铁路下穿隧道工程施工安全风险识别与控制措施.docx

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1、摘要近些年，伴随国内经济的进一步发展，交通行业也取得了飞速发展，尤其是高铁的飞 速发展，使得国内的路网密度较之前获得了大幅度提升。在此种环境背景下，隧道以下穿 式在诸多交通工程中的应用越来越广泛，已转变成当前一个比较成熟的结构形式。然而， 在下穿隧道施工期间，在既有线安全方面的问题也越来越明显，如果不能严格控制，势必 会对其正常运行造成影响，进而引发巨大的损失。鉴于此，对该问题展开探究具有巨大的 积极意义。本文在分析时选取石家庄六线隧道中下穿既有石太直通线段为分析对象中展开分析， 基于对该工程的分析和总结，梳理出影响既有铁路路基沉降的因素，诸如施工方案、工程 的地质以及覆土厚度等，进而给出对应

2、的解决措施。通过分析发现，在展开大跨度的双连拱隧道项目的施工过程中，针对既有线路的影响 方面，三导洞+CRD法相较于导洞+CRD法要小；在预支护方面，相较于大管棚小导管超前 预支护，水平旋喷桩预支护的效果要更好。这一结论为日后的工程建设提供了必要的理论 基础。在实践中，应该就既有铁路线路展开了对应的加固处理，并借助相关的监测来确保 实施的加固措施可以对既有线路的变形展开控制。关键词：铁路下穿隧道工程；施工安全；风险识别与控制第5章 下穿隧道施工现场监控量测5.1现场监控量测工作的必要性伴随社会经济建设进程的日益深入，地下工程与隧道在设计和施工技术等方面迈入了 迅速发展期。但是在岩土中建设地下工

3、程，其牵涉到的问题非常复杂，要由理论层面展开 分析难度较大，这是由于工法很难模拟、围岩和支护之间的作用以及地质环境均相当复杂。 隧道施工设计是按照其特征，基于相关理论依据，参考过去工程参数展开初步设计，然后 经过施工期间对现场监控数据展开分析来不断优化设计，保证地下施工与周边环境的安全 性。所以，量测工作不仅是监视既有线安全的重要方式，更是监视设计与施工是不是科学 合理的工具，其贯穿施工的整个流程，对保障施工质量发挥了重要的积极作用。在地下施 工期间展开现场监控量测，能够取得施工过程中的动态信息，诸如新建结构与既有线出现 变形，围岩不稳等。进而实现对支护与施工方案的调整，实现安全、经济以及科学

4、施工， 这些是有关信息化设计和施工的根本要求。详细来看，集中反映在下面几点：（1）针对暗挖周边地层利用监控量测来掌握具体变形情况，确定施工对于既有线形 成的影响大小以及易发生失稳问题的环节，把握施工过程中结构所处的安全状态，了解施 工期间中地层的变位规律，挑选科学的工法，借助高效的举措来加以控制，为平时施工管 理提供可靠信息，确保既有线有序运作与安全施工。（2）经过实地测量结果，有效补充理论研究的不完善，并且在设计与施工期间加以 应用。在施工期间，充分了解路基与轨道的变形特点，方便实施有效可行的控制技术与举 措，诸如挑选适合的辅助工法，明确二次衬砌作业的时间、调整工法、优化开挖步骤顺序、 改善

5、支护参数等，防止发生施工事故。（3）经过对工程施工给环境带来的影响展开全方位综合性的监控，评估暗挖法实施 给周边环境、地下管线等造成的影响，找出有效的防范方案。（4）通过实地监测结果反馈，对施工提供信息化指导，对施工组织展开科学调整， 改善资源分配，挑选最优的施工时间，实现高质量、高效率以及安全施工，同时为未来其 他同类型的工程提供依据。（5）在隧道施工期间，现场监控量测属于举足轻重的环节。经过对现场展开监控量 测，不仅能够预期危险情况的产生，还可为施工提供指导，对施工进度加以管控。可结合 实地量测的有关数据，明确二次衬砌最适宜的支护时间、仰拱作业时间以及未来的施工计 划等。这些施工流程均能够

