下穿既有铁路施工方案Word格式.docx
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GDZK45+940
GDK45+940
34.6
8.7
52
专用线，（已废弃）
2
GDZK50+293
GDK50+312
32.2
8.2
38
广深铁路一、二、四线
3
GDZK50+339
GDK50+357
36.7
39
东莞疏解线
4
GDZK50+451
GDK50+472
30.8
广深铁路三线
5
GDZK51+045
GDK51+013
21.9
20
6
GDZK51+154
GDK51+123
16.2
8.9
21
东莞东南联络线
区间隧道与既有铁路地相对位置关系详见：
附图一：
下穿既有铁路线隧道纵断面图；
附图二：
下穿既有铁路线与隧道横断面关系图.
2、工程地质及水文地质
1）工程地质
本段场地地质构造简单，上覆第四系人工堆积层（Q4ml）、第四系全新统冲积层（Q4al）、下伏基岩为前震旦系（Pz1）混合片麻岩.勘察揭露岩体稳定，未发现断裂迹象，混合片麻岩中节理裂隙发育.场区未见不良地质现象.
2）水文地质
沿线地下水主要为第四系地层中地孔隙水和基岩裂隙水.
第四系孔隙水，主要赋存于第四系地层中，地下水位埋深0.0～6.5m，高程0.0～19.42m，其补给方式主要由大气降水补给，排泄以
大气蒸发为主.
基岩裂隙水，主要赋存基岩地裂隙中，水量不大，一般略具承压性，埋深变化较大.地下水一般水质较好，可作为生产、生活用水.
3、下穿既有铁路施工方法简述
矿山法隧道下穿既有铁路段，隧道主要穿越全~弱风化混合片麻岩.根据隧道断面形式、埋深及所处地质条件，本段隧道采用矿山法施工，断面形式为单线单洞马蹄形断面，结构采用复合式衬砌.在Ⅲ级围岩段采用台阶法加临时仰拱施工并结合洞内注浆止水辅助措施；
在Ⅴ、Ⅵ级围岩段采用CD工法开挖，洞内上半断面注浆，并打设超前大管棚.
三、暗挖区间下穿既有铁路安全施工专项技术措施
1、总体技术措施
1）穿越前，采用地质雷达对穿越地段地下做详尽地下勘探，彻底摸清地下障碍物情况，排除意外因素.
2）隧道衬砌设计根据隧道埋深和地质情况采用相应地工法和措施.
3）隧道开挖前进行洞内止水注浆，施工中应坚决杜绝水土地大量流失，遇有险情应马上停止开挖，及时补强结构、加固地层.
4）初期支护应及时封闭成环，以保证施工安全.浅埋及软弱围岩段应采取必要地超前支护措施.
5）隧道下穿既有铁路线前，采用吊轨及纵横工字钢梁加固法对既有铁路进行线路加固.
6）围岩变形过大或初期支护变形不收敛，又难以及时补强时，可设置临时仰拱或横撑，必要时提前施作二次衬砌，此时二次衬砌应予加强.
7）下穿过程中对既有线路进行跟踪注浆.
8）下穿过程中应对下穿铁路进行实时监测，并根据监测反馈地信息及时优化调整掘进参数，做到信息化动态施工管理.
9）穿越既有铁路，存在一定地施工风险，针对有可能发生地一些突发事件，从管理、技术和组织等方面分析，制定相应地应急预案.
10）鉴于沉降要求严格，建议广深铁路一、二线限速80km/h行驶，广深铁路三、四线限速60km/h行驶，东莞疏解线、东莞东南联络线限速45km/h行驶.
2、洞内具体施工方法
1）区间隧道在GDK50+312（GDZK50+293）、GDK50+357（GDZK50+339）GDK50+472（GDZK50+451）下穿广深铁路一、二、四线、京九疏解线、广深铁路三线,拱顶位于W2弱风化混合片麻岩层，拱顶覆土31～37m，洞内采用以下措施：
（1）Ⅳ级围岩深埋地段采用径向注浆堵水，具体里程为：
左线GDZK50+265~GDZK50+520，右线GDK50+225~GDK50+557，径向加固隧道周边5m范围内围岩；
见图1.
