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摘要：随着我国道路工程建设的不断发展，使得大规模的城市隧道、地下交通枢纽以及地铁等大型地下工程越来越多，以至于现在对地下空间的开发很容易受到既有铁路、桥梁、地下管线和地面建筑物等各种因素的影响和制约。在对既有铁路进行下穿时，由于整孔的暗挖隧道和顶进框架桥之间存在顶进跨度大、隧道跨度大、开挖高度大、施工周期长、施工难度大等缺点。为了保证既有铁路的正常运行和施工的安全，目前我国在既有铁路隧道中运用浅埋暗挖法的工程事例比较少，本文以沉降控制理论为基础，对不同的浅埋暗挖法进行比较论证，希望能对以后铁路隧道的施工与设计提供一定的帮助。
关键词：浅埋暗挖法；铁路隧道；施工技术
引言
对城市功能进行规划要受到技术的限制和历史经济的影响，使得原有许多地段都没有做好应用地下空间规划的准备，过去采用的明挖法因为在施工过程中对交通造成严重干扰，大量的管线、地面建筑物因为施工被迫拆迁，对环境造成严重破坏，这也加大了开挖工程实施的困难性。有些地方采用的盾构法虽然有时能够较好的解决这些难题，但是盾构法因为自身灵活性较差，尤其是盾构机械比较昂贵，这就大大提高了工程的造价，导致工程實施起来比较困难。在以上那些特殊的地段，浅埋暗挖法因其对周边环境和交通道路的影响较小，对各种地质情况的适应性较强、拆迁范围也比较小等特点，显示出其巨大的优越性，因而应该得到更广泛的运用。
1工程概况
以某地铁工程中的5号某区间为例：在暗挖隧道左DK17（+990，+980）处有一个下穿的条铁路排洪涵和铁路，线路和铁路相交的里程为ZDK17+995（影响铁路的范围DK15（+165～+125）），如下图所示。该铁路是一条单行线，其平均车辆出行频率在40分钟一列，该段是填方路基，里程分别为DIIK18（+713，+692），盖板箱涵都为2-6m×5m的排洪涵。
该铁路隧道拱顶与最高的铁路轨顶之间的距离大约为16.71m，隧道在DK17+980下穿这条铁路盖板箱涵入口翼墙处拱部围岩都是强风化和全风化的花岗岩，拱顶土层覆盖面厚度大约为5.9m（离涵基础底部距离）。隧道在DK17+990下穿盖板箱涵与该铁路处拱部围岩都是中风化和强风化的花岗岩，拱顶土层覆盖面厚度大约为1.46（离涵基础底部距离）。这段隧道的底部是轻微风化或者中度风化的花岗岩，该段隧道容易在施工过程中发生坍塌现象，导致地表沉降问题的发生。为了保证铁路建设工程施工的进度和安全性，应该对施工的工法采取合理的辅助措施。
2施工工法比较
本文结合上文隧道埋深深度和地质情况的特点，还要考虑到怎样才能不对上行铁路的正常运行造成影响等情况，严格控制容易引起地表沉降的问题，铁路工程中可以尝试采用浅埋暗挖的方法。在目前普遍使用的浅埋暗挖法中主要有CD法、CRD法和台阶法这几种方法。日本使用的CRD法是在借鉴欧洲CD法有益经验的同时，把原来欧洲CD工法中把主要放在中壁开挖方法改为步步封成环、以及开挖地基两侧交叉处的一种改进方法，这种方法最大的特点就是每个局部成环的时间短，把大断面施工改为小段面的施工，对早期的沉降进行控制。CD法主要比较适应不稳定和底层较差的岩体，在施工程序中对造成地面沉降的原因控制比较严格，当使用CD法的时候并不能满足要求，可以在使用CD法的同时临时加设一个仰拱。台阶法用于一些比较差的地层，特别是在地层级别为V级或者VI级时，更容易受控于地面沉降因素的影响，对于处于上部的台阶一般在开挖时采用洞径在1倍左右的环形区进行，并对核心土进行保留，工程可以采用小导管系统预先注浆或者采用超前支护来对工作面进行稳固，还可以在早期的支护方面运用网构钢架做固定，还可以把锁脚锚管设置在墙脚以及拱脚处，不管是从控制引起沉陷原因的角度考虑，还是从开挖断面到仰拱封闭这几个方面，在初期时的支护都不可以超过10d。
这几种方法在施工时使用机械方面以及控制施工进度等方面都有着自身的优点和缺点。文段中隧道施工在选择方法上不仅要考虑沉降量在施工中的方法选择问题，还要考虑到本身隧道结构方面的因素是否会对施工的安全造成影响，以及对施工工期的控制等。
3浅埋暗挖施工技术