6、按照实地测量数据的分析结论进行明确与优化。（6）调整工程设计。监控量测不仅反映出工程质量情况，还有助于工程监控与有关 数据记录的综合分析，帮助优化工程设计，同时结合测量数据与理论数据、试验期间预估 工程特征指标之间加以对比，进而掌握设计是否科学合理。（7）累积材料，让地下工程在设计与施工上实现更高水平。并且，借助监控量测， 对工程呈现出的部分施工特征充分掌握，为未来同类型工程或之恩此工法自身的完善提供 一些依据和参考。经过反馈监测信息，做好经济与安全两个层面的评估。在保障质量与安 全的基础上，减少工程造价，让项目投资获得合理的管控。在双连拱下穿施工期间，也有 着大跨度、影响施工的因素多，工序复

7、杂，新建隧道会影响到上部既有线，甚至是影响列 车的常规运作。所以，在下穿隧道施工期间针对既7T线展开实地监测，这点非常关键，是 确保施工安全的关键手段。5. 2现场监控量测目的在隧道内展开下穿暗挖段的建设施工期间，难免会给周边地层产生影响，为了掌握施 工期间不同指标的动态情况，保证既有线的常规运转与新建隧道的工程质量，必须设置专 业的监测组织，对整个施工流程展开全方位、综合性的监测，其目的在于：（1）针对喑挖隧道周边地层与支护结构，侧重掌握其变形情况，方便对施工参数加 以调节，保证施工和现实地层环境之间互相协调。（2）掌握暗挖施工给既有线形成的影响，保证现有铁路安全运作。（3）根据监测取得的数

8、据，对施工导致的地表隆陷、地层的变位与应力重分布给相 近建筑设施带来的影响；进而实施适宜的预防与稳固方案，保证铁路既有线、周围建筑设 施的安全性。（4）累积材料，进而让同类设计与施工能力得以提升。5. 3监控量测工作的具体实施量测项目应该结合工程本身的特征，诸如隧道的规模、支护种类、工法、投资情况以及周边地 质环境等多个维度展开全面思考。不同测量数据间彼此验证，确保监测结论的准确性，同 时为科学明确施工提供有力的参考。监测技术需要在工程施工阶段，结合设计和施工材料 展开监测，同时对由此获取的数据展开探析，结合监测结果对施工进程和工法实施有效调 控，同时对整个施工流程展开动态管理，进而让施工管理

9、迈入信息化。在挑选监测设备的 过程中要依据所需的最大量程，并且按照工程特点，挑选符合监测需要的设备。设备在装 配埋设前期应当做好检查与校正，依据埋设规定与施工计划为埋设做好相关准备工作。在 完成全部监测点的装配埋设以后，必须做好监测点分布图的绘制工作，同时提高对监测点 的保护，避免其遭受破坏。监测到的数据应当完备、真实以及及时，在发生不正常情况下, 要提高监测力度。在数据尚未达到预警值，应当每个星期以书面形式将监测结果汇报给设 计单位，在监测资料中应该注明施工情况与平面分布图等方面具体信息，方便有关方对监 测结果体现出的情况展开研究。如果监测数据达到或是超出预警值，应该迅速通报有关方, 方便迅

10、速实施高效的控制方案，保证工程有序展开。针对一手资料展开研究，在辨识真假 之后才能展开计算，并且针对读数和深度、时间和开挖进度制作成对应的曲线，依据施工 所处阶段发布简报。监测要渗透到隧道开挖的整个过程中，等所有材料梳理完之后，将电 子版的监测数据上交给相关部门。监测方案同样要获得设计方的认同，监测数据应当及时 汇报给设计方；为确保基坑实现信息化作业，总承包方需结合监测数据对施工方法与进程 加以调控。5. 3. 2量测项目及控制基准(1)量测项目。在隧道下穿施工过程中，监测项目的设计应当以工程的困难度与关 键性，监测目的、工法、对既有线形成的影响以及新建隧道的结构类型等各方面实际情况 来明确。

11、在监测本新建隧道下穿既有线工程时，不但要综合思考以上因素，还需结合施工 要求来明确。在监测施工期间，不可以单纯的将监测当作取得施工信息的渠道，而是应当 将其视作高效管理施工的方法，现场监测信息应当满足下面两点：必须对日后变形与破 坏情况进行准确地预测，同时控制设计参数与监督施工过程，进而对围岩变化及时掌握， 同时实施合理的保护方案。应当与设计变更当中的关键说明和要求相符，诸如为施工提 供关键参数。结合本文探究可知，本标段的监测内容主要包含轨道与路基的沉降变形，研 究下穿施工对既有线形成的影响，能够和对.应的检测数据展开互相验证，进而确保监测结 果的可信性。此外，在监测项目中，还需要涉及日常的安