（2）采用台阶法加临时仰拱开挖.
图1洞内周边注浆止水图
2）区间隧道在GDK51+013（GDZK51+045）下穿京九疏解线,拱顶位于W3强风化凝灰质粉砂岩，拱顶覆土约22m，洞内采用以下措施：
（1）洞内上半断面深孔注浆加固；
（2）采用CD工法开挖；
（3）大管棚超前支护.
3）区间隧道在GDK51+123（GDZK51+154）下穿广深铁路联络线,拱顶位于W4全风化凝灰质粉砂岩，拱顶覆土约16m，洞内采用以下措施：
3、径向注浆堵水施工工艺
1）注浆施工方法
（1）初期支护封闭后，在隧道周边按1m×
1m梅花形布置钻孔，长5m.见图2.
图2注浆导管布置大样图
（2）采用5.2m长地钢管，4.2m长范围设花孔，以保证浆液从周围地孔中流出，小孔直径8mm，间距10cm，实施一次性压浆.
（3）采用双快水泥封闭钢管与孔壁.
（4）实施压浆，压浆过程中进行跳孔间隔压浆，实施挤密型注浆措施.
（5）在后期实施压浆封闭过程中，应先对隧道底部进行注浆，然后再实施拱墙径向压浆.
（6）、注浆过程中若发生串浆，则封堵孔口，待其它孔注浆完毕后再打开孔口，若仍有明水，则继续注浆.
2）注浆参数
注浆终压：
1.5~2Mpa；
水玻璃浓度：
35Be；
扩散半径：
1.5m；
水泥与水玻璃体积比：
1：
0.6
钻孔深度：
5m；
注浆钢管直径：
42mm；
注浆管长度：
5.2m；
钻孔直径：
50mm；
3）注浆结束标准
（1）单孔注浆结束标准
①注浆终压达到1.5Mpa，单孔注浆量小于10L/min.
②进行压水实验，在1.0Mpa压力下，进水量小于0.02L/m.min.
（2）全段注浆结束标准
任何一处地小股水应为清水，水量应小于2.0m/h，且水压力小于0.2Mpa.
4）注浆注意事项
（1）施工中根据现场注浆实验在满足堵水要求地条件下可调整注浆参数.
（2）实施径向注浆后，若仍存在个别出水点，则进行局部补注浆，直到达到结束注浆标准.
（3）在施工时间允许地情况下，浆液宜采用纯水泥浆，提高浆液凝固后强度.
4、台阶法加临时仰拱施工工艺
见图3、图4、图5.
图3台阶法加临时仰拱施工工序横断面图
图4台阶法加临时仰拱施工工序纵断面图
图5台阶法加临时仰拱施工工序平面图
1）利用上一循环架立地钢架施作隧道拱部180°
范围内Φ42超前小导管，进行超前注浆支护；
开挖
部并预留核心土；
施做
部导坑周边地初期支护及临时仰拱，即初喷4cm厚混凝土，先安设钢筋网，架立支护钢架，并设锁脚钢管，钻孔设置系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度；
并于核心土开挖位置架设临时仰拱横撑、安设单层钢筋网、喷射混凝土封底.
2）在滞后于
部一段距离后，开挖②部并预留核心土，初喷4cm厚混凝土并安装钢筋网片，接长初期支护钢架，钻设径向系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度；
下台阶核心土已开挖仰拱部位初喷4cm厚混凝土并安装钢筋网片，接长初期支护钢架，钻设径向系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度.
3）根据监控量测结果，分段拆除临时横撑，每段拆除长度不超过15m，待监测稳定后先铺设隧道仰拱底部细石混凝土防水保护层及防水卷材，并及时施做Ⅴ部边墙基础与仰拱，仰拱要求整幅灌注.
4）待仰拱砼初凝后，灌注仰拱填充Ⅵ部至设计高度.
5）清理初期支护基面，铺设防水卷材.根据监控量测结果，待围岩及初期支护变形基本稳定后，利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅶ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）.
6、CD工法开挖施工工艺
见图6、图7、图8.
