浅埋大断面黄土隧道下穿既有铁路施工技术【完整版】.docx

浅埋大断面黄土隧道下穿既有铁路施工技术【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）文 章 编 号 ：1009-6582202106-0076-06浅埋大断面黄土隧道下穿既有铁路施工技术丁维利赵永明初厚永苏 杰中铁二十三局郑西客运专线指挥部 ，华阴 714200摘 要 在高桥隧道出口下穿南同蒲既有铁路施工中 ，根据黄土的特性对施工方案进行了 优 化 ，将 设 计 的 在 总长 100 m、159 大管棚超前支护条件下采用双层支护形式的 外层为喷混凝土 ，内层为模筑混凝土 双 侧 壁 导 洞 开 挖 法 优 化 为双层支护形式的 两层均为喷混凝土 弧形导洞三台阶七步开挖法 ，并通过仰拱和二次衬砌紧跟的方法 ， 开创性地解决了在大断面黄土隧道下穿构筑物施工中平安和进度的矛盾 ，有效地控制了洞内 、外 沉 降 变 形 ，保 证 了 下 穿段隧道的平安快速施工和既有铁路的平安运营 ，并降低了工程造价 ，丰富了黄土隧道设计施工的理念 。关 键 词 黄 土 隧 道 下 穿 铁 路 优 化 设 计 方 案中 图 分 类 号 ：U455.41+2文 献 标 识 码 ：A一端接磨沟 大桥 、另一端 接磨沟隧道 。南同蒲线日 行车 密 度 为 19 对 ， 日 行 车 平 均 间 隔 时 间 为 30 min 左 右 ，经 调 查 最 大 行 车 间 距 约 45 min 左 右 ，列 车 行 驶 较 频繁 。1工程概况高 桥 隧 道 位 于 陕 西 省 潼 关 县 ， 起 讫 里 程 为 DK348+110 DK349+568， 长 1 458 m， 为 双 线 黄 土 隧 道，开挖断 面 172 m2。 隧道进口 与南同 蒲 线 相 隔 ， 出口位 于磨沟右岸 陡坡 ， 下穿 南同蒲线与 磨沟大 桥 相 连，交通非常 不便 。隧 道 通 过 区 范 围 内 地 层 岩 性 简 单 ， 为 I 级 黄 土 台塬 区 ， 出口端表 层为第四 系上更新统 风积砂质黄 土及粘质黄 土 ， 下伏第四 系中更新 统风积砂质 黄 土 及粘质 黄土 ，中间夹 有数层古土 壤层 。隧道 洞身大部 分为砂质黄 土 Q3eol3，下部为砂 质黄土 Q2eol3。隧 道 出 口 段 于 DK349+455.86 处 与 南 同 蒲 铁 路 挖方路堑以小角度下穿立交，相交角度为 23°5849，下 穿 段 隧 道 施 工 长 度 约 90 m。 隧 道 出 口 段 埋 深 浅 ，线 路左侧边 坡根本由坍 滑堆积体组 成 ，土体较松 散 ，地形偏压严 重 。南 同蒲铁路为 II 级正线、单线无缝线路，60 kg/m 钢轨，II 型混凝 土轨枕 ，碎 石 道 床 。 该 段 铁 路 位 于 深 路堑内，其中 50 m 位于缓和曲线上，15 m 位于直线内， 曲线半径为 400 m。 缓和曲线长 80 m，超高 125 mm，其2下穿方案确实定由于高桥隧 道下穿段埋 深浅 ， 与南同 蒲 铁 路 相 交 角度小 ，施工 长度长 ，且 该段既有线 位于小半径 曲 线和傍山深 路堑内 ，线路 左侧为五级 的高边坡 ，隧 道 偏压严重 ，设 计方案一直 在不断优化 改良中 ，经历 了 几次设计变 更和专家研 讨 ， 最终决定 采用超前 预 加 固、双层支 护和弧形 导洞法施工 。2.1原设计方案隧 道 出 口 DK349+410+500 为 级 围 岩 下 穿 南 同 蒲 铁 路 段 ， 采 用 一 孔 跨 度 为 64 m 的 八 七 铁 路 应 急 抢 修 钢 梁 架 空 铁 路 ，梁 两 端 置 于 隧 道 开 挖 轮 廓 以 外 的 群 桩根底之 上 。 在架空线 路的条件下 采用双 侧 壁 导 洞 法 暗 挖 通 过 ， 既 有 铁 路 在 限 速 15 km/h 的 条件下 维持运营 。 