市政工程暗挖上跨高鐵隧道的影響分析與風險控制

楊強

摘要：在目前的高速鐵路施工過程中，隧道施工依然存在較多的問題，施工單位在施工時要對出現的問題采取具有針對性的解決措施，以此提高高速鐵路的施工質量。文章首先分析了城市淺埋暗挖隧道施工技術的應用原則，并提出了具體的風險控制措施，以供參考。

關鍵詞：高鐵隧道;交叉跨越;數值模擬;風險對策

引言

高速鐵路是國家重要的交通基礎設施，作為大眾化的交通運輸設施，承擔著繁重的客貨運任務。鐵路安全事關人民群眾的生命財產安全，也影響著我國經濟的發展。根據鐵路管理要求，在設計施工過程中，需始終遵循“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產準則。臨近既有高鐵隧道的市政隧道工程暗挖施工安全風險涉及兩個方面的問題：一是新建涉鐵工程自身的安全;二是新建涉鐵工程的建設與運營對鐵路的安全影響。

1城市淺埋暗挖隧道施工技術的應用原則

城市隧道淺埋暗挖施工技術，要想發揮理想的作業效果，實際施工中還要嚴格遵循以下幾點應用原則：第一，做到管超前。城市隧道工程建設中，淺埋暗挖技術運用過程中要合理運用超前管棚及小導管開展注漿作業，如此一來可以有效加強對于隧道結構的防護，同時也有利于提升掌子面的穩定性和可靠性，防止隧道圍巖結構坍塌等事故的發生，為后續施工的順利進行提供安全保障。第二，規范注漿操作。在運用超前管棚加強支護效果以后，對圍巖空隙部位要進行注漿操作，一般以水泥漿為主，通過注漿作業可以讓隧道結構更加趨向于整體，使其安全性和可靠性大幅提升。第三，控制開挖長度。城市淺埋暗挖隧道施工要求規范標準，其中對于開挖環節來說，要特別加強對于開挖長度的控制，施工過程中要結合工程實際情況，通過勘察和研究明確工程開挖的限定條件，避免過度開挖而降低隧道結構的穩定性，引發坍塌、沉陷等安全事故，給作業人員人身安全構成威脅的同時，也給施工建設單位造成嚴重的經濟負擔。

2暗挖隧道施工中的風險隱患

2.1周邊環境因素的影響

城市隧道施工中，由于地區氣候因素存在明顯差異，如果處于強降水季節，極有可能由于降水量過大，隧道施工中水管路線破裂，導致隧道挖掘中基坑出現嚴重積水的隱患。不僅如此，區域隧道上層及周邊土質中如果含水量較大，也會對隧道結構的穩定性造成干擾，給淺埋暗挖施工技術運用造成困擾。

2.2施工質量因素的影響

導致實際開展作業中出現質量問題的因素包括以下幾種：第一，隧道淺埋暗挖施工前沒有因地制宜地制訂科學合理的施工方案，后續技術運用缺乏規范化指導，從而引發質量隱患;第二，無法結合工程實際選擇合適的技術工藝，淺埋暗挖技術應用不合理、不規范，也會導致施工質量出現問題;第三，技術運用中對于材料及設備的管理不到位，例如，材料選購性能方面存在隱患、設備老化破損嚴重等，也會導致淺埋暗挖施工質量受到影響;第四，人員自身素質有待提升，缺乏專業化的理論作為指導，很多情況下單憑經驗進行預測和判斷，對于隧道圍巖結構等分析不合理，后續技術運用缺乏針對性，起不到實質性的防護效果。

3風險控制措施

3.1爆破振動控制

為保證既有高鐵隧道的正常運營，必須盡可能將施工風險降至可控范圍。因此，有必要在分析爆破振動對現有高速鐵路隧道結構的影響基礎上，設計爆破專篇。同時，在施工過程中，做好現場跟蹤監測，根據信息化施工反饋，調整爆破參數，以確保高速鐵路隧道運營安全。根據《爆破安全規程》相關規定，可以結合薩道夫斯基公式求出起爆點距離鐵路隧道交叉點處不同位置爆破振速控制2cm/s時相應同段起爆最大藥量，對于交叉處既有鐵路隧道兩側50m范圍內的爆破開挖，須嚴格控制相應的裝藥量和爆破振速。交叉里程兩側0～10m范圍建議設置為嚴格施工段，嚴格控制同段起爆最大藥量，10～50m為控制段，該段范圍根據上述允許平均藥量作相應調整，以滿足施工及控制要求。（1）掏槽方式的正確選擇。楔形的掏槽方式能夠通過凹面的易投擲和減振效果，以達到最大程度減少振動的目的。（2）適當選擇炸藥種類。炸藥種類影響了施工過程中造成的爆破振動速度，在選取合適的炸藥類型的過程中，應充分考慮相關項目的工程地質。（3）合理劃分爆破分段，并控制各分段的裝藥量。隧道爆破各分段的最大炸藥量很大程度上決定了爆破振動速度，合理劃分爆破分段，并控制各分段的裝藥量，對降低爆破施工的影響有較大作用。（4）選取合適鉆爆參數。應通過現場測試及相關實驗來確定合理的鉆爆參數，結合新建隧道的斷面尺寸、與既有工程的相對位置、交叉節點的工程地質條件等來選擇。（5）采用先進技術。選擇數字電子雷管，基于微分原理技術減弱爆破造成的振動強度。將總爆破藥量根據實際情況進行分組，各分組炸藥引爆順序按毫秒間隔執行。（6）選擇合理的開挖工法。應盡可能分部開挖減小單次掌子面面積，從而減少每次的爆破裝藥量，控制爆破振動速度，降低新建工程施工對高鐵隧道結構的安全影響。

3.2其他工程措施

（1）為避免后期市政隧道運營過程中，車輛等振動荷載對高鐵隧道的影響，可結合地質情況，考慮對市政隧道結構底部采取隔振措施。（2）交叉區域地質條件復雜，在施工過程中應進一步核實地質調查資料，加強地質超前預報工作，對施工開挖方法和支護參數及時進行調整，實行動態化施工。

結束語

高速鐵路的施工質量與人們的交通出行密切相關，其中隧道工程的整體施工對于高速鐵路的最終運營有重要影響。因此施工單位在施工時要對施工質量進行控制，從施工環節、施工材料、施工制度及施工人員方面出發，做好科學合理的規劃與設計，嚴控施工材料的質量，提高施工人員的整體素養。對于工程的整體質量，應做好相應的監管工作，對于各部門的技術交接，應提高重視程度，保證高速鐵路隧道工程的施工質量達標，為人們的交通出行提供安全的出行環境，以促進我國鐵路運輸行業的健康發展。

參考文獻

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