论文部分内容阅读
摘要：本文主要论述渝怀铁路K550增建明洞工程可行性，提出可行性的设计方案，与供参考。
关键词：增建明洞工程、可行性、设计方案
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
工程概况
1.1渝怀铁路西起四川盆地东部的重庆市，东至湖南省西部的怀化市，全长628km，为国铁I级重型电气化铁路。2006年1月15日全线开通货运，2008年4月18日开通客运。
本工程（K549+700～K550+850）位于铜仁东至漾头区间，地属铜仁市漾头镇恶滩村。区段内线路条件：
区段内既有边坡坡率多为1:0.25~1:0.5，边坡既高且陡，现场调查和竣工资料显示，全段边坡部分喷射混凝土，部分喷锚网，部分采用土钉墙或锚杆加固，多数边坡未分级，最高处达30多米，堑顶上边坡多数较陡，属一级防洪看守。总体上看目前边坡外观无大的异常情况，边坡基本稳定，但边坡整体安全度欠佳。
1.3地质概况
该段山坡部分表面有薄层覆盖层，大部分基岩直接出露，出露基岩为变质砂岩及板岩，节理裂隙发育，软硬不均，风化剥落严重。K549+693~K549+788风化厚度2~4m，风化后呈褐黄色~褐灰色；K550+390~K550+700风化厚度3~6m，风化后呈褐黄色~褐灰色。
1.3.1粉质粘土：浅灰色，灰褐色，硬塑~半干硬，夹少量风化碎块，多数分布于坡面，厚0~2m，属II级普通土。
1.3.2变质砂岩夹板岩：灰黄色，褐灰色，薄层状为主，砂质、泥质结构，岩质多数为软硬不均，表层风化剥落，部分砂质结构较难风化，风化厚度2~6m，属IV级软石。
设计依据
2.1广州铁路（集团）公司计统处《关于委托编制渝怀线增建明洞工程可行性研究报告的函》（設计委托[2011]060号）。
2.2采用的主要规范、规定
1）、《标准轨距铁路建筑限界》（GB146.2-83）
2）、《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005J449-2005）。
3）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）。
4）、《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010 J1167-2011）。
5）、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）。
3、主要设计内容
3.1增建明洞工程
3.1.1主要设计原则及工程措施
1）、限界及轨道：明洞建筑限界采用《GB146.2-83》之隧限-2A。既有单线铁路轨道类型为重型，碎石道床，铺设60kg/m钢轨，采用电力牵引，设计行车速度120km/h。
2）、明洞衬砌型式采用单压耳墙式，拱圈采用钢筋混凝土结构。底部间隔设置钢筋砼拉杆。考虑曲线加宽及安全施工作业要求，设计明洞断面净宽为5.9m，净高（内轨轨面至拱顶内缘高度）为8.0m。洞内采用碎石道床，道床结构高度为74cm。明洞拱顶回填土厚度不小于2m，填土坡度一般1:1.5~1:5。
3）、明洞内设单侧水沟双侧电缆槽，水沟布置于靠山一侧。水沟净空30×60cm，电缆槽净空为20×20cm。沿明洞洞身纵向在外墙上间隔设置不封闭侧洞，侧洞中设钢筋栅栏。外墙顶部沿纵向每间隔1m设置铸铁泄水孔。
4）、明洞内墙（靠山侧边墙）背后拱圈以下空隙回填以片石并铺反滤层，外边墙耳墙背后回填C20砼；拱圈以上范围回填土石，回填后综合内摩擦角不得低于35°。
3.1.2施工顺序
1）、明洞回填范围边坡局部补强→通信、信号、电力电缆及光缆等管线迁改及过渡；
2）、明洞施工范围扣轨→施做预加固桩（跳孔开挖）及浇筑基础托梁→开挖内边墙基础→内边墙基底连接锚杆施工及基础回填→施工横向拉杆及边墙基础→分节灌注明洞边墙砼→接触网迁改与过渡→边墙砼达到设计强度后灌注拱圈砼；
3）、拱圈砼达到设计强度后施作明洞背后防排水系统→明洞内边墙背后砼回填→拱部外侧砼回填及内侧土石回填→分层回填土石至设计厚度→施做粘土隔水层。
