摘 要：隨著鐵路建設(shè)的跨越式發(fā)展和中長期鐵路網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的實施及隧道修建技術(shù)的進步，一些地質(zhì)條件復(fù)雜，工程難度大的隧道和鐵路將會投資修建，黃土地區(qū)的鐵路隧道施工因特殊的土質(zhì)也存在一些特殊性。在高橋隧道下穿南同蒲既有鐵路的施工中，施工人員根據(jù)黃土特性又花了施工方案，綜合性的利用多種施工方法解決了大斷面黃土隧道下穿構(gòu)筑物施工中安全施工和保證進度的問題，有效的控制了洞外和洞內(nèi)的沉降變形，保證了下穿隧道的快速施工和鐵路的安全運行，具有良好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：黃土隧道 下穿鐵路 施工技術(shù)

中圖分類號：U44 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（b）-0052-02

高橋隧道位于陜西潼關(guān)，全程1450 m，開挖斷面172 m2，為雙線黃土隧道，隧道進口處與南同蒲線相隔，出口處位于磨溝右岸陡坡，下穿南同蒲線和磨溝大橋連接，交通十分不便。在高橋隧道下穿南同蒲既有鐵路的施工中，施工人員將雙層支護形式的雙側(cè)逼到洞開挖法優(yōu)化為雙側(cè)支護形式的弧形導(dǎo)洞三臺階七步開挖法，并結(jié)合仰拱與二次襯砌緊跟法，科學(xué)的解決了施工進度與安全間的矛盾。本文以該工程為例，分析了淺埋大斷面黃土隧道下既有穿鐵路的施工技術(shù)，希望能對廣大同行提供借鑒。

1 確定下穿方案

高橋隧道下穿段埋深較淺，和南通莆鐵路的相交角度較小，施工長度較長，且該段位于小半徑曲線與傍山深路塹內(nèi)，左側(cè)為五級高邊坡，偏壓嚴(yán)重，設(shè)計方案一直在優(yōu)化。

1.1 原設(shè)計方案

高橋隧道出口DK349+410～+500為V級圍巖，下穿同蒲鐵路段，采用彈孔跨度64 m的八七鐵路應(yīng)急搶修鋼梁架空鐵路，將梁置于隧道開挖輪廓外的群樁基礎(chǔ)上，在架空線路的情況下以雙側(cè)壁導(dǎo)洞法暗挖通過，既有鐵路以15 km/h的最大速度維持運行。初期以0.35 m厚度噴混凝土層支護，以1榀/0.6 m的間距全面鋪設(shè)I25 a鋼架；二次襯砌采用0.8 m厚的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

1.2 最終優(yōu)化方案

超前支護：采用Φ159管棚進行洞內(nèi)超前支護，并往鋼管內(nèi)壓注水泥漿。于管棚拱部120°范圍內(nèi)鋪設(shè)Φ159鋼管，每根鋼管長100 m，壁厚6 mm，環(huán)向間距20 cm。自DK349+407處做至DK349+507段。

初期支護：采用雙層支護，初期支護采用全斷面噴射0.35 m厚的混凝土，在拱墻上掛Φ8鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距為20 cm×20 cm，于全斷面設(shè)I25a鋼架，間距2榀/米，于邊墻設(shè)常4 m的Φ22砂漿錨桿，間距1 m，梅花形分布；初期支護，于么分布隧道兩側(cè)鋼架的分節(jié)處設(shè)置4根4 m長Φ2鎖腳錨管，并在上臺級二次支護鋼架拱角處埋設(shè)兩根3.5 m長的Φ42鎖腳錨管；二次支護為0.25 m厚度C25噴混凝土，于全斷面設(shè)I20a型鋼，間距0.6 m/榀，以Φ42鋼管連接鋼架，環(huán)向間距為1 m，并設(shè)雙層Φ8鋼筋網(wǎng)片，間距20×20 cm。

二次襯砌：使用0.5 m厚的鋼筋混凝土，并于內(nèi)外側(cè)每處布置兩根2Φ25@200 mm主筋。

管幕工作室地段的施工：于DK349+399～407段作管幕工作室，長8 m，工作室比隧道擴大0.8 m，在施工前先對120 m內(nèi)的鐵軌進行每側(cè)以7扣P50軌加固。管幕工作室的原設(shè)計為雙側(cè)壁導(dǎo)洞法開挖，但由于雙側(cè)壁導(dǎo)洞法有初期支護，支撐處難以進行施工，且雙側(cè)壁導(dǎo)洞中部接近7 m的開挖高度遠(yuǎn)大于管幕工作室所需的5 m。因此，為保證施工安全和施工進度，在DK349+395～415段做長20 m，間距0.35 m的Φ108管棚進行與加固，以弧形導(dǎo)洞法開挖管幕工作室地段。

