梁山隧道施工安全技術(shù)
1.上跨襄渝線中梁山隧道施工
隧道上跨既有老襄渝鐵路，兩隧間最小凈距只有2.7m，既有隧道修建于上世紀(jì)50年代，為條石結(jié)構(gòu)襯砌，背后有不同程度的溶腔或空洞，交叉段設(shè)計(jì)為Ⅴ級(jí)圍巖，施工中安全風(fēng)險(xiǎn)極高。為了保證既有隧道運(yùn)營(yíng)安全和新建隧道的施工及后期運(yùn)營(yíng)安全，在施工前，利用“天窗”時(shí)間，對(duì)既有隧道交叉影響段進(jìn)行鋼架臨時(shí)加固(圖2)，加固完成后注水泥砂漿填充襯砌背后空洞。既有隧道加固段達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，利用銑挖機(jī)對(duì)新建隧道進(jìn)行機(jī)械開(kāi)挖(圖3、圖4)，以保證新建隧道施工對(duì)既有隧道擾動(dòng)降至最低。在交叉段施工期間及施工完成后均要對(duì)既有隧道進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，以保證對(duì)既有隧道沉降或變形的實(shí)時(shí)監(jiān)控。下穿遂渝高速公司大學(xué)城左右線隧道施工兩隧立交最小凈距為7.7m。在該段落施工時(shí)首先采用40m長(zhǎng)、直徑108mm大管棚進(jìn)行洞內(nèi)超前加固，然后在利用控制爆破分臺(tái)階開(kāi)挖，實(shí)施期間委托重慶交通大學(xué)對(duì)既有大學(xué)城隧道爆破振速、拱頂下沉、水平收斂及路面不均勻沉降進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。其他立交段施工情況隨著施工的推進(jìn)隧道又分別下穿重慶北右聯(lián)絡(luò)線隧道，上跨渝黔鐵路童西線新雙碑雙線隧道，下穿襄渝二線雙碑隧道，上跨渝黔鐵路新雙碑隧道，目前各交叉段均已順利通過(guò)，施工期間新建隧道安全、穩(wěn)步推進(jìn)，既有隧道營(yíng)運(yùn)一切正常，充分證明了各交叉段施工方案合理性，同時(shí)也為類(lèi)似工程積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
2.處大跨段施工技術(shù)措施
成渝客專(zhuān)需聯(lián)接重慶北站和重慶西站，在新中梁山左右線隧道內(nèi)共設(shè)6處大跨段，其中在隧道正線有3處大跨段，分別為重慶北左、北右和重慶西右聯(lián)絡(luò)線大跨段，3個(gè)大跨段均采用錯(cuò)臺(tái)式變截面過(guò)渡方式，其中重慶北左聯(lián)絡(luò)線大跨段全長(zhǎng)230m；重慶北右聯(lián)絡(luò)線大跨段全長(zhǎng)253m；重慶西右聯(lián)絡(luò)線大跨段全長(zhǎng)253m，3處大跨共經(jīng)過(guò)18次變跨。最大開(kāi)挖跨度達(dá)21m，高度達(dá)16.82m，最大開(kāi)挖斷面（H斷面）達(dá)279m2，最小開(kāi)挖面積10.64m2(圖5、圖6)。另外3處為重慶北左、北右聯(lián)絡(luò)線接入襄渝二線既有雙碑隧道和重慶西右聯(lián)絡(luò)線接入渝黔童西線新雙碑隧道的大跨段。新中梁山隧道大跨段施工有幾個(gè)難點(diǎn)：一是開(kāi)挖斷面變化頻繁，共有6種斷面形式呈階梯式變化；二是圍巖破碎，多為巖溶角礫巖，多段落進(jìn)行了超前周邊注漿措施，掘進(jìn)極為困難，且變跨時(shí)最大挑頂高度達(dá)到4.9m，施工風(fēng)險(xiǎn)極高；三是在變跨時(shí)襯砌臺(tái)車(chē)改裝困難；四是“2條主線，4條支線”同時(shí)施工，洞內(nèi)9個(gè)掌子面同時(shí)掘進(jìn)，施工組織異常復(fù)雜。在施工過(guò)程中針對(duì)眾多難題，項(xiàng)目分別利用雙側(cè)壁導(dǎo)洞超前法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、CRD法（交叉中隔壁法）、CD法（中隔壁法）、臺(tái)階法對(duì)大跨段的不同斷面進(jìn)行開(kāi)挖，實(shí)施過(guò)程中通過(guò)一些創(chuàng)新，有效解決了施工中存在的一系列問(wèn)題。例如通過(guò)研發(fā)液壓伸縮式襯砌臺(tái)車(chē)（可伸縮臺(tái)車(chē)寬度）來(lái)應(yīng)對(duì)斷面變化頻繁的問(wèn)題，新型臺(tái)車(chē)的應(yīng)用，大大節(jié)省了臺(tái)車(chē)洞內(nèi)拼裝時(shí)間，有效加快施工進(jìn)度。另一方面采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑超前施工方案(圖7、圖8)，大幅度提高施工效率，縮短建設(shè)工期，該優(yōu)化方案比原順序施工法提前工期128天，為后期隧道提前33天貫通墊定了基礎(chǔ)。
3.巖溶富水段落施工技術(shù)措施
新中梁山隧道巖溶富水段落較多，正常涌水量為2萬(wàn)m3/天，雨季最大涌水量可達(dá)5萬(wàn)m3/天，富水段落一般位于可溶巖與非可溶巖接觸帶，其巖性多為巖溶角礫巖，巖體破碎，在開(kāi)挖后泥質(zhì)膠結(jié)體隨涌水流出，涌水呈深黃色。膠結(jié)體流失后，圍巖自會(huì)失穩(wěn)，隨之就會(huì)造成隧道大范圍塌方。通過(guò)取芯探孔情況發(fā)現(xiàn)，新中梁山隧道巖溶角礫巖區(qū)段泥質(zhì)膠結(jié)體總量約為巖體總量的35%。隧道穿越重慶市沙坪壩區(qū)歌樂(lè)山鎮(zhèn)，地表居民稠密，沿線共有3處泉點(diǎn)，4座水庫(kù)，5處堰塘，20口水井，8條溪流，更有如歌樂(lè)山森林公園、渣滓洞、白公館等自然或文物保護(hù)區(qū)。另一方面隧道左、右線均壓覆重慶融匯國(guó)際溫泉地表詳查區(qū)，而溫泉作為重慶一個(gè)世界級(jí)的旅游資源，同時(shí)也是重慶市的4張“城市名片”之一，溫泉在重慶市的地位不言而喻。而隧道地下水資源極其豐富，在施工過(guò)程中一旦發(fā)生大規(guī)模涌漏水就會(huì)梳干地表水系，造成地表泉點(diǎn)枯竭，影響歌樂(lè)山鎮(zhèn)的居民正常生活和周邊溫泉的水溫、水壓、水量。眾所周知，以注漿的方式封堵地下水是最簡(jiǎn)單有效的施工手段，但在環(huán)境敏感點(diǎn)或人口密集區(qū)內(nèi)實(shí)施注漿會(huì)嚴(yán)重破壞地下水系；如采用化學(xué)注漿會(huì)嚴(yán)重污染地下水資源，造成植被破壞，且化學(xué)漿液結(jié)石體的耐久性無(wú)法滿(mǎn)足工程的“百年大計(jì)”要求；采用液氮冷凍法堵水操作難度大，費(fèi)用高，且無(wú)法抵抗爆破開(kāi)挖所帶來(lái)的巨大沖擊波，固不適合在巖石隧道中運(yùn)用。
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