浅谈复杂地质条件下铁路隧道下穿高速公路施工技术

2018-12-08李子建

海峡科技与产业 2018年7期

李子建

中铁二十二局集团第四工程有限公司，天津 301700

连续使用地下空间是我国地下交通系统逐步完善的重要标志。然而，在一些复杂的地质条件下，由于现有地质条件的限制和地下空间的综合开发利用效率不够高，导致了穿过公路的铁路隧道数量不断增加，进而造成了严重的安全隐患。考虑到铁路隧道下穿高速公路相互影响的可能性极大，并且在施工的几何形状上存在有特殊性,因此施工技术的选择就具有了较高难度，对其进行研究有助于高速公路施工技术体系的完善与改良。

1 高速公路施工常见技术

1.1 地质分析技术

地质分析技术主要是应用于新建隧道，在对部分既有隧道的分析上也可以得到应用。这一技术主要是通过分析不同隧道之间相互影响的主要因素。现有技术研究的结论是，总结隧道间距立面的相对位置关系可能会影响到新隧道的大小，因此这意味着新隧道的施工方法不可避免地受到地形和地质条件的影响，并且隧道衬砌结构将影响后续构建的质量[1]。此外，工程师还可以根据施工地质分析技术并根据隧道之间的相对位置关系将相互影响范围划分为三个区段，并考虑区间内隧道之间没有影响的范围。此外，在应用地质分析技术时工程师还需要判断现有隧道的健全性，并分析隧道内潜在监测手段的可能性。综上所述，本文的研究就是为了创建分析结果并使用相同类型的工程作为参考。

1.2 超前支护技术

先进的支护辅助技术主要适用于浅埋隧道和地下隧道的隧道施工。这一技术应用的主要目的是确保施工的安全性。考虑到许多铁路隧道施工组织在施工位置放置大型管棚，因此在复杂的地质条件下施工企业需要考虑项目浅埋的实际情况，并对铁路隧道施工采用合理的支护技术和管道施工方案。其次，先进的支护辅助技术有效地促进了高速公路的平面改善，避免了隧道拱坍塌出现的可能性。此外，施工组织在应用超前支护技术时应当考虑到该铁路隧道覆盖层十分薄弱，因此需要在设置管棚时更加严格控制钻孔外插角并将其角度控制在合理区间内，从而能够有效避免穿顶问题的出现。

1.3 开挖控制技术

开挖控制技术的主要应用目标在于提高施工安全性，施工组织可以在开挖前通过注浆方式加固施工地层，并将小导管外插角度控制在合理范围区间内。其次，建筑公司需要通过在预先支持工作期间合理减轻对土壤的施工阻碍来防止地铁隧道的倒塌。例如，建筑公司可采用CRD方案在浅埋隧道下开辟公路隧道。在此过程中根据上导向钻孔的钻孔控制钻孔，以确保工作的安全性并精确控制钻孔视频，在此过程中控制下部钻孔的钻孔效率。此外，施工企业在合理应用开挖控制技术时应当综合考虑开挖地质及监测结果，以此为基础来确定仰拱开挖的开挖长度，确保其长度应不会超过5m。同时，施工单位应考虑拆除中间支撑系统时的拆卸时间是否会影响到后续施工环节，并根据实际围岩监测和测量结果来对此进行确定。在该范围内施工企业必须根据拆除工作的安全性来进行拆除工作，如果周围岩石的变形条件符合设计要求，则可以在浇筑混凝土之前去除临时支撑。

1.4 参数分析技术

参数分析方法的应用应基于设计要求和实际情况。在建筑公司建造一个穿越隧道时，必须确保现有公路隧道上部的稳定性和操作安全性，这样才能有效地影响现有隧道新隧道的钻孔同时进行[2]。作为新隧道的施工目标，通过加固钢筋来加固截面衬砌，以确保新隧道结构的安全性和稳定性。其次，施工企业隧道穿越段的施工需要在分析施工工艺参数的前提下考虑工程实际情况，以便有效保护隧道施工和公路施工，在质量、施工和技术方面获得良好的综合效益。

2 复杂地质条件下铁路隧道下穿高速公路施工技术

2.1 路基开挖技术

地铁隧道建设工作的进度和质量中，道路钻探工作起着重要作用。由于地下基础基本上是自然地层结构，地下结构的地质结构非常复杂。因此为了应用地下开挖技术，技术人员首先需要测量地下通道的地下深度并测量排放线。然后，当施工组织钻高速公路时，施工人员为了使拱形变得容易有必要将土壤固定到临时混凝土路面上，并确保支撑点应控制在6～8m范围内。此外，在铁路建设中，施工企业需要考虑到铁路建设与公路建设存在交叉问题，因此为保证铁路隧道建设和公路建设的综合素质，施工企业应当根据实际情况浅埋有必要合理选择隧道施工技术。

2.2 平台设置技术

平台设置技术的应用需要考虑到临时施工平台自然沉降时间较少的问题，在这一前提下施工组织应当更加严格地控制平台的实际压实程度。在复杂地址条件下的铁路隧道施工过程中，施工人员需要合理应用挖掘机机械设备来进行盘料与平料以及碾压等方面的工作，在施工时优先使用密排的碾压方式来严格控制碾压次数及分层厚度，从而能够优先保证路面的压实程度。此外，施工组织在施工过程中还需要考虑到实际施工流程中沉降问题是难以彻底避免的，因此在使用平台设置技术时应当为此应预留出10～12cm沉降量，并在铁路隧道浅埋下穿高速公路在施工中根据实际情况来合理设置施工参数，从而能够更加充分保障下穿高速公路铁路隧道施工的安全性及施工质量，进而确保高速公路在完工后的运行质量，提升工程施工效益与施工效率[3]。

2.3 桩基施工技术

桩基施工技术的应用是为了有效保证桩位测量的准确性。因此，施工负责人应适当增加从隧道轴线到桩位的距离，并尽量不要穿过桩基隧道进入二次衬砌边界。其次，施工人员在应用桩基施工技术前重新测试平台基面的高度，并根据原始地面高程和桩顶高程数据计算桩长。然后做一个数据审查。深入桩底土壤的深度应是桩长的0.4倍或更多，这保证了桩的整体稳定性。另外，施工人员应考虑钢筋混凝土问题的损失和桩基施工的施工过程，因此应用Φ25主肌和Φ8柱切割材料，然后设置桩基并焊接笼子，在这一过程中采取保护措施，防止钢笼变形和生锈。

2.4 压顶梁施工技术

要应用顶梁施工技术则必须遵循一定的施工程序。考虑到许多铁路隧道工程的施工工作是基于测量支线和钻基坑，因此施工企业需要通过站立模板改善混凝土注入和提升工作效率。其次，考虑到顶梁是铁路隧道初期支撑的重要组成部分，因此施工人员应努力确保施工过程中内部模板的准确定位。此外，施工组织在建造拱形框架时必须选择拱形框架的长度，将钢筋应用于拱形框架的纵向连接，并将钢网悬挂在钢网上。与此同时，施工人员在应用压顶梁施工技术时还可以通过钢筋或扎线将模板固定于拱架之上来保证其拼接质量，在这一过程中如果存在较大程度的缝隙，施工人员应当使用锚固剂或水泥砂浆进行处理并做好混凝土振捣工作，才能够保证护拱施工质量并保障复杂地质下铁路隧道下穿高速公路的施工安全性。