12、全巡视项目。(2)监测控制基准。其是开展监测工作的前提基础，旨在确保被监测对象的安全而 制定的阈值。在开展监测期间，如果出现数据超过阈值，监测人员就要及时反馈。通常而 言，该值是综合考虑方案设计、施工要求以及行业经验等而确定的。在施工过程中，需要 基于预警值、报警值以及极限值展开多级控制。当监测到的观测值达到告警级别时，需要 暂停施工，并及时采取加固措施，避免变形程度进一步加大。然后就产生此种现象的原因 展开分析，并结合具体情况对施工方案进行调整，当监测值低于警戒值以后，才能继续施 工。（3）监控量测断面及测点布置原则。在确定沉降观测点的位置过程中，需要综合考 虑路基和既有线路的变形情况，同时

13、还应该将施工场地的地质情况考虑进来。通常而言， 在隧道推进方向上，沿隧道中心线设置监测断面，每隔5米设置一个监测断面（包含27 个监测点）。此外，还需要在轨道上设置监测点用以监测轨道偏差。还需要注意的是，针 对不同的断面，监测点的位置需要保持一致，且呈现出对称分布，进而便于后续的数据分 析与验证。在项目建设的前期阶段，就需要确定监测断面以及设置对应的监测点，并及时 开展这方面的监测工作。第6章案例分析本文在分析时将石家庄隧道工程当作案例展开分析，该工程起始段是四线隧道，由北 至南穿过石家庄市，在DK278+700处并入到新建的石青线中，形成六线隧道，总长度为 4.98km。本文重点分析下穿石太

14、铁路直通线段，隧道里程是DK278+300-DK278+380,总长 度为80米，属于双线连拱隧道。根据规划设计可知，隧道开挖的跨度最高值达到28nb对 应的最大为13.28m,埋深是1.92-9. 47m。由于其跨度相对较大，且埋深相对较浅，对应 的施工难度也比较大。现阶段而言，我国在下穿工程的施工工艺以及受力分析方面还处在前期的经验累积时 期，尚未制定这方面的工艺标准以及要求。同时，在实际施工期间，针对既有线路路基的 沉降情况、变形情况等都存在一定的未知性，而采用的施工工艺不同，引发的力学特征也 存在差异。所以，在实际施工期间，应该对既有线展开对应的监测，掌握其变化情况，进 而为日后相似工

15、程的施工提供参考与累积经验。由上文的理论分析能够得到，在双连拱下穿隧道建设施工过程中，会造成既有线路的 沉降与变形。为确保施工对既有线造成的影响最小，尽可能的减少其沉降变形情况，需要 就既有线路展开加固。6. 1路基加固一般而言，针对路基的加固都是使用钻机钻Q60孔，设置袖阀管，呈梅花的形状进行 设置，同时注入水泥浆。在注浆压力方面，需要保持在0. 4-0. 6MPa,注浆方法为超前小导 管注浆方式，路基轨面下1m范围不注浆。施工过程中加强监测，信息化施工，及时反馈 信息修正设计。7. 2轨道加固针对轨道加固，通常是使用吊轨纵横梁加固法，该方法是在车轨两侧的2.1米处的位 置铺设纵轨束，然后在

16、下方横穿横轨束梁，进而承受对应的载荷。具体施工工艺如下：（1）更换枕木。在线路加固的范围内，需要把既有混凝土枕统一更换成木枕，然后 在枕底进行搞固密实。还需要指出的是，在枕木更换期间，还需要穿入扣轨位置型螺栓， 进而保持其稳定性。（2）安装横梁。横梁选用工字钢，隔一根枕木，就穿一个横梁，同时还需要在两侧 位置的横梁下方配备枕木操用以支撑，并使用螺栓进行加固。完成横梁的安装后，需要在 梁底位置处进行固定密实。一般而言，每根横梁的长度都是12m,当这一程度无法满足要 求时，可以采用两根横梁互相交错来满足长度方面的要求。如果需要进行焊接，相邻两个 横梁的焊接位置不应该放置在相同的截面上。此外，横梁错