3.2边坡加固工程
3.2.1主要设计原则及工程措施
在既有边坡基本稳定的情况下，其安全度不足，加固原则是尽量不扰动或少扰动已平衡边坡体系，对既有坡体采用加固,主要采用修补、局部加固及引排水，尤其是堑项外边坡较陡部分重点加固，以提高安全系数。
1）、K549+693~K549+788左侧边坡堑顶上部，自然边坡陡，堑顶及以上约20m范围边坡的安全度不足，采用3~5道锚索梁加固，以提高边坡安全度；
2）、K550+390~K550+450左侧边坡上部(其中K550+450~+600段采用明洞加固),该段自然边坡陡，堑顶及以上约20m范围边坡的安全度不足，采用4~5道锚索梁加固；
3）、K550+600~K550+700左侧边坡上部(其中K550+450~+600段采用明洞加固),该段自然边坡陡，堑顶及以上约20m范围边坡的安全度不足，采用3~5道锚索梁加固。
3.2.2施工顺序
1）、测量放线，平整坡面，清除表层的杂草、浮土，修建排水系；
2）、分区段由上至下施工锚索、锚索梁，分级张拉、锁定、封闭锚头，最后进行坡面喷锚网防护，同时修补其他破损坡面。
3）、边坡施工应严格按相关规范和设计图纸的要求，自上而下逐级进行，同时注意施工应避开雨季，做好各项安全防护。
3.3相关配合工程
3.3.2电气化接触网迁改过渡
施工明洞拱圈前，应先对接触网进行临时迁改过渡，明洞施工完成后，再行安装明洞内接触网，接触网采用弓形腕臂支撑装置。临时过渡支柱视明洞的修建进度予以拆除。
3.3.2通信、信号迁改过渡
1）、施工过渡方案
明洞施工前，在距离明洞洞口15m处找到既有光、电缆并安置过渡光、电缆接头盒，由此处绕行敷设光缆及低频电缆作为过渡用光、电缆，再将过渡用光、电缆与既有光、电缆接通，同时拆除该段既有光、电缆并保存。
2）、永久工程方案
明洞修建结束投入使用后，将保存的既有光、电缆敷设入明洞电缆槽内，利用过渡光、电缆接头盒，并接通既有光、电缆，拆除过渡用光、电缆。
3.3.3电力迁改过渡
土建施工过程中，将电力贯通线路电缆起出放在铁路路肩内侧，并采用简易电缆槽反扣保护或其他措施予以防护。待新建明洞完成后，更换该段电缆，并敷设在明洞新建的电缆槽内。
4、既有线施工安全防护措施及运营要求
4.1增建明洞工程
1）、严格按《改建既有线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定》（铁建设【2008】14号）及其他与运营条件下既有线施工相关的安全操作规程、劳动保护的有关规定组织施工，保证施工人员人身、设备和行车安全。
2）、本线为既有电气化铁路，施工中必须严格遵守铁办【2008】190号关于印发《铁路营业线施工安全管理办法》的通知以及广铁集团公司的相关规定。
3）、既有铁路施工必须按《铁路技术管理规程》的要求，派驻站联络员和设安全防护员，并应注意施工机具、材料、模板、支撑不得侵入限界。
4）、施工前应制订详细施工计划，逐段核实既有铁路内轨顶面高程、地形断面、接触网位置、列车行车限界等情况，联系相关单位配合，采取必要措施加强安全监督，同时对可能发生的意外事故做好应急预案，确保施工及行车安全。
4.2边坡加固工程
1）、本工程为既有运营线路加固工程，施工应设置专门的安全巡视人员，确保施工及运营安全。
2）、施工期间应沿堑顶布设位移观测点，加强安全防护，发现异常应及时封闭区间，报告相关单位。
3）、施工时注意监测坡面节理裂隙的发生、发展情况及坡面稳定情况，发现不稳定因素，应及时查明原因，采取适当措施排除隐患，确保施工及运营安全。
4）、施工时施工机械、器具及人员不得侵限影响既有线运营安全。施工人员应时刻警惕过往车辆，确保自身安全。
5、结语
本项目的主体工程为新建明洞工程，施工方法采用明挖立模现浇；边坡加固作为辅助手段，主要考虑在边坡上部采用锚索梁加固。其他迁改等配合项目可根据主体工程的要求及进度，按各自专业的规定相应进行施工。