初 期 支 护 采 用 35 cm 厚 喷 混 凝 土 层 ；全 断 面 设 I25a 型 钢 钢 架 ，间 距 为 1 榀 /0.6 m；二 次衬砌采 用 80 cm 厚的钢筋 混凝土结构 。修改稿返回日期 ：2021-06-24作 者 简 介 ：丁 维 利 1963-，男 ，教授级高级工程师 ，从事隧道工程方面研究 ，Email：chuhouyong163 .76第 45 卷 第 6 期(总 第 323 期) 2021 年 12 月 出 版Vol . 45 ， No . 6 ， Total . No . 323 Dec . 2021现 代 隧 道 技 术MODERN TUN NELLING TECHNOLOGY浅埋大断面黄土隧道下穿既有铁路施工技术40 cm， 二 次 衬 砌 主 筋 采 用 222200 mm 内 外 侧每处 布置 2 根。根据西安铁 路局的要求 ， 在隧道开挖 影 响 范 围 内 既 有 线 K861+952K862+072 段 共 计 120 m 增 加对既有铁路 每侧 7 扣 P50 轨的 加固线路 。2.2 方案优化原 设 计 方 案 要 求 既 有 铁 路 列 车 运 行 速 度 小 于15 km/h， 而 根 据 铁 道 部 文 件 铁 办 2005133 号 及 西 安 铁 路 局 文 件 西 铁 办 2005292 号 规 定 的 各 项 施 工 要求控制 慢行距离和 慢行速度 ， 桥 涵顶进施工 慢 行 速度不 应低于 45 km/h。八七铁路应急抢修钢梁净宽4.974 m比南同蒲 铁路界限宽度4.88 m只宽出 94 mm，而 该段既有线的曲线外矢距为 93 cm，不满足铁路的运营要求。既有线位于 路堑内 ， 前后 分别为磨沟 隧道 和 磨 沟 大桥 ， 施工桩 基和八七 抢修梁的材 料和设备上 去 比拟困难 ，既没有便道 ，也没有施 工场地 。架空方案实 施时 ，影响南 同蒲铁路的 正常运营 。因为以上原 因 ， 原既有线 架空加固方 案不 能 实 施 而变更为洞 内管幕超 前支护后采 用双层支护 的双 侧壁导洞法 。该方案施工 周期长 ，为了 保证无碴轨 道 的铺设要求 ，需增设新的 工作面以加 快施工进度 。 优化方案为了保证隧 道施工工期 ，降低施工难 度和风险 ，在 DK349+379 处 增 设 一 座 长 127 m 的 斜 井 ， 既 可 保证自 斜井至进口 段的正常施 工 ， 又可自 斜井向 出 口 段反向掘进 通过下穿南 同蒲铁路段 。利 用 增 设 的 斜 井 自 洞 内 向 洞 口 方 向 进 行 掘 进 ，在 DK349+410+500 下 穿 段 采 用 双 侧 壁 导 洞 法 开双层支护双 侧壁导洞施 工方法采 用 双 侧 壁 导 洞 法 开 挖 及 二 次 支 护 模 筑 混 凝土 ，因此施工周 期长 ，每 9 m 一个 循环需要 33 天 ，下 穿段 90 m 长需 11 个月才能完 成 ， 所 以 进 行 了 方 案 优 化。2.3 最终确定的 优化施工方 案利用增设的 斜井自洞内 向洞口方向 采用超前预 加固、双层支 护和弧形导 洞法开挖施 工下穿段 。超前支护 ：洞 内采用 159 管 棚进行超前 支护 ， 钢管内压注水泥浆。 管棚设计参数：拱部 120°范围 布设 159 mm 钢管，壁厚 6 mm，每根钢管长 100 m， 环 向 间 距 20 cm。 管 棚 自 DK349+407 处 施 做 至 DK349+507 段。初期支护 ：采 用双层支护 形式 ，初期支 护 为 全 断面 喷射 35 cm 厚的喷 混 凝 土 ；拱 墙 挂 8 钢 筋 网 ，网 格 间 距 为 20 cm×20 cm； 全 断 面 设 I25a 型 钢 钢 架 ， 间 距 为 2 榀 /m；边 墙 设 22 砂 浆 锚 杆 ，长 4.0 m，间 距 1 m×1 m，梅花型布置；初期支护在每分部开挖隧 道两侧钢架分节处各设置 4 根 42 锁脚锚管， 每根 长 4.0 m；上台级的二次支护钢架在拱脚处提前预埋 2 根 42 锁脚锚管，每根长 3.5 m。 