17、开的长度需要在2m以上，同 时最大程度的避开道床的位置。(3)安装纵梁。纵梁放置在横梁之上，使用两根工字钢拼装而成，腹板、上下翼缘 都采用拼接板，并运用强度比较高的螺检进行拼接。在下翼缘板的位置上，沿工字钢进行 钻孔，每10口钻两个孔，用于通过螺栓进行吊设钢枕的安装。纵梁还应该通过螺栓以及扣 板进行加固拧紧，同时两端还需要架设在枕木垛的位置上。(4)安装吊轨梁。吊轨梁选用50kg/m的钢轨，钢轨接头要保持一米以上的错开距离, 两端和纵梁保持齐平，同时增加临时梭头。在进行扣轨之前，需要确保整修线路符合相关 的标准，进而确保在加固之后不会出现变形。同时，吊枕和其下方的枕木通过U型螺栓以 及角钢衔接

18、起来，进而形成一个整体。扣轨以后，将螺栓拧紧，并检查对应的扣件，确保 其不会超出轨面之上。此外，还需要确保轨束梁端面的齐整，进而方便后续钉固临时木梭 头的安装。6. 3铁路道下穿既有线施工对路基沉降变形的影响在实际施工期间，重点就施工场地上方的既有石太直通线的路基变化情况展开了监 测，基于对相关数据的监测和分析，得到路基出现沉降的变化规律。通过监测数据可知， 本项目在施工期间引发的既有路线路基的沉降最大值是14mm,且变形区出现在穿越中心处 沿着既有方向正负40m的区间内。6. 4铁路下穿隧道既有线施工对轨道偏差的影响根据上文分析可知，隧道开挖到既有中线的下方位置处，会引发轨道的沉降。越靠近

19、中心位置，沉降的程度越大。在隧道开挖通过既有线路并逐渐远离时，轨道的沉降增长幅 度开始呈现出下降的势态，最终达到一个稳定的状态。此外，下穿隧道在建设施工过程中还可能引发钢轨在水平方向上出现偏移，进而造成 轨向偏差。通过监测的数据可知，当开挖到既有线路的中心位置时，产生的轨向偏差最大, 达到0.165mm,但是这一数值低于行业标准限定的偏差阈值。所以，本项目在施工期间， 在既有线路轨向偏差造成的影响处在安全的范围内，无需展开这方面的加固措施。因为新建隧道的埋深浅，跨度比较大，同时地层压缩模量相对较小，进而会引发地表 出现沉降问题，这在很大程度上影响了既有线路的安全运行。不过在实际施工时，及时采

20、取了有效的加固措施，因此对既有线路的行车安全并未造成太显著的影响。第7章结论近些年，伴随国内经济的进一步发展，交通行业也取得了飞速发展，尤其是高铁的飞 速发展，使得国内的路网密度较之前获得了大幅度提升。在此种环境背景下，隧道以下穿 式在诸多交通工程中的应用越来越广泛，已转变成当前一个比较成熟的结构形式。然而， 在下穿隧道施工期间，在既有线安全方面的问题也越来越明显，如果不能严格控制，势必 会对其正常运行造成影响，进而引发巨大的损失。鉴于此，对该问题展开探究具有巨大的 积极意义。本文在分析时选取石家庄六线隧道中下穿既有石太直通线段为分析对象中展开分析， 基于对该工程的分析和总结，梳理出影响既有铁

21、路路基沉降的因素，诸如施工方案、工程 的地质以及覆土厚度等，进而给出对应的解决措施。通过分析发现，在展开大跨度的双连拱隧道项目的施工过程中，针对既有线路的影响 方面，三导洞+CRD法相较于导洞+CRD法要小；在预支护方面，相较于大管棚小导管超前 预支护，水平旋喷桩预支护的效果要更好。这一结论为日后的工程建设提供了必要的理论 基础。在实践中，应该就既有铁路线路展开了对应的加固处理，并借助相关的监测来确保 实施的加固措施可以对既有线路的变形展开控制。参考文献 1余宏亮，丁烈云，余明晖.地铁工程施工安全风险识别规则J. 土木工程与管理学 报，2011, 28(002) : 77-81.张健.城市水下

22、隧道工程施工安全风险识别与评价JL中国西部科技，2013, 000(003):66-68.3代世光.基于灰色一变权理论的铁路隧道施工安全风险识别与评价D.西南交通大 学，2014.4韦思英，孙新，吴福涛.高速铁路浅埋隧道工程施工安全风险管理J.珠江水运， 2016, 000(005) : 80-81.5王涛.地铁暗挖车站下穿城市隧道工程安全风险分析与控制D.6刘卫强.盾构隧道下穿既有线性电机隧道安全风险控制研究J.现代城市轨道交通, 2020 (6).7张兵，闫德龙，王银华.车站营业线施工安全风险识别和风险控制措施研究J.交 通企业管理，2012, 027(009) :68-70.8魏杰.论既

