譚玉琪

（中國(guó)土木集團(tuán)尼日利亞有限公司，北京100000）

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的逐漸提升，社會(huì)對(duì)交通運(yùn)輸?shù)男枨笤絹碓礁?，鐵路和公路作為我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，對(duì)于人們的出行以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。提高鐵路行業(yè)的運(yùn)輸能力能夠進(jìn)一步推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，便利人們的出行。本文主要針對(duì)淺埋鐵路隧道下穿高速公路施工沉降進(jìn)行深入的研究。

2 淺埋鐵路隧道下穿高速公路沉降控制施工要點(diǎn)

2.1 盾構(gòu)施工

淺埋鐵路隧道下穿高速公路施工工程沉降現(xiàn)象的發(fā)生嚴(yán)重影響鐵路運(yùn)行質(zhì)量以及鐵路運(yùn)行的安全性，不利于鐵路系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定建設(shè)[1]。因此，需要加強(qiáng)對(duì)淺埋鐵路隧道下穿高速公路施工沉降原因的分析，明確影響鐵路隧道下穿高速公路施工沉降現(xiàn)象發(fā)生的主要的問題和來源，并采取針對(duì)性的措施進(jìn)行解決，保證鐵路施工的科學(xué)性和合理性，提高鐵路施工的質(zhì)量和效率。存在明顯的地質(zhì)濕陷性是導(dǎo)致淺埋鐵路隧道下穿高速公路施工沉降的主要原因之一。根據(jù)相關(guān)研究可知，在地鐵盾構(gòu)施工過程中，施工條件和地質(zhì)特性直接影響地表沉降量和沉降速率，改變降水地層原始應(yīng)力的狀態(tài)。管片環(huán)變形、盾構(gòu)機(jī)擾動(dòng)以及盾尾空隙充填不足都會(huì)引起路基的變形與沉降。首先，在盾構(gòu)隧道施工過程中，通常需要應(yīng)用排水和降水相關(guān)的施工技術(shù)，在隧道正常掘進(jìn)期間也會(huì)經(jīng)常性地進(jìn)行排水和堵水，這樣會(huì)使地層中原有的水位發(fā)生改變，轉(zhuǎn)變成漏斗狀，曲面的水位會(huì)增加含水地層中的應(yīng)力，產(chǎn)生固結(jié)沉降。在原來處于穩(wěn)定狀態(tài)的地層環(huán)境中進(jìn)行隧道開挖時(shí)，也會(huì)對(duì)周圍的土體產(chǎn)生擾動(dòng)。在盾構(gòu)掘進(jìn)作業(yè)開始之后，開挖面土體的擠壓、松動(dòng)以及坍塌會(huì)改變地層的原始應(yīng)力狀態(tài)，破壞土體極限平衡狀態(tài)而引起地表的隆起或者下降。其次，隧道襯砌脫出盾尾之后，在壓力的作用之下會(huì)擠壓管片之間的縫隙及防水層，也會(huì)使得管片環(huán)發(fā)生輕微的變形，使管片環(huán)更加趨向于橢圓環(huán)而引起地表的少量沉降。另外，盾構(gòu)掘進(jìn)或者開挖都會(huì)不同程度地對(duì)周圍的土層產(chǎn)生擠壓和干擾。在盾構(gòu)掘進(jìn)的過程中，當(dāng)遇到彎道或者需要進(jìn)行垂直糾偏以及水平糾偏時(shí)，會(huì)使周圍的土體受到擾動(dòng)擠壓，從而引發(fā)地表變形問題，地表變形的大小、程度與隧道的埋深和地層的土質(zhì)密切相關(guān)。此外，還必須要及時(shí)充填盾尾的建筑空隙，尤其在不穩(wěn)定地層施工時(shí)必須要注意盾尾建筑空隙的充盈度、壓漿材料的充填量以及自身的性能對(duì)地表沉降速度以及地表沉降量造成的影響。

2.2 鐵路隧道開挖面積

從工程項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際施工情況來看，土體本身的強(qiáng)度以及構(gòu)成隧道的巖體強(qiáng)度有一定的限制，在達(dá)到上部結(jié)構(gòu)支撐力的某種程度之后，難以進(jìn)一步提升。比如，在進(jìn)行黃土地帶施工的過程中，一旦隧道的跨度超過8m以上，便難以保證上部結(jié)構(gòu)的自穩(wěn)定，而且隧道上部高速公路也會(huì)產(chǎn)生地表壓力，降低了土體維持自穩(wěn)的臨界值，嚴(yán)重影響工程項(xiàng)目建設(shè)的順利穩(wěn)定開展，提高了工程項(xiàng)目建設(shè)對(duì)防沉降技術(shù)的要求[2]。

2.3 施工開挖面積

為了能夠合理地控制整體的施工寬度以及施工項(xiàng)目進(jìn)程，需要將隧道施工的邊角參數(shù)控制在11m之內(nèi)。在進(jìn)行整體寬度控制時(shí)，一般將斷面層的面積設(shè)定在90m2以內(nèi)，深度在整體施工時(shí)需要控制在20m以內(nèi)。同時(shí)，工程項(xiàng)目建設(shè)人員需要注意隧道的寬窄度不同對(duì)于隧道穩(wěn)定性維持的要求也不相同，必須要保證覆蓋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，如果覆蓋結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，將會(huì)直接引起施工層面體系結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定。