二次支护为 25 cm 厚 C25 喷混凝土； 全断面设 I20a 型钢， 每榀间距为 0.6 m；钢架间用 42 钢管连接，环向间距 1 m；同时设双 层 8 钢筋网片，网格间距为 20 cm×20 cm。二 次 衬 砌 ：采 用 50cm 厚 的 钢 筋 混 凝 土 ，主 筋 为225200 mm内外侧 每处布置 2 根 。 管幕工作室 地段施工在 DK349+399+407 段 施 作 8 m 长 的 管 幕 工 作 室 ，工 作 室 比 正 常 隧 道 扩 大 80 cm，以 保 证 管 幕 施 工 作 业空间 。 在管 幕工作室施 工前 ，对既有 铁路 120 m 范围内采用 每侧 7 扣 P50 轨进 行加固 图 1。管 幕 工 作 室 地 段 原 设 计 采 用 双 侧 壁 导 洞 法 开 挖 ，由于双侧壁 导洞法初期 支护有临时 支撑 ，管幕在 临时支撑处 不能施做 ， 同 时双侧壁导 洞中部的 拱 部开 挖 高 度 约 7 m，远 大 于 管 幕 所 需 5 m 的 工 作 空 间 ， 给 管幕施工带 来了不便 。 为 了保证管 幕 2 个月的施 工工期和施 工平安 ， 在 DK349+395+415 段 施 作 间挖 ，拱 部 120°范 围 内 设 置 159 管 幕 进 行 超 前 支护，初期支 护采用双层 支护形式 ，二 次衬砌采用 加强钢筋混凝土 结构 。超前支护 ：洞 内采用 159 管 幕进行超前 支护 ， 钢管内压注 水泥浆 。 管幕 设计参数 ：拱 部 120°范围 内 设 置 159 钢 管 ，壁 厚 6 mm，每 根 钢 管 长 100 m， 环向 间距 20 cm，外插角 0°1°。初 期 支 护 ： 采 用 双 层 支 护 形 式 ， 初 期 支 护 为35 cm 厚 的 喷 混 凝 土 层 ；拱 墙 挂 8 钢 筋 网 ，网 格 间 距 为 20 cm×20 cm；全 断 面 设 I25a 型 钢 钢 架 ， 间 距 为 2 榀 /m， 边 墙 设 置 22 砂 浆 锚 杆 ， 长 4 m， 间 距1 m×1 m，梅 花型布置 。 二 次支护为全 断面设 35 cm钢筋混凝土 结构 ，主筋采 用 22250 mm。临 时 支 护 ： 临 时 侧 壁 及 临 时 横 撑 采 用 锚 喷 支 护 ， 喷 射 混 凝 土 厚 25cm； 设 I25a 型 钢 钢 架 ， 间 距 为2 榀 /m。 临时侧壁设 置 22 砂浆锚 杆 ，长 2.5 m，间距 1 m×1 m，梅花型 布置 。二次衬砌 ： 采 用加强钢筋 混凝土结构 ， 厚 度 为77第 45 卷 第 6 期(总 第 323 期) 2021 年 12 月 出 版Vol . 45 ， No . 6 ， Total . No . 323 Dec . 2021图 2 159 mm 长 管 棚 施 工Fig.2 159 mm long pipe-roofing support现 代 隧 道 技 术MODERN TU NNELLING TECHNOLOGY浅埋大断面黄土隧道下穿既有铁路施工技术距 0.35 m、长 20 m 的 108 管 棚 预 加 固 ，管 幕 工 作室地 段采用了弧 形导洞法开 挖 。 上台阶弧 形导洞开挖 支护上 台 阶 每 循 环 开 挖 长 度 为 0.5m即 一 榀 初 期 支 护 钢 拱 架 的 间 距 ，拱 部 采 用 人 工 开 挖 ，核 心 土 和 两侧拱 脚采用挖掘 机开挖 。 上台 阶开 挖 高 度 约 3.9 m， 台 阶 长 度 约 4 m，核 心 土 距 拱 顶 1.52.0 m，核 心 土 两侧距 开挖面约 2 m。 