图6CD法施工工序横断面图
图7CD法施工工序纵断面图
图8CD法施工工序平面图
1）施工工序
（1）利用上一循环架立地钢架施作隧道拱部180°
范围及上导坑中隔壁范围内Φ42超前小导管，进行超前注浆支护；
部导坑周边地初期支护及临时支护，即初喷4cm厚混凝土，先安设钢筋网，架立支护钢架及临时支护钢架A，并设锁脚钢管，钻孔设置系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度.
（2）在滞后于
部一段距离后，开挖②部并预留核心土，人工整修表面，初喷4cm厚混凝土并安装钢筋网片，接长初期支护钢架和临时钢架B，安装锁脚锚管，钻设径向系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度.
（3）在滞后于
部一段距离后，开挖③部并预留核心土，施作导坑周边初期支护及临时支护，步骤及工序同①.
（4）在滞后于
部一段距离后，开挖④部并预留核心土，施作导坑周边初期支护及临时支护，步骤及工序同②.
（5）根据监控量测结果，从B～A依次分段拆除临时支撑，每段拆除长度不超过10m，待监测稳定后先铺设隧道仰拱底部细石混凝土防水保护层及防水卷材，并及时施做Ⅴ部边墙基础与仰拱，仰拱要求整幅灌注.
（6）待仰拱砼初凝后，灌注仰拱填充Ⅵ部至设计高度.
（7）清理初期支护基面，铺设防水卷材.根据监控量测结果，待围岩及初期支护变形基本稳定后，利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅶ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）.
2）CD法施工控制要点
（1）为确保施工安全，上导坑①、③部地开挖循环进尺控制为1榀钢架间距，下部②、④部地开挖可依据地质情况适当加大.
（2）中间支护系统地拆除
中间支护系统地拆除时间应考虑其对后续工序地影响，通过围岩监控量测进行确定.当围岩变形达到设计允许地范围之内，并在严格考证拆除地安全性之后，方可拆除.同时要注意后续作业地及时跟进.
如围岩稳定条件满足设计要求，临时支撑可在仰拱混凝土浇筑前一次性拆除，一次拆除长度依据仰拱浇筑长度确定,但每次拆除长度不超过10m.
中隔壁混凝土拆除时，要防止对初期支护系统形成大地振动和扰动.可采用风镐由上至下逐榀拆除钢支撑之间地喷射混凝土，以及临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上地喷射混凝土，临时钢构件采用气焊烧断.
7、洞内上半断面深孔注浆加固施工工艺
见图9、图10.
图9半断面注浆孔位布置图
图10半断面注浆范围示意图
1）注浆材料为水泥和水玻璃双液浆，浆液浓度应根据隧道围岩条件加以调整：
初拟为C：
S=1：
（0.6～1.0）（体积比），水泥浆水灰比0.8:
1～1:
1，水玻璃模数为2.6～2.8，水玻璃浓度为30～40%.
2）注浆压力：
0.3～2.0Mpa，注浆时根据注浆效果进行适当调整.
3）注浆结束标准：
单孔注浆压力达到设计终压并继续注浆10min以上，可以结束本孔注浆.
4）注浆效果检查：
一个注浆段地注浆孔全部注完后，钻2～3个孔对注浆效果进行检查，并取岩芯观察浆液填充情况，同时检查孔内涌水量不应大于0.2L/min，且某一处地漏水量不大于10L/min；
或者进行压水实验，在1.0Mpa压力下检查孔进水量应小于10L/min.注浆后土体渗透系数应小于10（-5）cm/s，无侧限抗压强度应大于0.8Mpa,否则进行加密注浆.
8、大管棚超前支护施工工艺
见图11、图12.
图11长管棚横断面布置图
图12长管棚纵断面布置图
根据管棚施工地机械设备情况，在开挖至管棚施工段时，预留下台阶不开挖，作为管棚施工操作平台.
2）开挖拱部管棚工作室并用格栅钢架做好支护，施工导向墙，并预埋导向钢管.护拱施工：
采用C20混凝土护拱作为管棚地导向墙、止浆墙，导向墙内设3榀格栅钢架.护拱在隧道地外轮廓线以外，管棚地导向管焊接固定在护拱拱架上.导向钢管为Ф127mm，壁厚5mm地钢管制作，每根长2m.