2.4 施工土層厚度

在實(shí)際施工過程中，如果施工深度掩埋相對(duì)比較淺，也容易出現(xiàn)沉降的問題。一般來說，隧道施工土層的厚度要控制在1m的范圍之內(nèi)，需要結(jié)合隧道施工體系，顯著提升整體的施工質(zhì)量，避免隧道整體承載能力的下降，保證隧道的通行效率和通行質(zhì)量。

3 淺埋鐵路隧道下穿高速公路施工沉降的治理措施

3.1 加強(qiáng)施工前期的沉降預(yù)防控制工作

在施工之前，工程項(xiàng)目建設(shè)人員需要對(duì)施工環(huán)境以及施工地質(zhì)條件進(jìn)行詳盡科學(xué)的探測(cè)，加大地質(zhì)勘測(cè)的力度，為施工計(jì)劃的制訂提供充足的數(shù)據(jù)支持，從而使得施工單位能夠詳細(xì)了解工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域的土壤巖性、地質(zhì)情況、地下水的分布情況以及高速公路路基的狀態(tài)等參數(shù)，從而明確施工過程中需要注意的問題以及施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)?？茖W(xué)制訂控制方法，為后續(xù)淺埋鐵路隧道施工沉降的防治奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在施工前期，工程項(xiàng)目建設(shè)人員還需要著重對(duì)公路交叉以及隧道交叉的位置進(jìn)行勘察，勘察的內(nèi)容主要包括公路路基的穩(wěn)定性、路面不均勻沉降現(xiàn)象等，為施工過程中沉降監(jiān)控工作以及施工計(jì)劃的擬定提供充足的數(shù)據(jù)參考。然后，工程項(xiàng)目建設(shè)人員還需要明確高速公路本身的性質(zhì)以及車輛的運(yùn)行對(duì)淺埋鐵路隧道施工地質(zhì)環(huán)境造成的影響和破壞。

3.2 做好施工地點(diǎn)的地下水處置

結(jié)合隧道施工地點(diǎn)的地下水對(duì)周圍土質(zhì)所產(chǎn)生的不良影響，需要做好地下水的處理工作。隧道施工環(huán)境中的地下水會(huì)降低土壤的承載能力，提高工程項(xiàng)目的施工難度。因此，必須要建立足夠的支護(hù)措施，保證地下水能夠順利流出，減少施工場(chǎng)地的土質(zhì)含水量，保持施工場(chǎng)地的干燥，避免圍巖被地下水浸泡而發(fā)生氧化和軟化問題，提高圍巖的穩(wěn)固性和安全性。

3.3 做好施工細(xì)節(jié)的控制

淺埋鐵路隧道下穿高速公路工程項(xiàng)目持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，工程體量較大，涉及的材料、設(shè)備、人員較多，所以，在實(shí)際施工過程中，難免會(huì)受到各種各樣因素影響而出現(xiàn)施工質(zhì)量問題。因此，在施工過程中，必須要加強(qiáng)對(duì)施工細(xì)節(jié)的控制，明確施工過程中可能存在的影響因素，并采取針對(duì)性的措施進(jìn)行解決。在施工細(xì)節(jié)方面，需要對(duì)整體施工進(jìn)行過程性的控制，注重施工設(shè)備以及施工工藝的應(yīng)用，提升整體施工質(zhì)量和施工效率。在隧道開挖的過程中，需要結(jié)合隧道施工的特點(diǎn)，分析不同的開挖方式的優(yōu)勢(shì)以及不足，選擇針對(duì)性的施工方案以及施工技術(shù)。在工程項(xiàng)目建設(shè)期間，為了顯著提高巖層的穩(wěn)定性，需要采取循序漸進(jìn)的方式進(jìn)行隧道的開挖，保證初期支護(hù)的效果，確定淺埋的路線，防止工程施工過程中出現(xiàn)沉降問題。在進(jìn)行淺埋隧道下穿高速公路施工沉降的過程中，為了保證隧道基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和安全性，往往采取短臺(tái)階人工開挖的方式，并在開挖過程中做好前期的支護(hù)工作，避免在工程施工過程中出現(xiàn)沉降問題。在需要進(jìn)行爆破時(shí)，盡可能壓縮爆破規(guī)模，采取振動(dòng)小以及藥量小的方式進(jìn)行爆破，有效減少在爆破過程中對(duì)隧道產(chǎn)生的沖擊力，保證隧道整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，淺埋鐵路隧道下穿高速公路施工沉降問題的存在嚴(yán)重影響高速公路以及鐵路系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和運(yùn)行的安全性，因此，需要加強(qiáng)對(duì)沉降問題的探究，明確引起沉降問題的主要原因，并采取針對(duì)性的措施進(jìn)行解決，保證工程項(xiàng)目建設(shè)最終質(zhì)量和效果，促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。