开挖后及时 喷射 4 cm 厚混凝 土、架设 I25a 钢架 ，在 钢 架 拱 脚 以 上 30cm 高 度 处 设置 4 根 42、长 4.0 m 的锁脚锚管 ，锁 脚 锚 管 与 钢 架 牢固 焊接 ， 同时在 预设位置准 确埋设二次 支护拱 脚处的 2 根锁脚 锚管 ，之后挂 设钢筋网片 ，分层喷射初 期支护混凝 土 。 二次支护 根据初期支 护长度及时 跟进。 中台阶左 侧和下台阶 右侧边墙开 挖支护图 1既有铁路扣轨梁加固 Fig.1 Existing railway strengthened by packed rails 下穿段施工1 159 长管棚施 工 图 2高桥隧道下 穿段围岩 为 Q3 新 黄 土 ，钻 孔 时 不 能 采用 水钻 ， 否那么易 塌孔埋管 和黄土湿陷 软化而导致 管 幕 下 挠 侵 限 ，故 下 穿 段 采 用 “风 动 导 向 跟 管 钻 进 的施工方 法进行管棚 施工 ， 即将 159 钢管加工 成 每节 6 m 的钻 杆 ， 利用水平 导向 钻 机 将 159 的 钻 杆分 节钻入 。 钻 孔时利用空 气压缩机产 生的高压空 气将钻碴吹 出孔外 ， 利用 有线导向仪 器控制钢管 的 打设精度 。本工程选用 HTG- 100 全液压水平 钻 机 ，钻 机 平 台 能 平 移 和 升 降 ，推 进 回 拖 力 为 15 t，扭 矩 为 4 000Nm， 打 设 最 大 孔 径 为 219 mm 的 钢 管 。 钻 杆 为159 mm×8 mm 钢 管 ，每 根 加 工 成 6 m 长 , 两 端 为待上台阶超 前中台阶 4 m 后 ，交 错 开 挖 中 台 阶左侧和 下台阶右侧 边墙 ， 每次 开挖控制在 12 榀 ，使左右 暴露开挖面 的拱部初期 支护不同 时处于悬空 状态，同时及 时安装拱架 、挂网和喷射 混凝土 。 中台阶长度控制 在 3 m 左右。 中台阶右 侧和下台阶 左侧边墙开 挖支护 方法同上 。 仰拱开挖 支护待 下 台 阶 开 挖 长 度 达 到 5.0 m 时 停 止 开 挖 ，封 闭掌子面 进行仰拱开 挖 。仰拱分 两次开挖 ，每 次开挖长度为 2.5 m， 紧跟 施做仰拱初 期支 护 和 二 次 支 护 ， 然 后 进 行 4.5 m 仰 拱 二 次 衬 砌 和 仰 拱 填 充 混 凝 土 施 工。 待 下台阶长度 再有 5.0 m 长时，重 复上面的 施工 方 法 ， 完 成 4.4 m 仰 拱 二 次 衬 砌 和 仰 拱 填 充 混 凝 土施工 。 二次衬砌 施工待 仰 拱 填 充 施 工 长 度 达 到 8.9 m 长 时 ， 搭 设 钢 管架工作 平台 ， 进行防 水板铺设 和二次衬砌 钢 筋 安装。经 检查合格后 撤除钢管架 ，台车就位 浇注二次衬砌混凝土 ，二 次衬砌浇注 段长度为 8.9 m。159 mm×10 mm 接 手 。板 旋转直径 165 mm，采 用 楔 型 钻 头 ，钻 头 楔 掌楔型 面 与 钻 具 钻 杆 交角20°。 采用 SE- 1 型有线导向 仪 ，严格控制 导向精 度 。 在 楔 掌 斜 板 钻 头 后 面 200 mm 处 将 有 线 导 向 探棒焊 牢 ，用连接线 与操作平 台显示屏连 接 。3监控量测3.1地表变形监 测结合现场实 际地形情况 在高桥隧道 下穿既有南 同蒲铁路段 地表和既有 线上布设三 种观测点 ， 对 地 表沉降和 既有线变 形情况进行 监测 ， 第一部 分 是 在 既有 线西边地表 较平坦处 设置沉降观 测点 ， 平均 每8 m 设置一个断面，共设置 9 个断面，每个断面 27个 测 点； 第二局部 是在既有线 东边的路堑 边坡平台 上2 双层支护弧 形导洞法施 工78第 45 卷 第 6 期(总 第 323 期) 2021 年 12 月 出 版Vol . 45 ， No . 6 ， Total . No . 323 Dec . 