23、有电气化铁路地质灾害地段棚洞施工安全风险识别及应对措施J.科学 与财富，2018, 000(004):292-293.9李建建.铁路桥梁施工风险管控与施工措施J.环球市场，2017, 000(014):272.10邓翔浩.盾构施工下穿高速铁路的安全风险评估技术研究D. 2014.第1章绪论1.1选题背景伴随经济的进一步发展，公众对出行时间的要求越来越高，这在一定程度上加大了高 铁的建设发展力度。在十六大相关会议上，我党提出了建设小康社会的基本目标，同时就 铁路的发展提供了新的方向，且出台了这方面的发展规划。现阶段而言，国内在铁路网的 建设方面加快了进程，尤其是高铁的建设，取得了里程碑式的发展。

24、相较于普通铁路，高 铁的建设标准更为严格，建设设计方案、施工方法、设备性能以及设备运转情况等均会对 高铁的运行安全产生影响。但是，伴随国内铁路、公路的飞速发展，地面交通的总体规模呈现出显著的上涨势态, 很多既有线路已无法满足当前社会发展的基本要求。针对此种情况，在进行铁路项目施工 期间，其通过隧道的形式和既有线路展开交互的情况也越来越频繁。在此种环境背景下， 为进一步降低项目施工建设期间对周围环境造成的破坏、减少成本，同时提高既有铁路线 路的利用效率，很多项目都开始选用隧道穿越既有铁路线的形式进行施工建设汽隧道穿越既有线路具有的典型特征为：其一是施工技术比较复杂，其二为施工难度相 对较高，其三

25、是建设风险相对较大。在施工期间，由于距离既有线路比较近，势必会引发 后者的变形甚至损坏，进而对列车的安全运行造成影响。所以，在开挖隧道时，需要全面 掌握既有路线可能出现的沉降程度、变形规律，并基于此制定对应的应对措施，进而保障 列车的安全运行。针对这种类型的工程，通过科学的施工方案与工艺对既有铁路出现的沉 降展开控制是一种比较有效的方式，而下穿隧道施工工艺就是一种做常用的方法，其特征 反映在灵活性高、对附近居民的影响比较小、对既有地面建筑以及地下管网的影响程度也 比较低，同时还具有建设成本低、对现有交通影响比较小的优势。所以，在开挖地下隧道 时通常会采用此种工艺。1 . 2既有线施工注意事项(

26、1)进一步提升领导的指挥能力，统一进行协调管理，针对出现的问题要在第一时 间进行解决，进而保障施工以及列车运行的安全。(2)在做好加固措施后，需要让工务段进行核查确认，在满足有关要求后才能展开 下一步工序；拆除扣轨梁、恢复线路后也需要让工务段就线路的运行方向以及水平展开检 查，在满足有关要求后才能够撤销慢行点。（3）在施工过程中，需要设立专门的既有线加固维修小组，针对既有线路展开24小 时的巡检，发现问题后及时进行维修处理。（4）在进行注浆施工之前，需要明确地下管线的分布情况，以便在注浆时能够科学 避让，降低对管线的破坏。止匕外，在注浆期间还需要进一步强化监控力度，防止产生路基、 路桥的变形。

27、（5）扣轨梁的各种零件及对应的器具，在施工期间都不能进入到铁路界限内，且应 该加强巡检力度，最大程度的减少安全隐患。在使用扣轨梁时，应该设置慢行点，在列车 经过之前以及之后展开全方位检查，出现问题应在第一时间进行处。此外，扣轨梁上需要 最大程度的减少和钢轨接头，实在无法避免时，就应将接头设置在横梁上，且不得随意改 动。1.3研究意义近年来，随着铁路、公路等级大幅提高，以及路网密度的增加，隧道以下穿式在诸多 交通工程中的应用越来越广泛，已转变成当前一个比较成熟的结构形式。然而，在下穿隧 道施工期间，在既有线安全方面的问题也越来越明显，如果不能严格控制，势必会对其正 常运行造成影响，进而引发巨大的

