黃土地區暗挖隧道下穿國鐵線路的施工技術

范慧峰

（中鐵十六局集團地鐵工程有限公司，北京 100018）

1 暗挖隧道施工控制與防護

1.1 暗挖隧道施工控制

1）隧道施工準備措施 暗挖隧道下穿鐵路線路施工難度大、要求高，需提前做好相關調查、協商工作，具體措施如下:①對下穿段鐵路路基進行結構調查、排查，評估既有鐵路的健康狀態；②應與鐵路運輸單位、鐵路管養單位做好協調工作，構建統一的協調管理與應急機制，落實各項安全防護措施；③編制完善的施工組織設計與施工方案、應急預案等，并報相關主管部門評審批復。

2）隧道施工控制措施 ①圍巖穩定性控制 暗挖隧道下穿鐵路線路施工時，需重視超前預報工作，全面掌握掌子面前方圍巖情況；按設計要求施作管棚、超前小導管等預支護工作，保證掌子面安全；嚴格控制開挖進尺，及時施作鋼拱架、錨桿等，噴早強混凝土，實現快速封閉成環，保證圍巖安全；②地下水控制 根據隧道情況合理選擇堵水措施，如注漿施工等；落實地表排查，設排水溝，減少鐵路范圍下滲水量；③信息化施工控制 嚴格遵循“動態設計、信息化施工”原則，落實監控量測工作，建議將圍巖變形量、鋼架內外力的量測納入必測項目，嚴格控制沉降量，保證開挖施工的安全及鐵路運營的穩定。

1.2 鐵路防護安全措施

1）線路防護方案 根據沉降控制標準制定線路安全控制方案，根據沉降趨勢合理采用洞內主動支護措施、天窗時間整道措施、路基邊坡預加固措施等，切實保證既有線路的運營安全。

2）架設軍便梁措施 根據暗挖隧道下穿鐵路線路作業情況，可在軌道下方架設軍便梁，切實降低列車運行對隧道開挖的影響。

3）限速措施 根據工程實際施工情況，合理對鐵路列車進行限速，降低施工安全風險。

2 黃土地區暗挖隧道下穿國鐵線路施工技術

2.1 項目背景

解放橋站～建設街站區間暗挖段西起解放橋站，下穿國鐵、輕軌3號線、西解放立交橋，沿解放大路東至區間豎井。區間暗挖段線路右線（左線）起終里程K29+15.743（K29+15.745）—K29+96.945（K29+94.453），區間暗挖段右線長 81.202m，左線長78.708m，其中在區間里程K29+24.072—K29+57.379下穿國鐵和輕軌3號線（下穿長度33.352m）（見圖1）。

圖1 解放橋站～建設街站區間暗挖段下穿鐵路和輕軌平面

2.2 周邊環境

在左線區間里程 K29+19.072—K29+63.072段（長44.000m）、右線區間里程K29+18.548—K29+62.548段（長44.000m）下穿既有國鐵及輕軌3號線，暗挖隧道拱頂與道床頂面距離為15.5～16.5m。

2.3 暗挖隧道下穿國鐵線路施工方案

區間暗挖隧道標準斷面形式采用馬蹄形，橫斷面開挖尺寸為6 300mm×6 600mm；采用雙排小導管對拱頂150°范圍進行超前支護；初期支護采用“C20早強網噴混凝土＋鋼筋”格柵，格柵間距0.5m；背后回填采用水泥漿液或水泥砂漿注漿。區間下穿國鐵段和輕軌3號線的保護區段采用全斷面深孔注漿止水加固，注漿范圍在開挖輪廓線外2.0m范圍內的第4系地層中進行。

2.4 暗挖隧道下穿國鐵線路施工技術措施

區間采用上下臺階法開挖，在距離分界里程（左線K29＋63.072、右線K29＋62.548）5m的位置開始進行深孔注漿止水加固，左、右線加固長度各44m。根據隧道中線、高程，確定隧道開挖輪廓線。隧道開挖前，先沿拱部開挖輪廓線打入雙排超前小導管，進行超前注漿加固；待超前注漿加固強度達到設計要求后，開挖上部臺階，預留核心土，架設格柵鋼架及打設邊墻錨管，預埋初支背后注漿管，埋設監測點，復噴混凝土至設計厚度。進行下臺階初期支護施工，使斷面初支封閉成環，上、下臺階間距控制在2.5～3.5m。兩條隧道分先后順序開挖，左右線縱向錯開15m。

項目采用二重管注漿工藝進行全斷面深孔注漿，每一循環注漿長度為13m，開挖10m，保留3m止漿巖盤，第1環設60cm混凝土止漿墻，其他循環必要時考慮設置混凝土止漿墻。鉆孔和注漿順序由內向外采用后退式注漿，同一圈孔間隔施工。

解建區間暗挖段暗挖選用雙排超前小導管（拱部150°范圍內），外排采用 32mm×3.25mm@300mm小導管超前支護并預注漿加固地層，外插角20°～25°，小導管長L為2.5m，每2榀打設1環。內排也采用 32mm×3.25mm@300mm小導管超前支護并預注漿加固地層，外插角10°～15°，小導管長L為1.8m，每榀打設1環。

2.5 暗挖隧道下穿國鐵線路施工測量與監控量測

2.5.1 監測范圍及對象

根據《解放橋站～建設街站區間風險工程專項設計圖》和GB 50911—2013《城市軌道交通工程監測技術規范》要求，對下穿段進行影響分區劃分，主要影響區為隧道中心線外側17m范圍內，次要影響區為隧道外側17～45m范圍內。

2.5.2 監測項目

本項目檢測項目如表1所示。

2.5.3 監測控制值、預警等級、預警標準

本工程按照設計給定的監測控制標準執行，具體指標如表2所示。

表1 監測項目

表2 鐵路監測控制標準

3 結語

綜上所述，隧道下穿既有鐵路線路施工風險大、要求高，必須嚴格根據工程實際情況合理選擇暗挖施工方法，積極落實超前支護、深孔注漿地層預加固及線上軌道防護等措施，貫徹量測監控工作，切實將地層沉降量控制在標準要求內，保證隧道施工與既有線路的運營安全。