2021现 代 隧 道 技 术MODERN TUN NELLING TECHNOLOGY浅埋大断面黄土隧道下穿既有铁路施工技术设 置 沉 降 观 测 点 ，每 个 台 阶 设 置 一 个 断 面 ，共 设 置 4个 断 面 ，每 个 断 面 设 69 个 测 点 ；第 三 部 分 是 在 既 有线轨枕和钢轨上设置的变形观测点，以既有线和郑西线左线中心线的交点为对称点， 沿既有线每 10 m布 设 一 个 断 面 ，含 盖 既 有 线 80 m 范 围 ，共 布 设 9 个 断面，每个 断面在轨枕 两端各布设 一个沉降观 测点 ， 对应的钢轨 位置布设一 个轨距变化 及轨道高差 观测点，每个断面 总共设 4 个测 点 。 截至 2021 年 1 月 29 日 安 全 穿 过 南 同 蒲 既 有 铁 路 段 衬 砌 完 成 ，完 成 56 点 的 观 测 ，沉 降 总 量 最 大 值 103 mm，沉 降 总 量 平 均 值 为 85 mm； 既 有 线 轨 道 一 次 沉 降 总 量 最 大 值 为 8 mm，沉 降 总 量 平 均 值 为 3.35 mm， 发 现 沉 降 时 西 安 铁路局工务 段华山车 间防护人员 及时地对线 路进行 了整道 。3.2 洞内净空位 移监测板都需搭设 脚手架 ， 混凝 土入模工序 也要靠人 工 完成 ，施 工 周 期 长 、难 度 大 且 质 量 不 易 控 制 ，强 度 增 长 慢； 而采 用喷混凝土 那么省去了 模板安装及 脚手 架 的搭 设 ，且 工 序 用 时 短 、强 度 增 长 快 ，能 及 时 提 供 承 载力，质量易于 控制 ，同样能 起到模筑支 护的作用 。平安距离控 制采用双侧壁 导洞法开挖 ， 仰拱距掌子 面 距 离 最 短 能控制在 10.012.5 m 以内， 二次 衬 砌 距 掌 子 面 距离控制 在 1120 m 以内。 下 穿段采用弧 形导洞法 开挖时 ，仰拱 距掌子面距 离可控制 在 914 m 以 内 ， 二次 衬砌距掌子 面控制在 918 m 以 内 ， 管 棚 可 以 更好地 发挥简支梁 的作用 ，从而 保证围岩 的稳定 。由 此可见 ，从控 制平安距离 方面来讲 ，弧 形导洞法同 样 能有效地保 证隧道平安 距离的控制 。4.4临时支护的 设置双侧壁导洞 法施工中设 置了中隔壁 及横撑的临 时支护系统 ，撤除时会导 致应力重新 分布 ，使拱顶 沉 降出现突变 ，存在一定的 平安隐患 ，同 时投入本钱 较 高，临时支护 系统需撤除 废弃 ，而弧形 导洞法那么不 存 在此问题 。4.5洞内、外变形 控制根据我单位 在黄土隧道 使用弧形导 洞法的施工 经验， 以及在 管棚保护下 采用双层支 护和弧形 导 洞 法开挖的 实践 ，隧道 不可能发生 坍方 ，主要是 控制沉 降，而采用弧 形导洞法开 挖洞内 、外变 形均处于可 控 状态。由于采 用了扣轨梁 加固线路 ，所 以轨道不会 发 生突变 ，而且 铁路工务部 门随时根据 检测 频率为 每2 小时 1 次情况 进行补碴整 道 ，能保证运 营平安 。4.6对既有线的 影响下穿段采用 弧形导洞法 开挖 ， 施工工 期 为 4 个 月 ，而 采 用 双 侧 壁 导 洞 法 开 挖 那么 需 要 11 个 月 ，且 需 要经 过春运和明 年的一个雨 季 。所以，从 既有线铁路 运营平安和 线路维修安 全考虑 ， 弧形 导洞法开 挖 显 然优于双 侧壁导洞 法 。4.3采用全站仪 无尺量测方 法 ，对拱顶下 沉和 水 平收 敛进行量测 ，洞内按 3 m 间 距设置量测 断 面 ，量 测频 率为每天三 次 。洞 内 DK349+410 DK349+474 断 面 自 开 挖 至 衬 砌前共量测 17 个断面 ，累计 拱顶沉降量 最大值为109 mm，最小值为 47 mm，平 均值为 69 mm。