增建二线铁路小净距隧道工程设计

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摘要：并行隧道施工中洞室相互影响相当复杂的问题，论文以渝涪段增建二线隧道为例，通过隧道总体处理方案，重点介绍了典型工程施工中的技术要点。充分说明了施工方法、开挖顺序、支护方式、洞室之间的间距，都会影响洞室的相互稳定性。在施工程中应充分掌握各个因素对并行隧道开挖的影响，保证工程的顺利进行。

关键词：小净距；铁路隧道；洞室间距；围岩

1.工程介绍

重庆至涪陵段铁路是渝怀铁路的西段，线路起于重庆北站，止于涪陵站。渝涪段既有隧道共27座，其中单线隧道长26037.39m，双线隧道长301m，喇叭口隧道长269m，总长26587.39延米，占该段正线长度的26.99%，其中界牌坡隧道为最长隧道，长3550.70m，部分隧道衬砌存在“局部渗漏水、局部损坏”等病害问题。本线为增建二线，部分新建隧道与既有线线间距小于25m工程受既有线影响施工难度较大。

2.临近既有铁路隧道总体处理方案

（1）临近既有隧道施工应遵循”微台阶、短循环、控制爆破、勤量测、早封闭”的总体原则，根据对新旧隧道的监控量测结果，实时调整控制爆破参数及衬砌支护参数。（2）洞口至分界里程明挖段增建二线与既有线之间设置防护排架，采用控制爆破或者非爆破开挖。（3）为保证新建隧道及既有隧道运营安全，增建二线隧道洞门应与既有隧道洞门齐平或者超前既有隧道洞门提前进洞。（4）线间距小于15m的隧道段，先根据既有线隧道现状对既有隧道进行加固，必要时辅以拱墙φ42小导管注浆加强支护，再进行新建隧道施工，施工时采用非爆破开挖，初期支护采用全环I20型钢钢架及拱部大管棚或φ42小导管超前支护，二衬采用钢筋砼加强衬砌。

3.工程实例

3.1新桂花湾隧道

3.1.1隧道概况

隧道位于重庆境内，穿越查家祠堂、古楼山，进口里程为YDK75+577，出口里程为YDK77+435，中心里程为YDK76+506，全长1858m，最大埋深82.6m；隧道穿越侏罗系中统上沙溪庙组泥岩夹砂岩、砂岩，隧道穿越一向斜核部，节理发育，砂岩段地下水较发育，地下水对砼不具有侵蚀性。隧道纵向坡度为3.0‰和5.2‰的单面上坡。增建第二线新桂花湾隧道位于既有线桂花湾隧道与川维专用线桂花湾隧道中间，YDK75+577~YDK75+710段距既有隧道约11～25m，为全线距既有线线间距最小的隧道。

3.1.2工程措施

（1）YDK75+570~+577进口路基段距既有线约10.4m~11.0m，施工时采用控制爆破开挖，爆破震动速度不大于5cm/s；同时对既有线采取C类防护，即单层防护排架措施。因线间距较小，增建二线隧道洞门设计与既有隧道洞门齐平，新洞门施做前需对既有隧道洞门部分拆除，既有洞门靠新线侧部分洞门采用机械切割拆除，后植入钢筋，与新线洞门整体浇筑。

（2）YDK75+577~YDK75+710段与既有线线间距约11～25m，该段既有隧道局部存在渗透水状况，新线施工前对新旧隧道之间岩柱采用φ42小导管注浆加固；加固工程应于新建工程施工之前完成。

（3）YDK75+577~YDK75+620段线间距为11~15m，该段施工采用机械开挖，右侧壁导坑引入，施工外侧边墙，再分部分层开挖其余部分。

（4）YDK75+620~YDK75+710段线间距为15~25m，采用微震动控制爆破开挖，分段毫秒起爆；每一分段的爆破装药量不得超过6kg，爆破速度不得大于2.5cm/s，二衬采用加强型钢筋砼衬砌。为减小开挖对邻近既有隧道的影响，该段隧道采用分步开挖（预留核心土），每循环进尺不得大于1米，并及时做好初期支护。

（5）对新旧隧道进行观测和监测。观、监测点一般每10m设一组，每组不少于4个测点（隧道两侧拱脚、边墙），监测异常区及隧道存在病害时视病害形态、位置相应加密，观测点为石膏或砂浆贴片，监测点为反光点。既有隧道测点系统建立后，应进行初始测量并记录在案。

3.2新界牌坡隧道

3.2.1隧道概况

隧位于重庆石沱镇及涪陵市石龙场管理的长江防护林带，属山区地貌，进口里程为YDK84+102，出口里程为YDK88+345，中心里程为YDK86+223.5，全长4243m，最大埋深250m；隧道穿越侏罗系中下统自流井组泥岩夹砂岩、侏罗系下统珍珠冲组泥岩夹砂岩，三叠系上统须家河组砂岩夹泥岩、页岩及煤层煤线，隧道穿越黄草峡背斜、申家沟断层，节理裂隙发育，YDK84+423~YDK85+502段地下水发育，地下水对砼结构具硫酸盐H2型侵蚀性。隧道于YDK85+746.02上跨重钢专用线界牌坡隧道，两线路中线交角约77°，内轨顶面高差仅10.02m。

3.2.2工程措施

（1）隧道于YDK85+746.02上跨重钢联络线界牌坡隧道，两隧道内轨顶面高差为10.02m，岩柱净厚度仅0.61米。为确保隧道施工的安全，采取重钢联络线隧道先行穿越交叉段，并在重钢联络线隧道二衬达到一定强度后，再行新界牌坡隧道交叉段的施工,如图2。

（2）对交叉段重钢联络线界牌坡隧道初期支护采用双层型钢钢架及超前小导管加强支护，钢架间距0.6米/榀，二衬采用80cm厚钢筋混凝土加强衬砌。上部隧道YDK85+725~YDK85+765段采用III级底板加强衬砌。

（3）因上、下隧道净岩柱仅0.61m，上部隧道待下部隧道先行穿越且二衬施做超前不少于20米后再行施工。为防止破坏下部隧道初支及二衬，上部隧道开挖采取分层机械开挖，逐层剥离，每次施工厚度不超过0.5m，每次施工进尺不超过1m，并及时支护和衬砌，以减少对下部隧道结构的影响。

4.结语

由于既有线行车密度大，增建二线施工应严格保证既有线运营安全。渝涪二线铁路现已顺利贯通通车，施工期间未发生危及既有线运营安全的事故。设计所采取措施能保证既有线运营及新建隧道施工安全，为类似工程提供参考。

参考文献：

［1］李治.Midas/GTS在岩土工程中应用[M].北京：中国建筑工业出版社,2013．

［2］吴焕通.小间距地铁区间隧道施工工序模拟分析[J].现代隧道技术,2002(5):32-35．

作者：王秋 单位：中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司