本项工作的实施，对于提高渝怀铁路重点地段的防洪能力，消除行车安全隐患，确保铁路运输安全具有重要意义。
关键词：增建明洞工程、可行性、设计方案
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
工程概况
1.1渝怀铁路西起四川盆地东部的重庆市，东至湖南省西部的怀化市，全长628km，为国铁I级重型电气化铁路。2006年1月15日全线开通货运，2008年4月18日开通客运。
本工程（K549+700～K550+850）位于铜仁东至漾头区间，地属铜仁市漾头镇恶滩村。区段内线路条件：
区段内既有边坡坡率多为1:0.25~1:0.5，边坡既高且陡，现场调查和竣工资料显示，全段边坡部分喷射混凝土，部分喷锚网，部分采用土钉墙或锚杆加固，多数边坡未分级，最高处达30多米，堑顶上边坡多数较陡，属一级防洪看守。总体上看目前边坡外观无大的异常情况，边坡基本稳定，但边坡整体安全度欠佳。
1.3地质概况
该段山坡部分表面有薄层覆盖层，大部分基岩直接出露，出露基岩为变质砂岩及板岩，节理裂隙发育，软硬不均，风化剥落严重。K549+693~K549+788风化厚度2~4m，风化后呈褐黄色~褐灰色；K550+390~K550+700风化厚度3~6m，风化后呈褐黄色~褐灰色。
1.3.1粉质粘土：浅灰色，灰褐色，硬塑~半干硬，夹少量风化碎块，多数分布于坡面，厚0~2m，属II级普通土。
1.3.2变质砂岩夹板岩：灰黄色，褐灰色，薄层状为主，砂质、泥质结构，岩质多数为软硬不均，表层风化剥落，部分砂质结构较难风化，风化厚度2~6m，属IV级软石。
设计依据
2.1广州铁路（集团）公司计统处《关于委托编制渝怀线增建明洞工程可行性研究报告的函》（設计委托[2011]060号）。
2.2采用的主要规范、规定
1）、《标准轨距铁路建筑限界》（GB146.2-83）
2）、《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005J449-2005）。
3）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）。
4）、《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010 J1167-2011）。
5）、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）。
3、主要设计内容
3.1增建明洞工程
3.1.1主要设计原则及工程措施
1）、限界及轨道：明洞建筑限界采用《GB146.2-83》之隧限-2A。既有单线铁路轨道类型为重型，碎石道床，铺设60kg/m钢轨，采用电力牵引，设计行车速度120km/h。
2）、明洞衬砌型式采用单压耳墙式，拱圈采用钢筋混凝土结构。底部间隔设置钢筋砼拉杆。考虑曲线加宽及安全施工作业要求，设计明洞断面净宽为5.9m，净高（内轨轨面至拱顶内缘高度）为8.0m。洞内采用碎石道床，道床结构高度为74cm。明洞拱顶回填土厚度不小于2m，填土坡度一般1:1.5~1:5。
3）、明洞内设单侧水沟双侧电缆槽，水沟布置于靠山一侧。水沟净空30×60cm，电缆槽净空为20×20cm。沿明洞洞身纵向在外墙上间隔设置不封闭侧洞，侧洞中设钢筋栅栏。外墙顶部沿纵向每间隔1m设置铸铁泄水孔。
4）、明洞内墙（靠山侧边墙）背后拱圈以下空隙回填以片石并铺反滤层，外边墙耳墙背后回填C20砼；拱圈以上范围回填土石，回填后综合内摩擦角不得低于35°。
3.1.2施工顺序
1）、明洞回填范围边坡局部补强→通信、信号、电力电缆及光缆等管线迁改及过渡；
2）、明洞施工范围扣轨→施做预加固桩（跳孔开挖）及浇筑基础托梁→开挖内边墙基础→内边墙基底连接锚杆施工及基础回填→施工横向拉杆及边墙基础→分节灌注明洞边墙砼→接触网迁改与过渡→边墙砼达到设计强度后灌注拱圈砼；
3）、拱圈砼达到设计强度后施作明洞背后防排水系统→明洞内边墙背后砼回填→拱部外侧砼回填及内侧土石回填→分层回填土石至设计厚度→施做粘土隔水层。