28、损失。鉴于此，对该问题展开探究具有巨大的积极意义。第2章下穿隧道工程按照穿越方式、被穿越物的差异能够将下穿隧道工程细分成多个类别。同时，还能够 按照新建建筑和既有建筑的相对位置关系将其展开细分，主要有如下几类：正交下穿：新建工程以一种正交的方式下穿到既有建筑物中，这类工程的特征反映在 是在既有物的正下方开展新建工程的建设，线路间的夹角在90左右。通常而言，受城市 飞速发展的影响，前期建设规划时并未考虑到后续将在这里新建项目，因此也没有预留对 应的接线，或者尽管有预留，但不满足现代施工的条件与要求。在此种情况下，下穿隧道 工程就成为了一个首选。为了尽可能的不对既有线路产生影响，只要施工条件允许，

29、一般 都是选用这种方式。斜交下穿：新建工程以一种斜交的方式下穿到既有建筑物，这类工程的特征反映在是 在既有物的下方开展新建工程的建设，线路间的夹角都在90以内。受新建线路的规划设 计等影响，其在通过既有线路时需要以一种斜交的方式进行，一般而言此类工程会在一定 程度上加大变形的控制难度，同时还会使得新线、既有线路间的影响范围变得更大。侧穿：新建工程通过侧穿的方式通过既有建筑物，这类工程的特征反映在是在既有物 的一侧开展新建工程的建设，同时线路间的夹角都为90。受新建线路走向的影响，其需 要由侧面穿过既有线路，这在一定程度上提升了对既有线路一侧的影响，在施工期间很难 就其的变形程度展开控制。其它：

30、上述三类方式的组合，诸如新建工程可能会存在上穿、下穿既有线路的情况， 同时对应的线路夹角低于90。相比较而言，此种类型的施工难度要更为复杂，对施工工 艺、技术等方面的要求比较高。按照被穿越物的差异，能够将该工程细分成：其一穿越地 表建筑物，其二是穿越管线，其三是穿越地表铁路线，其四为穿越既有地下建筑物。尽管上述几种类别会在结构形式、变形情况以及受理方式等层面出现一定的不同，但 在具体施工期间都会存在相同的问题，也就是新建工程对既有线产生的沉降情况、采取的 加固措施以及实施检测。第3章铁路下穿隧道的风险识别近些年，伴随隧道技术的进一步成熟以及城镇化进程的进一步加快，在新建工程中， 隧道下穿方式的

31、应用范围越来越广，此类工程不仅具有较高的施工难度，同时对既有线路 造成的影响也比较大，特别是在地表沉降以及变形方面，能够直接对既有建筑物的安全造 成影响。所以，在建设这方面工程时，需要由多个角度来控制沉降情况以及变形情况， 此时，科学的设计方案就显得尤为重要的。为进一步确保方案的可行性，需要在前期设计 阶段就新建工程对既有建筑物造成的沉降、变形等程度展开估算，基于此制定对应的加固 措施，进而确保既有线路的安全。3.1铁路下穿隧道的变形在隧道由既有线路下方进行穿越时，附近的土体会受到不同程度的扰动，引发地基的 沉降与变形，进而导致轨道出现变化，影响列车运行的安全。譬如，轨道发生平移、轨道 和路基

32、之间出现空隙等，这都在很大程度上为列车的安全运行埋下了隐患。3. 2下穿隧道施工对既有铁路路基的影响在开展下穿隧道的建设施工期间，伴随施工位置的进一步靠近，既有线路出现的变形 程度有呈现出明显的上涨趋势。为进一步探讨其变形的程度与规律，本文以开挖面距离既 有线路中心线的三个典型断面（尚未通过既有路基、路基的正下方以及支撑拆除后）当作 实例展开对比分析。通过分析测量发现，上述三种情况下的沉降情况最高值依次是9. 78mm、14. 56mm以及 16.39mm。路基的变形着重出现在穿越中心处距离既有线路正负40m的区域内。在开挖隧 道过程中，隧道中心处的路基便会出现一定程度的变形与沉降，伴随距离的

33、进一步拉近， 这种变形与沉降的程度更高。在隧道开挖到路基北面中心位置时，其引发的最大沉降值在 总沉降值中所占的比重达到60%0在隧道开挖面到既有线路中线的下方时，路基中线的最 大沉降值上涨了 4. 78mm,所占的比重达到29机在拆除支撑后，最大沉降值上涨了 1. 93mm, 所占的比重达到ll%o可见，隧道在通过既有线路中线之前，路径沉降变形程度最大，所 以在实际中需要在这一阶段做好加固措施。3. 3下穿隧道施工对既有铁路轨道偏差的影响在隧道和既有线路出现正交的情况下，轨道前后高低的平顺程度直接影响了既有线路 的安全性。倘若其平顺性比较低，则列车在运行过程中就可能出现偏离轨道中线的情况， 稍