高 桥 隧 道 出 口 端 DK349+552 DK349+500 段 采 用 双 侧 壁 导 洞 法 施 工 ，9 个 量 测 断 面 自 2007 年10 月 1 日 开 挖 至 衬 砌 前 拱 顶 沉 降 量 累 计 最 大 值 为138 mm，最小值为 35 mm，平均值为 67.3 mm。4两种方案的比拟4.1开挖工序步 骤及工期控 制双侧壁导洞 法开挖工序 繁多 ，共分 9 部 分，每部 分由于空间 狭小不能采 用大型机械 施工 ， 根本只 能 用人工开 挖 ，工效低 、速度慢不利 于洞内特别 是下穿 段早成环的 要求 ， 根据高 桥隧道出口 双侧壁施工 情 况 统 计 ，分 析 下 穿 段 33 天 能 施 做 一 环 衬 砌 ，那么 下 穿 段 190 m 长施工 工期需 11 个月 ；而采 用 弧 形 导 洞 法 的 三台阶七步 开挖法 ， 工序 简单并可以 使用大型 挖 掘机开挖 ，且施工工法 较成熟 ，从开 挖到衬砌完 成的 循环时间为 13 天，下穿段工 期可缩短为 4 个月。 根 据经验 ，黄土 隧道仰拱封 闭越早变形 越小 ，仰拱封 闭 变形即趋于 稳定 。由此可 见 ，采用弧形 导洞法开挖 更 利于隧道尽 早封闭成环 。4.2施做二次支 护5变形控制措施1 拱部开挖进 尺一般按 1 榀 钢拱架间距 控 制 ，中 、下 台 阶 边 墙 开 挖 进 尺 为 12 榀 钢 拱 架 间 距 轨道正下 方 4 m 范围内开 挖进尺为 1 榀 ，而 且 左 、右错开开挖 ，以 防止拱部初 期支护结构 悬空 。2 底部一次开 挖长度为 45 榀钢拱架 间 距 ，不宜超过 2.5 m。二次支护采 用模筑混凝 土施工 ，安装 钢筋 及 模79第 45 卷 第 6 期(总 第 323 期) 2021 年 12 月 出 版Vol . 45 ， No . 6 ， Total . No . 323 Dec . 2021现 代 隧 道 技 术MODERN TU NNELLING TECHNOLOGY浅埋大断面黄土隧道下穿既有铁路施工技术3 上台阶长度 不 大 于 4m，中 台 阶 不 大 于 3 m，下 台 阶 不 大 于 2 m。 仰 拱 距 上 台 阶 掌 子 面 最 大 距 离 不 大 于 14 m，二 次 衬 砌 距 上 台 阶 掌 子 面 最 大 距 离 不大 于 18 m。裂缝用三七 灰土换填并 夯实封闭 。6 加 强 地 表 和 洞 内 的 变 形 监 测 ， 及 时 分 析 变 形规律 和变形量 ，调 整支护设 计参数 ，确保 平安 。体 会1 从 高 桥 隧 道 出 口 段 分 别 采 用 弧 形 导 洞 法 和 双 侧 壁 导 洞 法 开 挖 中 观 测 到 的 拱 顶 沉 降 值 来 看 ，两 种开挖方法 相差不大 ， 而 弧形导洞 法开挖进度 那么 明 显较快 。74 扩大拱脚及 根底开挖采 用人工进行 ，要 保证不超 挖 ，不得有浮 碴和虚土 ，同 时在钢架底 部设置大 块 混 凝 土 垫 块 隧 道 水 沟 盖 板 和 32 槽 钢 槽 钢 纵向 焊接 。5 初 期 支 护 钢 架 各 部 设 置 4 根 锁 脚 锚 管 ，安 设角度不 得小于 45°，长 度不小于 4 m，并 与 钢 架 进行可靠焊接 。6 开 挖 后 及 时 立 拱 架 、喷 混 凝 土 、 架 立 横 撑 、封闭成环 。2 实 践 证 明 ，下 穿 有 碴 既 有 铁 路 和 沥 青 混 凝土路面 的公路 ，采用 超前长管 棚预加固可 防塌方 ，在双层支护条 件下采用弧 形导洞法开 挖 、 仰拱和 二 次 衬砌紧跟 的措施是 平安 、快速、有 效的 。开挖及初期 支护施工过 程中加强施 工 用 水3 扣 轨 梁 和 长 管 棚 预 加 固 措 施 施 做 后 ，洞 内7管 理 ，严 禁 浸 泡 初 期 支 护 基 础 ，保 证 安 全 ，防 止 整 体下 沉。 完善洞顶 及浅埋段地 表的截排 水沟设施 。 对 隧道洞顶的 冲沟 、陷穴、暗 沟、暗管、人工 洞穴等及时进行回填 ，并 高出地表 30cm 进 行铺砌防水 处理 。