3.2边坡加固工程
3.2.1主要设计原则及工程措施
在既有边坡基本稳定的情况下，其安全度不足，加固原则是尽量不扰动或少扰动已平衡边坡体系，对既有坡体采用加固,主要采用修补、局部加固及引排水，尤其是堑项外边坡较陡部分重点加固，以提高安全系数。
1）、K549+693~K549+788左侧边坡堑顶上部，自然边坡陡，堑顶及以上约20m范围边坡的安全度不足，采用3~5道锚索梁加固，以提高边坡安全度；
2）、K550+390~K550+450左侧边坡上部(其中K550+450~+600段采用明洞加固),该段自然边坡陡，堑顶及以上约20m范围边坡的安全度不足，采用4~5道锚索梁加固；
3）、K550+600~K550+700左侧边坡上部(其中K550+450~+600段采用明洞加固),该段自然边坡陡，堑顶及以上约20m范围边坡的安全度不足，采用3~5道锚索梁加固。
3.2.2施工顺序
1）、测量放线，平整坡面，清除表层的杂草、浮土，修建排水系；
2）、分区段由上至下施工锚索、锚索梁，分级张拉、锁定、封闭锚头，最后进行坡面喷锚网防护，同时修补其他破损坡面。
3）、边坡施工应严格按相关规范和设计图纸的要求，自上而下逐级进行，同时注意施工应避开雨季，做好各项安全防护。
3.3相关配合工程
3.3.2电气化接触网迁改过渡
施工明洞拱圈前，应先对接触网进行临时迁改过渡，明洞施工完成后，再行安装明洞内接触网，接触网采用弓形腕臂支撑装置。临时过渡支柱视明洞的修建进度予以拆除。
3.3.2通信、信号迁改过渡
1）、施工过渡方案
明洞施工前，在距离明洞洞口15m处找到既有光、电缆并安置过渡光、电缆接头盒，由此处绕行敷设光缆及低频电缆作为过渡用光、电缆，再将过渡用光、电缆与既有光、电缆接通，同时拆除该段既有光、电缆并保存。
2）、永久工程方案
明洞修建结束投入使用后，将保存的既有光、电缆敷设入明洞电缆槽内，利用过渡光、电缆接头盒，并接通既有光、电缆，拆除过渡用光、电缆。
3.3.3电力迁改过渡
土建施工过程中，将电力贯通线路电缆起出放在铁路路肩内侧，并采用简易电缆槽反扣保护或其他措施予以防护。待新建明洞完成后，更换该段电缆，并敷设在明洞新建的电缆槽内。
4、既有线施工安全防护措施及运营要求
4.1增建明洞工程
1）、严格按《改建既有线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定》（铁建设【2008】14号）及其他与运营条件下既有线施工相关的安全操作规程、劳动保护的有关规定组织施工，保证施工人员人身、设备和行车安全。
2）、本线为既有电气化铁路，施工中必须严格遵守铁办【2008】190号关于印发《铁路营业线施工安全管理办法》的通知以及广铁集团公司的相关规定。
3）、既有铁路施工必须按《铁路技术管理规程》的要求，派驻站联络员和设安全防护员，并应注意施工机具、材料、模板、支撑不得侵入限界。
4）、施工前应制订详细施工计划，逐段核实既有铁路内轨顶面高程、地形断面、接触网位置、列车行车限界等情况，联系相关单位配合，采取必要措施加强安全监督，同时对可能发生的意外事故做好应急预案，确保施工及行车安全。
4.2边坡加固工程
1）、本工程为既有运营线路加固工程，施工应设置专门的安全巡视人员，确保施工及运营安全。
2）、施工期间应沿堑顶布设位移观测点，加强安全防护，发现异常应及时封闭区间，报告相关单位。
3）、施工时注意监测坡面节理裂隙的发生、发展情况及坡面稳定情况，发现不稳定因素，应及时查明原因，采取适当措施排除隐患，确保施工及运营安全。
4）、施工时施工机械、器具及人员不得侵限影响既有线运营安全。施工人员应时刻警惕过往车辆，确保自身安全。
5、结语
本项目的主体工程为新建明洞工程，施工方法采用明挖立模现浇；边坡加固作为辅助手段，主要考虑在边坡上部采用锚索梁加固。其他迁改等配合项目可根据主体工程的要求及进度，按各自专业的规定相应进行施工。
本项工作的实施，对于提高渝怀铁路重点地段的防洪能力，消除行车安全隐患，确保铁路运输安全具有重要意义。