隧道围岩较差，埋深较浅，隧道上面都是大密度运营既有铁路线，同时受铁路涵洞的影响，要求铁路在施工过程中必须要保证涵洞和路堤铁路的正常使用。为了很好的对隧道拱顶、涵洞以及地表沉降和施工安全进行控制，铁路工程可以采用CRD法对施工工程进行开挖，在工程具体施工过程中要严格遵守支护力度强、管浆灌注超前、早期进行封闭、严格控制注浆和勤于勘测的原则。为了减少因为爆破产生的振动对既有铁路的影响，开挖采取短进尺（循环进尺要控制在0.50m以内），再用控制爆破方式进行辅助，直到路堤线穿越21m后再对中横支持进行拆除。
为了保证在施工过程中既有铁路的正常运行，依据对隧道施工产生影响的因素以及既分析既有铁路的结果，地表沉降度在既有铁路中最好控制在7.5mm之内。从上文的阐述中可以看出，在没有其他辅助施工的情况下，运用台阶法地表的最大沉降量会达到17.1mm，远远超过了控制标准，这就不能适应工程上部上铁路正常行使的需要，所以，工程可以采用其他辅助施工措施对地表的沉降量进行控制，从而达到控制标准。目前控制地表沉降方面的有效的技术有管棚支护法和小管注浆法等，为了保证辅助措施的有效性，采用超前小导管法注浆进行加固。
4结论
通过上文的阐述，在开挖隧道时可以采用浅埋暗挖的方法，浅埋暗挖法可以很好的满足铁路工程在开挖中重型机械的需要，还能够有效地减少工期。为了避免铁路工程在开挖过程中隧道坍塌的现象，保证已有铁路的正常行使和安全性，在对下穿隧道进行开挖时的防护方面可以使用对导管注浆以及对管棚事前支护二者相结合的方法，同时在浆柱时要考虑经济合理性。为了保证施工的安全性，可以对工程的开挖过程进行监测并来回对线路进行检查，还可以设置专门的线路养护班进行巡查，发现问题时，及时进行拨道、起道修复，确保车辆通行的安全。
参考文献：
[1]万清.大断面浅埋暗挖隧道下穿既有线设计要点探讨[J].技术应用与探讨，2011（153）.
[2]洪源.浅埋暗挖法在下穿既有铁路线隧道施工中的应用研究[J].广东土木与建筑，2011（99）.
[3]李新乐，窦慧娟，王海涛.浅埋暗挖隧道下穿既有铁路和涵洞施工技术方案探究[J].铁路建筑，2012（704）.
[4]王海祥，李健旺，温向东.北京地铁10号线零距离下穿既有地铁区间浅埋暗挖工程的设计与施工[J].深基坑工程设计与施工，2011（25）.
[5]张渊，魏放，田新明.浅埋暗挖法施工工艺在铁路隧道穿越告诉公路中的应用[J].隧道地下工程，2012（158）.
[6]李战胜，王国光.下穿既有铁路超浅埋暗挖隧道设计[J].中国高新技术企业，2012（148）.
关键词：浅埋暗挖法；铁路隧道；施工技术
引言
对城市功能进行规划要受到技术的限制和历史经济的影响，使得原有许多地段都没有做好应用地下空间规划的准备，过去采用的明挖法因为在施工过程中对交通造成严重干扰，大量的管线、地面建筑物因为施工被迫拆迁，对环境造成严重破坏，这也加大了开挖工程实施的困难性。有些地方采用的盾构法虽然有时能够较好的解决这些难题，但是盾构法因为自身灵活性较差，尤其是盾构机械比较昂贵，这就大大提高了工程的造价，导致工程實施起来比较困难。在以上那些特殊的地段，浅埋暗挖法因其对周边环境和交通道路的影响较小，对各种地质情况的适应性较强、拆迁范围也比较小等特点，显示出其巨大的优越性，因而应该得到更广泛的运用。
1工程概况
以某地铁工程中的5号某区间为例：在暗挖隧道左DK17（+990，+980）处有一个下穿的条铁路排洪涵和铁路，线路和铁路相交的里程为ZDK17+995（影响铁路的范围DK15（+165～+125）），如下图所示。该铁路是一条单行线，其平均车辆出行频率在40分钟一列，该段是填方路基，里程分别为DIIK18（+713，+692），盖板箱涵都为2-6m×5m的排洪涵。
该铁路隧道拱顶与最高的铁路轨顶之间的距离大约为16.71m，隧道在DK17+980下穿这条铁路盖板箱涵入口翼墙处拱部围岩都是强风化和全风化的花岗岩，拱顶土层覆盖面厚度大约为5.9m（离涵基础底部距离）。隧道在DK17+990下穿盖板箱涵与该铁路处拱部围岩都是中风化和强风化的花岗岩，拱顶土层覆盖面厚度大约为1.46（离涵基础底部距离）。这段隧道的底部是轻微风化或者中度风化的花岗岩，该段隧道容易在施工过程中发生坍塌现象，导致地表沉降问题的发生。为了保证铁路建设工程施工的进度和安全性，应该对施工的工法采取合理的辅助措施。