开 挖 及 初 期 支 护 在 列 车 通 过 时 没 有 受 到 任 何 影 响 ，洞 内可听到列 车通过的声 音但没有 掉块 、掉土现 象 ，说明预加固 措施是有效 的 。4 下穿段施工时，是在下台阶开挖长度达 10 m 时 ， 分 三 次 开 挖 及 初 期 支 护 后 一 次 性 完 成 8.9 m 仰 拱 施 工 的 ，此 时 拱 顶 下 沉 平 均 值 为 69 mm，如 能 分 3应急预案1 成立应急响 应机构 。2 洞内准备足 够的抢险材 料和机械设 备 。3 洞 内 设 安 全 员 2 名 ， 密 切 注 意 洞 内 的 稳 定 情况。6次每 次 3 m 一段进行 仰拱施工 ，那么 根 据 大 断 面 黄 土隧道仰 拱施做后 变形即趋于 稳定的规律 ， 拱顶 和 地表 沉降值应能 控制在 50 mm 以 内。5 对 于 下 穿 铁 路 、公 路 的 隧 道 工 程 ，由 于 需 要 与外部 有关部门进 行屡次反 复的协调 ， 以 及方 案 的 优 化报批 ，持续 时间较长 ，严 重制约了 施工工期 。 所以， 建议根据 现场的地形 条件增设斜 井 ， 开辟 作 业 面 ，保证下穿段 以外的施工 能持续不间 断地进行 ，是 确保合同工 期的最有效 的途径 。4 在 既 有 线 两 侧 堆 放 足 够 的 道 碴距 钢 轨 外侧不得 少于 1.5 m， 如线路 轨道沉降 或 不 均 匀 沉 降过大，到达变形管理等级 I 级时超过 6 mm，立即通 过 有线 或 对讲机通知 铁路运管部 门现场配合 人员，采用添加道碴、抬高道床等措施临时进行处理。5 既 有 线 路 堑 边 坡 如 出 现 裂 缝 时 ， 应 及 时 将感 谢方案优化过程中得到了铁一院 、郑西客运专线公司 、铁道部工管中心 、鉴 定 中 心 ，以及全路隧道专家关 宝 树 教 授 、王 梦 恕 院 士 、梁 文 灏 院 士 、王 建 宇 研 究 员 、史玉新大师的大力支持和帮助 ，在此表示衷心的感谢 ！80第 45 卷 第 6 期(总 第 323 期) 2021 年 12 月 出 版Vol . 45 ， No . 6 ， Total . No . 323 Dec . 2021现 代 隧 道 技 术MODERN TUN NELLING TECHNOLOGY浅埋大断面黄土隧道下穿既有铁路施工技术Technology for a Shallow Large Profile Loess Tunnel toUnderpass Existing RailwayDing WeiliZhao Yongming Chu Houyong Su Jie(Headquarters of Zhengzhou-Xi'an Railway, China Railway 23rd Bureau, Zhengzhou 714200)Abstract In the project of Gaoqiao tunnel exit to underpass South Datong-Pucheng railway, optimization wascarried out for the construction option according to the characteristics of loess: double side-heading excavation under the support of 100m long159mm pipe-roofing with composite lining (internal mould concrete and external shotcrete) changed to upper-heading three-bench seven-step excavation with double-layered lining (both layers are shotcrete), and the casting of invert right after the fabrication of secondary lining. Thereupon the contradiction between safety and advance rate for the large profile loess tunnel to underpass existing railway was solved with the deformations inside and outside the tunnel effectively controlled, the safety construction of the tunnel and operation of the railway guaranteed, the construction cost reduced.Key words Loess tunnel; To underpass existing railway; Optimization of designed option!上 接 第 60 页 Some Problems about Structural Design and Construction forHighway Loess TunnelsZhao Zhanchang1Xie Yongli2(1 China Bridge Technology Corporation，Ministry of Communications, Beijing 100102;2 School of Highways, Chang'an University，Xi'an 710064)Abstract Structural design and construction for highway loess tunnels lag behind their engineering practice. Thepaper puts forward a new method to classify deep and shallow loess tunnels, points out exiting problems in calculating earth pressure, discusses the design ideas of primary support, invert, second lining and water treatment, and also presents some viewpoints on construction method and environment geotechnical problems.Key words Highway loess tunnel； Method to classify deep and shallow loess tunnels； Earth pressure；Construction method!成都地铁 2 号线白果林站即将开工成都地铁 2 号 线白果林站 即将开工 。 白 果林站位于 文华路与青 西路之间 的金罗路地 下 ，沿金罗路 南北向布局，车站全 长 159.8 m。车站周边 关系复杂 ，外 部协调工作 难度大 ，是地 铁 2 号线中 施工难度最 大的站点 。预 计 2021 年 4 月 30 日竣 工 。与白果林站 同期开工的 还有天府广 场西端右线 暗挖区间及 人防过街 通道 、白果林 站-羊西二环 路站盾构 区间、将军衙 门站-天府广 场站盾构区 间 。消 息 来 源 ：四 川 新 闻 网 81第 45 卷 第 6 期(总 第 323 期) 2021 年 12 月 出 版Vol . 45 ， No . 6 ， Total . No . 323 Dec . 2021