多条交叉山岭公路铁路隧道设计施工方法与流程

本发明属于山岭、公路、铁路、隧道等施工方法领域，具有涉及多条交叉山岭公路铁路隧道设计施工方法。

背景技术：

我国现阶段公路、铁路等综合交通发展较快，山区公路铁路隧道立体交叉现象增多，当山体地质一般并且近距离交叉时，如何处理多条交叉山岭公路铁路隧道设计施工问题呢？才能避免新建公路隧道施工风险和改善运营公路隧道受力，多条交叉山岭公路铁路隧道设计施工方法就是围绕这个目标展开的。

技术实现要素：

本发明针对现有山岭公路铁路隧道立体交叉处理方法容易忽视地层与隧道相互作用的结构力学分析，缺乏宏观定性控制方法，提供一种多条交叉山岭、公路、铁路、隧道的施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多条交叉山岭公路铁路隧道的设计施工方法，包括如下步骤：

(1)隧道交叉穿越前技术和物质准备：

严格按照隧道设计施工规范和爆破安全规程做好已有公路隧道的二次衬砌预加固和新建公路隧道爆破与支护结构安全等技术和物质准备工作，使整个作业队伍和隧道物质准备处于良好的状态；

(2)已有公路隧道二次衬砌预加固：

在隧道立体交叉下部的已有公路隧道二次衬砌纵向60～70m范围内，每隔50～100cm，采用mpc胶或环氧混凝土粘贴宽20cm、厚6～8mm钢板到已有公路隧道二次衬砌上，对已有公路隧道二次衬砌进行预加固，预防新建公路隧道加强段爆破施工的不利影响；

(3)新建公路隧道开挖控制爆破设计施工：

在隧道立体交叉上部新建公路隧道开挖进行控制爆破设计施工，根据《爆破安全规程》，交通隧道的最大允许振动速度<10cm/s，综合计算结果表明：在已有公路隧道上部新建公路隧道加强段前后各15m(即60～70m)范围内、规划公路隧道交叉60～70m范围内均以1.0m进尺全断面开挖或1.5m进尺台阶开挖，单段药量控制在5kg满足上述要求；

(4)新建公路隧道开挖过程中及时做好初期支护，并做好加强段施工：

上部新建公路隧道每开挖1.0～2.0m就及时做好初期支护，确保上部新建公路隧道围岩稳定，按规定紧跟初期支护情况下做好新建公路隧道二次衬砌；

在已有公路隧道上方30～40m范围和规划公路隧道上方60～80m范围做好上部新建公路隧道加强段二次衬砌钢筋混凝土仰拱纵梁组合结构；

(5)运营隧道监测：

在上部新建公路隧道加强段交叉60～70m范围施工期间和规划公路隧道交叉60～70m范围施工期间需要对已运营隧道结构安全进行监测；

根据计算结果，对已运营隧道结构采取爆破振动监测；运营隧道交叉60～70m范围，二次衬砌结构每隔20m按规范布置5个测点，如果运营隧道二次衬砌结构监测到的振动速度>5cm/s，新建隧道施工应该采取减振爆破措施，即减少隧道开挖进尺<1.0m，减少单段药量<5kg。

作为优选，所述步骤(3)中交通隧道的最大允许振动速度<5cm/s。

本发明的有益效果主要表现在：1)有利于改善已有公路隧道受力，以及有利于避免规划公路隧道施工风险和改善规划公路隧道受力。

附图说明

图1是本发明的三条交叉公路隧道剖面示意图；

图2是本发明的已有公路隧道二次衬砌预加固剖面示意图；

图3是本发明的新建公路隧道加强段二次衬砌钢筋混凝土仰拱纵梁组合结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：(1)隧道交叉穿越前技术和物质准备

严格按照隧道设计施工规范和爆破安全规程做好已有公路隧道二次衬砌预加固和新建公路隧道爆破与支护结构安全等技术和物质准备工作，使整个作业队伍和隧道物质准备处于良好的状态。

(2)已有公路隧道二次衬砌进行预加固

在隧道立体交叉下部已有公路隧道二次衬砌纵向60～70m范围内，每隔50～100cm，采用mpc胶或环氧混凝土粘贴宽20cm、厚6～8mm钢板到已有公路隧道二次衬砌上，对已有公路隧道二次衬砌进行预加固，预防新建公路隧道加强段爆破施工的不利影响。

(3)新建公路隧道开挖控制爆破设计施工

在隧道立体交叉上部新建公路隧道开挖进行控制爆破设计施工，根据《爆破安全规程》(gb6722—2011)，交通隧道的最大允许振动速度<10cm/s，运营多年公路隧道建议控制振动速度<5cm/s，综合计算结果表明：在已有公路隧道上部新建公路隧道加强段前后各15m(即60～70m)范围内、规划公路隧道交叉60～70m范围内均以1.0m进尺全断面开挖或1.5m进尺台阶开挖，单段药量控制在5kg满足上述要求。

(4)新建公路隧道开挖过程中及时做好初期支护，并做好加强段施工

上部新建公路隧道每开挖1.0～2.0m就及时做好初期支护，确保上部新建公路隧道围岩稳定，按规定紧跟初期支护情况下做好新建公路隧道二次衬砌；

在已有公路隧道上方30～40m范围和规划公路隧道上方60～80m范围做好上部新建公路隧道加强段二次衬砌钢筋混凝土仰拱纵梁组合结构，有利于改善已有公路隧道受力，以及有利于避免规划公路隧道施工风险和改善规划公路隧道受力。

(5)运营隧道监测

在上部新建公路隧道加强段交叉60～70m范围施工期间和规划公路隧道交叉60～70m范围施工期间需要对已运营隧道结构安全进行监测。根据计算结果，需要对已运营隧道结构采取爆破振动监测。运营隧道交叉60～70m范围左右，二次衬砌结构每隔20m按规范布置5个测点，如果运营隧道二次衬砌结构监测到的振动速度>5cm/s，新建隧道施工应该采取减振爆破措施，即减少隧道开挖进尺<1.0m，减少单段药量<5kg。

技术特征：

技术总结
本发明为多条交叉山岭公路铁路隧道的设计施工方法：已有公路隧道二次衬砌预加固：在隧道立体交叉下部的已有公路隧道二次衬砌纵向60～70m范围内，每隔50～100cm，采用MPC胶或环氧混凝土粘贴宽20cm、厚6～8mm钢板到已有公路隧道二次衬砌上；新建公路隧道开挖控制爆破设计施工：在隧道立体交叉上部新建公路隧道开挖进行控制爆破设计施工，交通隧道的最大允许振动速度<10cm/s；新建公路隧道开挖过程中及时做好初期支护，并做好加强段施工：在已有公路隧道上方30～40m范围和规划公路隧道上方60～80m范围做好上部新建公路隧道加强段二次衬砌钢筋混凝土仰拱纵梁组合结构。有利于改善已有公路隧道受力，以及有利于避免规划公路隧道施工风险和改善规划公路隧道受力。

技术研发人员：朱汉华;吴志军
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：2018.07.26
技术公布日：2019.01.22