铁路近接隧道工程风险控制技术

中铁二院工程集团有限责任公司2017.7铁路近接隧道工程风险控制技术中铁二院土建二院隧道所一、前言二、近接隧道工程类型三、近接隧道工程分级四、近接隧道控制标准五、近接隧道风险控制内容提要一、前言铁路近接隧道工程风险控制技术一、前言新建结构物邻近既有结构物施工，并可能对既有结构物产生不利影响的工程称为近接工程，近接隧道及地下工程的施工称为隧道及地下工程近接施工。在近接工程中问题最为突出的是岩土类近接工程，而近接隧道及地下工程更是首当其冲，并且它涉及到各种工法、回填、爆破等，都会对周围土体产生扰动，对隧道工程、邻近建筑物、地下管线等产生不利影响。一、前言交通工程建设向少占地、低能耗、绿色、低碳发展，城市交通将越来越多转入地下，城市铁路隧道得到快速发展，同时也面临新的挑战。保证周围环境即重要建构筑物结构的安全性，制定相应的环境控制标准、进行近接施工分级以及采用合理的近接施工控制措施具有十分重要的意义。拥挤的城市地面黄桷湾立交开发地下空间龙洞堡机场隧道——“零换乘”概念综合交通枢纽地下互通式立交枢纽一、前言通过对《城市铁路明挖隧道近接施工关键技术研究报告》、《隧道工程施工要点集》、日本铁路隧道近接施工指南等文献资料调研，根据按近接隧道工程类型、工程分级、控制标准进行介绍，提出一般的风险控制措施，并选取了近年来铁二院相关典型近接施工风险案列和工点进行介绍。希望同事在以后设计工作起到抛砖引玉和提示的作用，因所涉及知识较广，本人水平有限，所涉及内容如有错误和不足恳请指正！二、近接隧道工程类型铁路近接隧道工程风险控制技术二、隧道近接工程类型隧道并行既有隧道周边围岩松弛，使作用在衬砌上的荷载增加；爆破振动影响既有隧道运营安全控制开挖引起的围岩位移：改变开挖方式；改变分部尺寸；改变衬砌、支护的结构隧道交叉新建隧道在既有隧道上部通过时，既有隧道向上方变形，围岩的拱作用收到损伤，而使衬砌上的荷载增加；新建隧道在既有隧道下部通过时，既有隧道会发生下沉控制开挖引起的围岩位移：改变开挖方式；改变分部尺寸；改变衬砌、支护的结构隧道上部明挖隧道上部开挖土压被解除，对垂直荷载来说，侧压变大，拱顶会向上变形；埋深小时会损伤拱作用，使衬砌的垂直荷载增加；非对称开挖的情况，衬砌会受到偏压作用均匀除去荷载：改变开挖方式；改变开挖顺序；控制挖方厚度隧道上部填土隧道上部填土，作用在衬砌上的垂直荷载增加；埋深大时，增加荷载被分散，影响变小；填土不均匀时，衬砌会受到偏压作用均匀加载：改变填土的顺序；改变填土的厚度隧道上部结构物基础（对隧道的影响）基础开挖时，与隧道上部开挖一样，但程度有所不同；上部结构物施工时，与上部填土一样，上部荷载增加均匀加载；控制开挖、灌注的影响：改变基础形式；改变工法二、隧道近接工程类型隧道侧面开挖隧道开挖方向发生拉伸变形，产生偏压影响和地层滑移均匀除去荷载；控制开挖引起的围岩位移：改变开挖方式；改变开挖顺序；改变挡土、破面的坡度隧道近接锚索因近接隧道钻孔，使隧道周边围岩松弛；导入锚索预应力时，会产生位移除去直接的影响：改变锚索配置；改变施加预应力的顺序；控制注浆压力隧道上部积水动水坡度上升，产生水压作用（能形成水头压力）或漏水量增加控制积水的影响：改变防水方法；考虑抗水压衬砌地层振动近接工程施工使用大量炸药时，受到动荷载的作用，衬砌发生开裂，可能发生剥离脱落控制振动：采用控制爆破；研究其他（非爆破）方法隧道下穿建构筑物（对地表结构物的影响）既有建构筑物易受爆破振动影响或破坏控制振动：采用控制爆破，研究其他（非爆破）方法三、近接隧道工程分级铁路近接隧道工程风险控制技术三、近近接隧隧道工工程分分级1、平行行隧道道两座隧道的位置关系隧道间隔近接度的划分新建隧道比既有隧道高的位置<1.0D'1.0~2.5D'>2.5D'限制范围要注意范围无条件范围新建隧道比既有隧道低的位置<1.5D'1.5~2.5D'>2.5D'限制范围要注意范围无条件范围低高不考虑爆破破振动和既既有隧道健健全度影响响，考虑围围岩稳定和和衬砌结构构受力，可可参照上表表进行定性性判断，上上表地层条条件以洪积积的粉砂岩岩等为基础础，稳定的的硬岩、软软岩，间隔隔值-20%；洪积砂层层、黏性土土层等，间间隔值+20%，不稳定的的围岩（膨膨胀性围岩岩等），间间隔值+40%。