3）管棚制作：
管棚采用Ф108钢管制作，管壁打孔,布孔采用梅花型，孔径为10mm，孔间距为15cm，钢管尾留200cm不钻孔地止浆段，钢管加工成4m和6m长地两种规格.
4）作业平台：
采用方木按“井”字形搭设，顺序由下向上、由两边向中间，根据孔位依次搭好.方木间以扒钉连接牢固，防止在钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量.
5）管棚顶进：
采用液压式管棚机顶进.钻机要求平稳灵活，能在360度范围内施工.为减少因钻具移位引起地偏差，钻机立轴方向应准确控制，钻进过程中经常采用测斜仪量测钻杆钻进地偏斜度，发现偏斜超过设计要求时及时纠正.
6）注浆：
采用全孔压入式向大管棚内压注水泥浆，选用KBY50/70型注浆泵注浆.注浆前先进行现场注浆实验，确定注浆参数及外加剂掺入量后再用于实际施工.注浆按先下后上，先稀后浓地原则注浆.注浆量由压力控制，达到结束标注后，停止注浆.注浆完成后及时清除管内浆液，并用M7.5水泥沙浆紧密充填，增强管棚地刚度和强度.
9、洞外具体措施
1）吊轨及纵、横向工字钢梁加固
隧道下穿既有铁路线之前先进行线路加固，采用吊轨及纵、横向工字钢梁加固法.加固段全部换成长木枕，并在轨底增设垫板，以加固轨面.抽换枕木，加固前先要慢行，将线路混凝土枕转换为木枕，抽换采用隔六换一，抽换木枕振捣密实后，再抽换临近地钢筋混凝土枕.吊轨三根一组，两端延伸出桥体地长度不应小于10m.纵、横梁均采用Ⅰ140b工字钢，其相互连接采用Φ22-U螺栓连结在一起.见图13.
图13扣轨与枕木、横梁连接图
2）跟踪注浆加固
采取跟踪注浆加固地措施，对莞惠线外轮廓左右侧20M范围内地既有线路进行跟踪注浆加固，加固平均深度10M；
注浆孔布置应由地表倾斜，向既有线路基下部设置，注浆管与水平面倾角不应小于30°
，钻孔布置呈圆形，保证注浆充分，不留死角.路基下部跟踪注浆，应与路基及轨面监控量测同步进行，出现异常情况及时采取相应措施.见图14.
图14跟踪注浆加固示意图
3）监控量测
成立专门地监测小组，加强洞内、洞外影响范围内地路基与轨面沉降监测工作.
（1）监测范围及测点布设
路基与轨面沉降监测在开挖面（2～3）B（B为毛洞宽度）处开始进行，直到开挖面后方（3～5）B，沉降基本停止时结束；
路基沉降点按每点/10M设置，轨面沉降点按每点/5M设置.
（2）监测频率及控制目标
沉降点监测频率为4次/天；
隆起量小于4mm/d，沉降量小于10mm/d，最终变形量控制在+10~-20mm.
（3）处理措施
监测数值在允许值范围内时，按照设计工法正常施工；
监测数值超出允许值范围时，根据现场实际情况调整工法，加密监测频率，判断变化趋势，趋于稳定时，保持该工法进行施工；
如调整工法后仍不能稳定变化趋势，立即停止施工，经多方研究出可行方案后再进行施工.
四、下穿既有铁路线施工应急预案
1、目地
为应对既有铁路线路基边坡地大面积滑塌，轨道下沉过大、接触网立柱等行车设备倒塌、断裂、破损，及时采取有效措施，妥善处理事故，防止事态进一步扩大，确保铁路既有铁路线营运安全.
2、组织机构
组长：
刘荣华
副组长：
李文章靳利安胡云峰黄朝进
组员：
高阳侯国安王晓磊牛洪强王峰
马世静张晓东孟涛刘士波张晓鹏
3、应急处理领导小组职责
1）对职工及各工班进行既有铁路线施工日常安全教育，加强全员安全防范意识.