34、有不慎就可以引发脱轨事故。所以，既有线的轨道偏差是影响行车安全的主要因素，必 须要严苛控制轨道偏差。在距离既有线相对较远的位置开挖隧道时，轨道出现沉降的幅度相对较小，对应的轨 道水平偏差也相对较小。伴随距离的进一步拉近，轨道出现沉降的程度越来越高，引发的 水平偏差也日渐提高，当在通过既有线路时，沉降程度达到最大。在通过后，伴随距离的 进一步扩大，对应的沉降程度开始下降，对应的水平偏差也慢慢降低，最后保持在一个稳 定的状态。在隧道开挖到既有线路中线的正下方时，轨道水平变形的程度比较大，继续开挖时， 其水平变形程度开始出现下降。根据相关计算能够得到，在双选拱隧道施工项目中，其造 成的轨道水平偏差以

35、及轨向偏差相对都比较低，且没有达到对应的阈值。所以，在下穿隧 道施工过程中，几乎不会对轨道偏差造成影响，积极做好轨道安全防护方面的工作，便能 够确保轨道的安全运行。3. 4列车荷载对既有线路的影响现阶段而言，伴随国内列车行驶速度的进一步提升，其对轨道结构以及路基的特征也 提出了更高的要求，无论是轨道结构，还是路基变形情况，均会对列车的安全运行造成影 响。所以，在开展这类施工项目时，需要将列车载荷的因素考虑其中，进而提升行车的安 全性。列车荷载对最大沉降量的影响根据调研分析可知，伴随列车载体的不断增加，在下穿隧道施工期间，引发路基的沉 降程度也不断提高，不过对沉降槽形状产生的影响相对比较低。在给

36、定的列车载荷情况下, 路基沉降的情况几乎相同，不存在太显著的差异。但是与无列车载荷的情况相比，路基沉 降的变化情况就比较显著。在下穿隧道施工期间，如果有列车载荷，则其对路基的沉降造成的影响比较大，因此 需要对列车展开限速，以便尽可能的保障既有线路的安全。3. 4. 2列车运行速度对轨道偏差的影响在下穿隧道施工期间，倘若列车处于正常运行的状态，轨道的水平偏差以及轨向偏差 均会对列车行车安全造成影响。当列车每小时的速度分别是40km、80km 120km以及160km 时，轨道水平偏差以及轨向偏差都存在不同的差异。根据计算结果可知，伴随车速的进一 步提高，轨道水平偏差的变化范围在1.28-1. 3

37、2mm,轨向偏差的变化范围在0. 23-0. 24mm。 整体而言，它们的变化幅度都不高，所以，车速对轨道偏差造成的影响相对较小。3. 5不同开挖方法对既有线路路基的影响现如今，针对双连拱隧道的建设施工，常用的方法有两种：其一是中导洞，其二是三 导洞。因为这类工程的深度比较高，且施工难度较大，稍有不慎便会引发坍塌事故。因此, 需要对比分析开挖过程中对既有线路的影响，从而选取合适的施工方法。(1)中导洞+CRD法：该方法是先开挖隧道的中洞并支护，随后在中洞内展开中墙混 凝土的施工，最后再结合CRD法对两侧的主洞展开开挖支护。本文将这一施工方法称作工 法lo(2)三导洞+CRD法：该方法是基于工法

38、1,把开挖断面展开二次分割，也是先进行 洞和中隔墙的施工，随后展开左右侧导洞的施工，最后根据CRD法进行施工。本文将这一 施工方法称作工法2。在中导洞建设完成后，路基产生的沉降量并不显著，而在中洞完工后，沉降情况会出 现较大的变化。对工法1而言，主洞完成后，沉降量急剧增加，在沉降总量中所占的比重 达到68. 6%o而在工法2中，由于分割了导洞断面，断面划分的更为细小，在开挖主洞过程中，沉 降变化情况相对较为平缓，且程度也相对较低。因此，在展开双连拱下穿隧道项目建设施 工时，最佳的方法是工法2。第4章 铁路下穿隧道工程施工安全控制措施4.1 选择最佳施工方案开挖属于隧道施工的首道工序，更是重要工