下穿段的施工。

（1）Φ159長管棚的施工：由于高橋隧道下穿段的圍巖為新黃土，無法采用水鉆鉆孔，因此，在下穿段采用了風(fēng)動導(dǎo)向跟管鉆進施工技術(shù)，將Φ159鋼管加工為若干節(jié)鉆桿，每節(jié)長6 m，用水平導(dǎo)向鉆機將鉆桿鉆入，以空氣壓縮機將鉆渣吹出，有線導(dǎo)向儀控制打設(shè)精度。

（2）雙層支護弧形導(dǎo)洞法的施工。

①上臺階弧形導(dǎo)洞的開挖和支護：上臺階每循環(huán)開挖0.5 m，核心土與兩側(cè)拱角采用挖掘機挖掘，拱部采用人工挖掘。上臺階開挖高度約4 m，長度約4 m，核心土距離拱頂1.5 m左右，核心土兩側(cè)局開挖約2 m。開挖后，噴射0.04 m厚混凝土，架設(shè)I25a鋼架，并在鋼架拱腳30 cm高度上設(shè)置四根4 m常的鎖腳錨管，將鎖腳錨管牢固的焊接在鋼架上，并在預(yù)設(shè)位置埋設(shè)2根二次支護拱角的鎖腳錨管。掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片，噴射初期支護混凝土，二次支護可依據(jù)初期支護的長度跟進。

②中臺階左側(cè)與下臺階右側(cè)邊墻的開挖與支護：上臺階超出前中臺階約4 m厚，交錯開挖下臺階右側(cè)與中臺階左側(cè)邊墻，每次1～2榀，使拱部初期支護不會同時懸空，并及時安裝拱架、掛網(wǎng)，噴射混凝土，中臺階的長度設(shè)置在3 m左右。中臺階右側(cè)、下臺階左側(cè)邊墻的開挖同上。

③仰拱的開挖與支護：下臺階開挖長度約5 m時，停止挖掘，并封閉掌子面，開挖仰拱。分兩次開挖，每次開挖2.5 m，及時進行初期和二次支護，然后進行二次襯砌，填充混凝土。下臺階長度再有5 m時，重復(fù)以上施工。

④二次襯砌的施工：當(dāng)仰拱填充長度至8.9 m時，架設(shè)鋼管架工作平臺，安裝防水板和二次襯砌鋼筋。檢查合格后查處鋼管件，并用臺車澆筑二次襯砌混凝土，段長度8.9 m。

2 變形控制措施

（1）拱部開挖進尺采用間距1榀鋼拱架控制，中下臺階邊墻的開挖進尺采用間距1～2榀鋼拱架控制，左右較粗開挖，避免初期支護懸空。

（2）底部一次開挖長度為4～5榀間距，控制在2.5 m以內(nèi)。

（3）上臺階長度不超過4 m，中臺階不超過3 m，下臺階不超過2 m。佯攻距離上臺階掌子面的最大距離不超過14 m，二次襯砌距離上臺階掌子面的最大距離不超過18 m。

（4）基礎(chǔ)開挖和擴大拱角采用人工開挖，并保證不吵瓦，無浮渣、虛土，并在鋼板底部設(shè)置混凝土墊塊和縱向焊接32槽鋼。

（5）初期支護鋼架設(shè)置4根鎖腳錨管，且安設(shè)角度不小于45°，不短于4 m，與鋼架焊接。

（6）開挖后，及時設(shè)立拱架，噴射混凝土，架設(shè)橫撐并封閉成環(huán)。

（7）在開挖和初期支護中，嚴(yán)格管理施工用水，禁制初期支護基礎(chǔ)被浸泡，嚴(yán)防整體下沉。隧道洞頂?shù)南菅ā倒?、暗溝、沖溝、人工洞穴進行及時回填，高出地表約0.3 m做防水處理。

3 結(jié)語

下穿鐵路和公路的隧道工程，需要和相關(guān)部門進行多次協(xié)調(diào)，上移施工方案，從而耗時比較長，嚴(yán)重延長了施工工期，因此，根據(jù)現(xiàn)場條件設(shè)置斜井，建立作業(yè)面，保證下穿段之外工程的不間斷施工，是保證工程進度和工程質(zhì)量的有效途徑。

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