2施工工法比较
本文结合上文隧道埋深深度和地质情况的特点，还要考虑到怎样才能不对上行铁路的正常运行造成影响等情况，严格控制容易引起地表沉降的问题，铁路工程中可以尝试采用浅埋暗挖的方法。在目前普遍使用的浅埋暗挖法中主要有CD法、CRD法和台阶法这几种方法。日本使用的CRD法是在借鉴欧洲CD法有益经验的同时，把原来欧洲CD工法中把主要放在中壁开挖方法改为步步封成环、以及开挖地基两侧交叉处的一种改进方法，这种方法最大的特点就是每个局部成环的时间短，把大断面施工改为小段面的施工，对早期的沉降进行控制。CD法主要比较适应不稳定和底层较差的岩体，在施工程序中对造成地面沉降的原因控制比较严格，当使用CD法的时候并不能满足要求，可以在使用CD法的同时临时加设一个仰拱。台阶法用于一些比较差的地层，特别是在地层级别为V级或者VI级时，更容易受控于地面沉降因素的影响，对于处于上部的台阶一般在开挖时采用洞径在1倍左右的环形区进行，并对核心土进行保留，工程可以采用小导管系统预先注浆或者采用超前支护来对工作面进行稳固，还可以在早期的支护方面运用网构钢架做固定，还可以把锁脚锚管设置在墙脚以及拱脚处，不管是从控制引起沉陷原因的角度考虑，还是从开挖断面到仰拱封闭这几个方面，在初期时的支护都不可以超过10d。
这几种方法在施工时使用机械方面以及控制施工进度等方面都有着自身的优点和缺点。文段中隧道施工在选择方法上不仅要考虑沉降量在施工中的方法选择问题，还要考虑到本身隧道结构方面的因素是否会对施工的安全造成影响，以及对施工工期的控制等。
3浅埋暗挖施工技术
隧道围岩较差，埋深较浅，隧道上面都是大密度运营既有铁路线，同时受铁路涵洞的影响，要求铁路在施工过程中必须要保证涵洞和路堤铁路的正常使用。为了很好的对隧道拱顶、涵洞以及地表沉降和施工安全进行控制，铁路工程可以采用CRD法对施工工程进行开挖，在工程具体施工过程中要严格遵守支护力度强、管浆灌注超前、早期进行封闭、严格控制注浆和勤于勘测的原则。为了减少因为爆破产生的振动对既有铁路的影响，开挖采取短进尺（循环进尺要控制在0.50m以内），再用控制爆破方式进行辅助，直到路堤线穿越21m后再对中横支持进行拆除。
为了保证在施工过程中既有铁路的正常运行，依据对隧道施工产生影响的因素以及既分析既有铁路的结果，地表沉降度在既有铁路中最好控制在7.5mm之内。从上文的阐述中可以看出，在没有其他辅助施工的情况下，运用台阶法地表的最大沉降量会达到17.1mm，远远超过了控制标准，这就不能适应工程上部上铁路正常行使的需要，所以，工程可以采用其他辅助施工措施对地表的沉降量进行控制，从而达到控制标准。目前控制地表沉降方面的有效的技术有管棚支护法和小管注浆法等，为了保证辅助措施的有效性，采用超前小导管法注浆进行加固。
4结论
通过上文的阐述，在开挖隧道时可以采用浅埋暗挖的方法，浅埋暗挖法可以很好的满足铁路工程在开挖中重型机械的需要，还能够有效地减少工期。为了避免铁路工程在开挖过程中隧道坍塌的现象，保证已有铁路的正常行使和安全性，在对下穿隧道进行开挖时的防护方面可以使用对导管注浆以及对管棚事前支护二者相结合的方法，同时在浆柱时要考虑经济合理性。为了保证施工的安全性，可以对工程的开挖过程进行监测并来回对线路进行检查，还可以设置专门的线路养护班进行巡查，发现问题时，及时进行拨道、起道修复，确保车辆通行的安全。
参考文献：
[1]万清.大断面浅埋暗挖隧道下穿既有线设计要点探讨[J].技术应用与探讨，2011（153）.
[2]洪源.浅埋暗挖法在下穿既有铁路线隧道施工中的应用研究[J].广东土木与建筑，2011（99）.
[3]李新乐，窦慧娟，王海涛.浅埋暗挖隧道下穿既有铁路和涵洞施工技术方案探究[J].铁路建筑，2012（704）.
[4]王海祥，李健旺，温向东.北京地铁10号线零距离下穿既有地铁区间浅埋暗挖工程的设计与施工[J].深基坑工程设计与施工，2011（25）.
[5]张渊，魏放，田新明.浅埋暗挖法施工工艺在铁路隧道穿越告诉公路中的应用[J].隧道地下工程，2012（158）.
[6]李战胜，王国光.下穿既有铁路超浅埋暗挖隧道设计[J].中国高新技术企业，2012（148）.