选线过程中中的新建隧隧道，一般般单线隧道道线间距20m，双线隧道道线间距30m，可不考虑虑采取特殊殊的结构和和围岩加固固处理措施施。三、近接隧隧道工程分分级2、交叉隧道道两座隧道的位置关系隧道间隔近接度的划分新建隧道比既有隧道高的位置<1.5D'1.5~3.0D'>3.0D'限制范围要注意范围无条件范围新建隧道比既有隧道低的位置<2.0D'2.0~3.5D'>3.5D'限制范围要注意范围无条件范围高低不考虑爆破破振动和既既有隧道健健全度影响响，考虑围围岩稳定和和衬砌结构构受力，可可参照上表表进行定性性判断，上上表地层条条件以洪积积的粉砂岩岩等为基础础，稳定的的硬岩、软软岩，间隔隔值-20%；洪积砂层层、黏性土土层等，间间隔值+20%，不稳定的的围岩（膨膨胀性围岩岩等），间间隔值+40%。三、近接隧隧道工程分分级3、隧道上部部明挖残留埋深比h/H近接度的划分＜0.25需采取措施范围0.25~0.5注意范围＞0.5无影响适用于暗挖挖隧道，地地表明挖卸卸载还有需需考虑逐层层开挖厚度度、范围（（纵向）、、横断面施施工顺序、、爆破开挖挖方式，在在铁路枢纽纽中道路改改移经常是是通过上跨跨隧道进行行立体疏解解，5m的残留保护护层是需保保留的：其其一：避免免施工和后后期地面集集中荷载不不良影响；；其二：避避免拱部土土石荷载太太小，侧压压力相对大大，而拱部部出现“反反弯”点的的。硬岩残残留埋深比比可-20%；砂层、黏黏性土层、、强风化层层等残留埋埋深比可+20%。正上方开挖挖斜上方开挖挖三、近接隧隧道工程分分级4、隧道上部部填土正上方开挖挖原埋深填土高度比△H/H近接度的划分a）＜D＞0.5需采取措施范围＜0.5注意范围（填土荷载小于1时，为无影响范围）b）D~3D＞1.0需采取措施范围0.5~1.0注意范围＜0.5无影响范围c）＞3D＞1.0注意范围＜1.0无影响范围适用于暗挖挖浅埋隧道道，上部填填土需考虑虑一次填土土厚度、范范围（纵向向）、横断断面施工顺顺序、碾压压方式，在在铁路中常常遇到隧道道顶部回填填弃碴的情情况。硬岩岩残留埋深深比可-20%；砂层、黏黏性土层、、强风化层层等残留埋埋深比可+20%。注意：中铁二院关关于规范和和加强弃碴碴设计技术术管理规定定的通知（中铁二院技技术〔2015〕174号），在影响桥梁梁、路基、、隧道以及及其他各类类重要建构构筑物结构构安全的范范围内，原原则上严禁禁设置弃碴碴场；特别别是在线路路附近的不不良地质体体、不稳定定斜坡、软软土等分布布范围区因因弃碴可能能诱发基底底斜坡稳定定性问题，，危及线路路安全的区区域应禁止止设置弃碴碴场。三、近接隧隧道工程分分级5、隧道上部部有结构物物基础地层条件为为软弱地层层时附加荷荷载-25%，结构物基基础出现不不对称荷载载、偏压荷荷载，尤其其是局部集集中荷载时时要慎重分分析，《建筑地基基基础设计规规范》（GB5007-2002）中对条形形基础和矩矩形基础在在软弱地层层的附加加应力有明明确计算公公式。条形基础矩形基础隧道上部5m以上的预计增加荷载近接度的划分<10Kpa无影响10~40Kpa注意范围>40Kpa需采取措施范围三、近接隧隧道工程分分级6、隧道侧面面开挖适用于隧道道一侧采石石、路基等等工况，特特别注意开开挖范围低低于隧道基基底的部分分，防止隧隧道基底失失稳。