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摘要：浅埋暗挖隧道下穿既有铁路路基会引起沉降，危及铁路运营安全，需采取有效的风险控制技术措施。结合某区间隧道下穿铁路线工程实例，提出在施工前对既有线采用D24型便梁加固，结合隧道埋深、地质参数、隧道结构尺寸、工程经验等合理选取隧道支护参数及施工工法。同时考虑既有线的行车密度采用了自动化监测手段，根据路基及道床型式确定相应的监测项目及控制标准。
关键词：隧道；铁路；加固措施；监测
0引言
随着城市规模的扩大和轨道交通网络的不断完善，新建隧道下穿既有建（构）筑物的情况日益增多，对既有结构的影响是不可回避的问题。新建隧道与既有结构的相对位置关系 、地质情况、施工方案、既有结构自身刚度与稳定性、相应保护措施等，与既有结构的安全、工程自身安全息息相关 。本文以矿山法隧道下穿某铁路为背景，通过参考既有工程经验、计算分析等，从而选取合理的区间隧道支护措施及铁路保护措施，确保了隧道下穿铁路过程中隧道本身及铁路的安全。
1 工程概况及周边环境
新建地铁区间隧道下穿既有铁路段隧道采用马蹄形断面，内净空为6.3m （宽）ｘ6.6m（高），左右线线间距约为13m，隧道埋深约10m，采用暗挖台阶法施工。区间隧道下穿段长约25m，线路为缓和曲线，铁路为直线段，隧道与铁路平面夹角约为42°。该铁路上行时速为95Km/h，下行时速为90Km/h；钢轨采用60kg/m标准轨，轨枕为ⅢA型轨枕，弹条Ⅱ型扣件，道床为一级道砟。隧道与铁路关系如图1
图1 区间隧道与铁路平面关系图
2 水文地质概况
区间隧道下穿铁路范围，表覆第四系全新统人工堆积层，下伏燕山晚期花岗岩，局部糜棱岩、砂土状碎裂岩及碎裂状花岗岩发育，煌斑岩、花岗斑岩岩脉穿插。基地稳固，地下水为基岩裂隙水，局部具弱承压性，富水性一般贫-极贫，局部构造发育地段，富水性贫-中等，围岩等级V级。
3 隧道支护方案
为了使隧道下穿铁路安全、经济、施工便利，通过参考既有工程经验，充分考虑周边环境、地质条件等影响，需合理的选择隧道支护方案及施工工法，以保证隧道施工过程中引起的沉降满足铁路路基沉降要求。本隧道支护参数如表1。
表1 隧道支护参数表
图2 隧道横断面图
图3 隧道施工工法图
4 风险控制技术措施
4.1 铁路保护措施
（1）下穿铁路隧道施工前，采用D24施工便梁进行轨道加固，工便梁施工前和拆除后需进行线路应力放散，确保无缝线路运行安全。
（2）施工前需对接触网立柱加固处理，以防止因隧道开挖引起接触网立柱产生较大位移影响铁路行车。
（3）隧道开挖时应采用微震爆破，严格控制爆破震动速率，爆破振速应控制在1.0cm/s；必要时应采用静态爆破措施，每次进尺不得超过0.5m，以减少爆破对铁路的影响。
（4）施工中应加强对地铁隧道与胶济铁路的监控量测，加强监测频率和精度，根据量测结果调整施工方法。根据监测情况，当沉降达到警戒状态时立即停止隧道施工，并通知相关部门采取相关措施后，方可继续施工。
（5）隧道施工期间，列车通过区间隧道上方胶济铁路时应限速45km/h，通过共用线、专用线时应限速15km/h，每次发车前应根据监控结果及时整修，保证铁路正常运营。
图4 D24便梁架设横断面图
4.2区间隧道施工步骤
（1）施工大管棚和拱部小导管注浆超前支护，弱爆破开挖上台阶并施作初期支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，并设锁脚锚杆，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
（2）在滞后上台阶一段距离后弱爆破开挖下台阶，台阶周边部分初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，接长钢架，并设锁脚锚杆，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
（3）先施工一侧隧道，当开挖面纵向间距不小于20m时方可开挖施工另一侧隧道，以防止同时开挖左、右线隧道引起较大沉降。同时根据监控量测情况，若沉降较大时，应及时施作隧道二次衬砌。
5 铁路监测方案
隧道施工会引起既有铁路线路发生变位，为保证既有铁路的安全和正常运营，在区间隧道施工期间，必须对地铁进行全天候的实时监控量测，传统监测技术在高密度的行车区间内无法实施，且不能满足对大量数据采集、分析以及及时准确的反馈，因此必须采用自动化监测系统对铁路变形进行24小时监控量测。监测内容及目的见表2，铁路变形控制指标见表3。
表2 监测内容及目的表
6 结论
（1）浅埋隧道开挖时会引起拱顶及地面沉降，当隧道下穿铁路路基时，路基沉降会危及铁路安全。
（2）采用Φ159大管棚+Φ42超前小导管组合方式作为超前支护是一种合理有效的措施，可极大限度的减小浅埋隧道施工时产生的地面沉降。
（3）隧道下穿铁路路基仅采用洞内措施难以确保铁路运营安全，应尽量提前对既有铁路采取加固措施，加强风险控制减小安全风险。
（4）D便梁加固是一种较为成熟的铁路加固措施，但受铁路线型、线间距、周边条件等影响无条件实施时，还可考虑采用吊轨、扣轨等措施。
（5）施工中应加强对既有铁路的监控量测，加强监控频率和精度，对行车密度较大的线路推荐采用自动化监测手段进行实时监控。
参考文献
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作者简介
王枫（1982-），男，工程师，中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京。
论文作者:王枫
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/20
标签：隧道论文; 铁路论文; 措施论文; 区间论文; 路基论文; 线路论文; 工程论文; 《基层建设》2018年第14期论文;