39、序之一。其需要依循以下原则：在确保线 路稳定或者降低围岩影响的基础上，挑选适宜的挖掘方法，同时尽可能加快掘进速度。针 对新建下穿隧道既有线工程，在挑选挖掘方法的时候，首先要思考隧道挖掘对于既有线形 成的影响，挑选影响既有线弱的方法。其次，应当思考挖掘周边岩体是否坚硬，挑选可以 迅速掘进，同时可以降低对围岩造成影响的方法。在下穿隧道施工期间，开挖方法是既有线能不能实现安全运营的关键影响因素。选用 的方法不一样，给地表带来的影响范围和大小同样会有所不同。隧道开挖让周边土体受到 影响，进而让周边应力场的分布情况与地质水文环境发生变化，导致周边土体出现变形， 从而造成隧道上部的既有线路出现变形。所以，

40、在选用开挖方法的过程中，在思考隧道断 面形状与大小、工期、地质环境以及经济性等诸多因素的同时，还需特别注意其给既有线 带来的影响，运用适宜的开挖方式。现在，针对双连拱隧道施工，具体涉及中导洞与三导洞两大开挖方式。因为此类隧道 本身有着开挖跨度大，埋深浅，在施工期间极易导致不稳坊塌等特征，因而一般会依循“分 割断面、分部开挖、及时成环”的原则。中导洞施工过程为：首先对隧道中洞进行开挖，做好支护工作，在中洞内部建立中墙 混凝土，然后进行两侧开挖。三导洞施工过程为：不仅要在中隔墙位置挖出一导洞，还需在两侧各挖出一侧导洞， 在完成中墙砂和边墙轮作业之后进行正洞开挖，开挖侧导洞的具体方法和上述中导洞类

41、似，在完成三导洞施工的基础上，对正洞进行挖掘。经过上述两种施工法对比可以看出，中导洞施工法的过程更加简单，支护属于临时性, 拆除工作量不大，费用低以及工期短，但是地质环境错综复杂，在围岩地段施工安全性不 高的前提下，三导洞施工拥有更好的安全性，正洞支护闭合早，但其过程太过繁杂，费用 多、工期长。经过以上分析可知，针对双连拱下穿隧道，宜使用三导洞法更为科学。4. 2超前预加固方案若开展下穿隧道施工法通常会做好预加固措施，最常见的要属超前预支护法，具体涉 及管棚超前支护、超前锚杆以及预切槽超前预支护等。为了在复杂的施工环境下确保开挖 安全，降低给既有线运营带来的影响，针对下穿施工中使用的水平旋喷超

42、前预支护与长大 管棚超前支护二者展开对比研究。以上两种超前预加固法属于辅助地下工程施工的方法， 它们均可以防止上覆土层出现变形，对土体塌方有一定的控制作用。但结论显示，由影响 既有线最弱这一层面来看，运用水平旋喷超前加固方案最适宜，成效最明显。通过对既有线形成的影响展开比较研究，再挑选合适的施工法来建设下穿隧道工程， 由此可知，下穿隧道施工给既有线带来的影响集中反映在路线发生沉降变形。所以，在现 实施工阶段必须侧重抑制既有线出现沉降变形。在双连拱隧道下穿既有线施工期间导致的 轨道与路基沉降满足正态分布规律，在下穿施工期间，路基出现沉降变形大部分出现于隧 道贯穿既有线的中线前期，所以在施工期间应

43、当对既有线完成好加固工作。双连拱隧道在 下穿既有线时导致轨道出现变形，形成水平和轨向两种偏差，尽管伴随开挖面持续推进， 会让偏差不断扩大，但最后沉降值均在铁路线路维规则当中要求的范围之内，这意味 着下穿施工给轨道偏差形成的影响非常小，仅需完成好轨道防护工作，便能够确保轨道安 全运行。伴随列车荷载提高，施工步序沉降量整体表现出持续提高的态势，在有列车荷载 与无列车荷载时出现沉降的差异比较显著。并且，是否存在列车荷载与不同荷载尽管会让 轨道偏差有所增加，但均在规定准许的范围内。所以，在工程中不需要太过重视车速带来 的影响，仅需思考荷载便可。通过三种施工法相对比可知，针对双连拱下穿施工导致既有 线出现沉降选用工法应当较上述两种工法获得更低的沉降值。所以，在隧道施工期间选用 断面分割更细这种工法可以有效控制其给既有线带来的影响。旋喷预支护加固方案较其他 方案可以更有效的降低施工给既有线形成的影响。所以，针对大跨度下穿施工过程中，可 首先考虑使用旋喷预支护加固方案.。