出原地表段，結(jié)構(gòu)頂覆蓋一定厚度的土，兩側(cè)進(jìn)行坡狀回填，對(duì)回填土表面采用植草綠化。 </p><p>　　隧道保護(hù)設(shè)計(jì)分2個(gè)區(qū)域，Ⅰ區(qū)為封閉區(qū)，Ⅱ區(qū)為開放區(qū)。Ⅰ區(qū)結(jié)構(gòu)高出地表或埋深較淺僅考慮現(xiàn)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(fù)原地表區(qū)，可以通行、種植，但限制在此區(qū)域內(nèi)進(jìn)行其他土建工程建設(shè)，必須實(shí)施時(shí)須與鐵路產(chǎn)權(quán)部門溝通，并采取隧道保護(hù)措施后方可實(shí)施。保護(hù)區(qū)內(nèi)不容許在恢復(fù)的地表上增加永久的堆載。Ⅰ區(qū)保護(hù)點(diǎn)沿隧道縱向約100m設(shè)1處，采用鐵路用地標(biāo)志牌方式，必要時(shí)設(shè)置防護(hù)網(wǎng)。保護(hù)設(shè)計(jì)平面布置見圖4。 </p><p>　　圖4：隧道保護(hù)設(shè)計(jì)平面示意（m） </p><p><b>　　5

20、 結(jié)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(shè)計(jì)按照高標(biāo)準(zhǔn)、高起點(diǎn)進(jìn)行，積極采用了一些新技術(shù)、新材料，對(duì)多種不利地質(zhì)因素及難點(diǎn)進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)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(jīng)驗(yàn)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]張迪.杭