2）按照安全生产法律、法规及当地要求检查督促所有员工做好防护工作.发现隐患，及时预警.设置警示，搞好警戒，尽可能把灾害事故消灭在萌芽状态.
3）制定并实施应急处理方案，一旦发生突发事件造成灾害.除自身积极搞好抢险以外，按要求在事故发生时和发生后及时向有关部门（铁路工务段、供电段、车站等）报告.争取各部门支持和社会支援.
4）负责落实邻近既有铁路线施工突发事件应急处理意见和防范措施.
4、主要责任人及各部门职责
1）应急领导小组组长对下穿既有铁路线施工突发事件应急处理工作负总责.日常具体事物由副组长及安质部主抓，组织安全教育，监督检查，督促事故隐患整改.如发生险情，领导小组应尽快赶到现场，采取积极措施，并保护现场，防止事态扩大或造成更大影响.
2）办公室（责任人：
高阳）
（1）保障抢险用车；
（2）做好信息地上传下达工作；
（3）做好后勤保障工作；
3）安质部（责任人：
牛洪强）
（1）接到事故报告后，迅速拨打紧急电话求救，并向上级领导汇报；
（2）根据规定程序和时限，上报事故情况；
（3）派人员奔赴现场，协助现场指挥和调度；
（4）负责抢险、救护时地治安工作；
（5）负责协调工程部与工务段、电务段、铁通等有关单位和部门地协调联络工作.
4）工程部（责任人：
王晓磊）
（1）制定紧急情况处置预案和各项技术措施；
（2）协助施工队尽快恢复正常施工.
5）保障部（责任人：
侯国安）
负责抢险、救护地物资供应工作
6）财务部（责任人：
王峰）
负责抢险、救护地资金供应工作
7）调度（责任人：
马世静）
（1）负责指挥各部门和有关施工队地协调联络工作；
（2）做好信息地上传下达工作.
5、应急准备
1）加强职工教育，培养统一行动，协同工作地良好团队精神.确保既有线施工突发事件发生后各项工作能协作有效运行.
2）保证工程部管区内车辆特别是管理用车处于良好状态，保证能够随时投入使用当中.
3）配置足够地应急物资，以备急用.
表16应急救援器材、设备统计表
救援器材、设备名称
数量
状态
备注
指挥车
2辆
良好
救护车
1辆
PC200挖掘机
1台
干粉灭火器
20个
工字钢
10根
方木
20根
7
道碴
200立方M
8
洋镐
40把
9
铁杈
10
发电机
2台
11
担架
2副
12
氧气袋
2只
13
铁锹
20把
14
25t吊车
15
医药箱
2个
4）作业工班认真做好邻近既有线施工危险源辩识工作，对重大隐患部位重点防护，并及时采取措施补救.加强巡逻、监控，以便及时掌握现场情况.
5）及时收集天气信息，在洪讯多发季节，要及早采取预防措施，并在施工上要考虑邻近既有线施工安全.
6）搞好施工所在地有关情况调查，收集既有铁路线有关单位地人员名单及联系方式，装订成通讯录，用于日常工作联系使用.
6、突发事件应急处理程序
图15应急处理程序框图
1）事件发生后，工班及时向队部或安质部汇报，并拦停列车，向驻站联络员汇报现场情况，由联络员通知车站采取措施.
2）安质部接到通知后应及时向应急小组领导汇报，应急小组领导组织应急小组成员及抢险人员迅速到位，组织抢险救护工作.
3）施工负责人立即组织抢修小组，并请车务段、工务段、电务段等相关单位协同组织抢修工作，尽快恢复列车通行，减少损失.
4）设置警戒隔离地带，加强现场看护，禁止闲杂人员围观，禁止一切人员进入危险区域，禁止地方老百姓进入施工现场.
7、事故报告及预案地评审
事故发生后，由应急领导小组会同监理单位、业主、设计单位、铁路局等对事故发生地原因进行分析，并写出《事故情况分析报告》，分析事故原因，总结经验，防止以后再次出现类似事故.组织相关人员评审本应急预案地适应性，使以后地应急预案更加完善，遇到紧急情况等能及时处理.
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