汕頭至汕尾鐵路東都村隧道局部方案研究

彭東輝

（中國鐵路設計集團有限公司，天津 300308）

1 引言

汕頭至汕尾鐵路是東南沿海高速鐵路通道的重要組成部分，是進一步加強珠三角與粵東、東南沿海地區聯系，支撐“一帶一路”國家戰略的重要基礎設施，是一條以中長途客流為主，兼顧部分廣東省域城際客流的客運專線鐵路。在此背景下，為更有效地對項目全過程進行進度、費用和質量的綜合控制，在鐵路總公司的支持下，我們開展了汕頭至汕尾鐵路的工程總承包工作。

為提高鐵路建設項目的工程可實施性、安全可靠性、經濟合理性、系統協調性等要求，在不降低建設標準、滿足各類邊界條件的前提下，綜合考慮鐵路建設項目設計、施工、運營維護各階段的內容，重點對設計冗余部分合理消減優化，對技術質量等風險措施不足部分補強。本文針對東都村隧道局部方案研究，為工程總承包項目的方案研究提供一定的參考思路【1】。

2 汕頭至汕尾鐵路項目概述

汕頭至汕尾鐵路位于廣東省東南沿海地區，途徑汕尾、揭陽和汕頭3 市。項目在廈深鐵路汕尾站與擬建廣汕鐵路接軌，以溝通珠三角核心區，在汕頭站與廣梅汕鐵路、在建梅汕鐵路及規劃的廈門至汕頭鐵路接軌，進一步溝通中南及華東、東南沿海地區。

項目自廣汕鐵路汕尾站東端引出，與既有廈深鐵路并行向東，在陸豐市西跨越廈深鐵路后向東南行進，經陸豐市、惠來縣、潮南區、潮陽區、濠江區、龍湖區，通過汕頭灣海底隧道進入龍湖區后，引入汕頭站。新建線路全長162.368km。

3 東都村隧道局部方案研究

3.1 研究背景

東都村隧道位于廣東省海豐縣赤坑鎮境內，線路東西走向。場地以剝蝕丘陵為主，地形略有起伏，隧道最大埋深約21.82m，隧道全長155m。東都村隧道淺埋偏壓，圍巖分級為V級，初步設計中洞門及明洞采用明挖法施工，DK7+125～DK7+162 段采用三臺階臨時仰拱法施工。

3.2 方案研究

東都村隧道淺埋偏壓嚴重，隧道全長155m，明挖段長度118m，施工難度較大，工程風險較高，初步設計概算指標高達1.53×104/m。為提高汕汕鐵路項目的工程可實施性、安全可靠性、經濟合理性、系統協調性，我們對東都村隧道局部方案進行補充研究。

3.2.1 線路平面方案研究

1）方案 I：初步設計方案

（1）方案說明：線路自汕尾站接軌點DK0+841.984 引出后，于既有廈深鐵路北側并行，在DK6+317.7 處以隧道形式上跨廈深鐵路隧道，上跨規劃興汕高速后折向東北，于海豐鳥類自然保護區預留廊道內通過，到達方案研究終點DK13+000。

（2）主要控制因素：既有廈深鐵路，規劃興汕高速，滑坡、松散坡積、崩積體、海豐鳥類自然保護區等【2】。

2）方案Ⅱ：南移增加隧道埋深方案

（1）方案說明：為縮短東都村隧道明挖段長度，增加隧道埋深，將東都村隧道所在直線邊向南偏移，同時為保證夾直線長度，在不降低批復標準的前提下，將東都村隧道大里程處曲線半徑由8 000m 調整至7 000m。

（2）主要控制因素：既有廈深鐵路，規劃興汕高速，滑坡、松散坡積、崩積體、海豐鳥類自然保護區等。

3）方案Ⅲ：北移取消隧道方案

（1）方案說明：在不調整上跨廈深鐵路跨點的基礎上，扭轉東都村隧道所在直線邊，調整東都山隧道為橋梁，同時，為保證線路不侵入海豐鳥類自然保護區，在不降低批復標準的前提下，將東都村隧道大里程處曲線半徑由8 000m 調整至7 000m。

（2）主要控制因素：既有廈深鐵路，規劃興汕高速，滑坡、松散坡積、崩積體、海豐鳥類自然保護區等【3】。

4）方案比較分析

綜上分析（見表1），方案I 相較于方案Ⅱ與方案Ⅲ，雖然工程風險較高，但邊界條件穩定，沿線鉆探基本完成，時間成本較低，溝通協調難度較小。為保證開工目標，在平面研究的基礎上，對初設方案繼續深化研究，補充研究了樁基護拱暗挖方案以及原位抬高路基方案【4】。

表1 線路平面方案研究技術參數對比一覽表

3.2.2 線路縱斷面方案研究

1）方案 I：初步設計方案

（1）方案說明：線路縱段面自方案比較起點DK5+103.5 采用4‰坡度上坡，之后以既有廈深鐵路隧道洞頂高程、規劃興汕高速路面高程為控制點，采用9.8‰坡度下坡，通過平公山隧道、東都村隧道、虎頭山隧道。之后線路經過跨興汕高速特大橋，采用17.7‰坡度下坡，降低橋高，最后采用3‰坡度下坡，通過大化村隧道到達方案比較終點DK11+200。

（2）主要控制因素：既有廈深鐵路，規劃興汕高速等。

2）方案Ⅱ：樁基護拱暗挖方案

（1）方案說明（見圖1）：本方案縱段面與初步設計方案一致，為減少邊、仰坡的刷方和原始地表植被的破壞，采用樁基護拱的超前支護方式，在護拱的保護下完成隧道的開挖支護【5】。

（2）主要控制因素：既有廈深鐵路，規劃興汕高速等。

圖1 樁基護拱暗挖方案橫斷面圖

3）方案Ⅱ：原位抬高路基方案

（1）方案說明：線路縱段面自方案比較起點采用4‰坡度上坡，之后以既有廈深鐵路隧道洞頂高程為控制點，采用4.4‰坡度下坡，抬高原東都村隧道處軌面高程，取消隧道改為路基。之后在保證規劃興汕高速凈空的前提下，采用15.3‰坡度下坡通過虎頭山隧道，出隧道后采用17.7‰坡度下坡，降低跨興汕高速特大橋橋高，最后采用3‰坡度下坡，通過大化村隧道到達方案比較終點【6】。

（2）主要控制因素：既有廈深鐵路，規劃興汕高速等。

4）方案比較分析

表2 線路縱段面方案研究技術參數對比一覽表

綜上分析（見表2），方案Ⅱ大幅減少了邊仰坡的開挖防護工程，對原始地表植被的破壞較少，同時在樁基護拱保護下開挖支護，大大降低施工風險，后期運營風險較低。而且樁基護拱暗挖方案平縱斷面未做調整，僅針對施工方案進行優化，上階段鉆探成果均能利用，時間成本及協調難度較低，系統協調性較強。因此，本次研究推薦方案Ⅱ：樁基護拱暗挖方案。

4 結論

在不降低批復標準、滿足各類邊界條件基本原則的前提下，本次方案研究結合工程總承包項目的特點，針對東都村隧道淺埋偏壓嚴重、施工風險高、工程投資大等問題，并結合地質、規劃、環保等因素，對該段線路的平縱斷面綜合分析。通過工程可實施性、安全可靠性、經濟合理性、系統協調性等方面的分析對方案進行綜合評價，最終選出推薦方案。本線方案比選思路可為工程總承包方案研究工作提供參考。