与隧道的距离近接度的划分<D需采取措施范围1~2D注意范围>2D无影响范围三、近接隧隧道工程分分级7、隧道近接接锚索隧道近接锚索近接度的划分<0.5D需采取措施范围0.5~1D注意范围>1.0D无影响范围影响决定于于锚索与隧隧道的距离离、锚索的的施工方法法、锚索的的预应力大大小、地形形和地质条条件等。三、近接隧隧道工程分分级8、隧道上部部积水隧道上部积水接近度的划分坝的大规模积水（10000m3以上）需采取措施范围中规模积水（100~10000m3）注意范围小规模积水（小于100m3）无影响范围影响决定于于埋深、施施工阶段漏漏失水的安安全风险和和运营期间间的静水压压力，一般般在大型库库区环境、、透水地层层环境才能能形成有效效水压力。。三、近接隧隧道工程分分级9、地层振动动与隧道的距离接近度的划分2D以下需采取措施范围2~5D注意范围5D以下无影响范围具体设计时时根据《爆破安全规规程》（GB6722-2014），选取相相应地层参参数，进行行爆破振速速检算，提提出控制爆爆破要求，，根据隧道道结构状态态，隧道结结构质点爆爆破振速控控制在5~10cm/s。三、近接隧隧道工程分分级10、隧道下穿穿建构筑物物（对地表表结构物的的影响）适用于对既既有结构物物影响预测测，通常需需先确定是是否有影响响，必要时时才再来研研究影响有有多大，以以及采取何何种处理措措施。四、近接隧道控制标准与依据铁路近接隧隧道工程风风险控制技技术三、近接隧隧道控制标标准1、地层振动动控制近接施工的的地层振动动因与既有有隧道的位位置关系、、使用炸药药、地形和和地质条件件而有很大大的不同。。《爆破安全规规程》（GB6722-2014）评价各种种爆破对不不同类型建建（构）筑筑物和其他他保护对象象的振动影影响，应采采用不同的的安全判据据和允许标标准，采取取保护对象象所在地基基质点峰值值振动速度度和主振频频率，安全全允许标准准。0.5cm/s2.5cm/s4.0cm/s10cm/s10cm/s2、邻近既有有铁路1）《铁路运输安安全保护条条例》第十八条在在铁路线线路两侧路路堤坡脚、、路堑坡顶顶、铁路桥桥梁外侧起起各１００００米范围围内，及在在铁路隧道道上方中心心线两侧各各１００００米范围内内，禁止从从事采矿、、采石及爆爆破作业。。在前款规定定的范围内内，因修建建道路、水水利工程等等公共工程程，确需实实施采石、、爆破作业业的，应当当与铁路运运输企业协协商后，采采取必要的的安全防护护措施。2）《改建既有线线和增建第第二线铁路路工程施工工技术暂行行规定》（铁建设[2008]14号）既有线及增增建二线技技术：20m范围的非爆爆，200m范围的爆破破应纳入运运营部门管管理范围。。建议隧道设设计中邻近近既有既有有铁路边界界20m范围采用非非爆，20~50m采用控爆，，工务部门门如提出范范围外的非非爆要求，，应发函给给业主，再再由业主委委托设计院院编制相关关非爆开挖挖的方案。。2、邻近既有有铁路达成线设计计中在既有有线路基外外缘50m以内，中间间无自然屏屏障，每天天爆破封锁锁线路时间间在1小时以内，，用普通爆爆破法危及及行车安全全的石方爆爆破工点，，按石方控控制爆破设设计。石方方控制爆破破难易等级级，原则上上划分为三三等：A类：线间距距≤5m，岩石硬度度为次坚石石及以上，，开挖高度度>8m,开挖厚度≤≤4m。上述4个条件同时时满足时采采用A类控制爆破破及钢绳柔柔性网全封封闭防护。。B类：不满足足A类条条件件，，但但二二线线线线间间距距<10m时，，采采用用B类控控制制爆爆破破及及普普通通排排架架或或加加强强排排架架半半封封闭闭防防护护。。C类：：符符合合控控制制爆爆破破石石方方工工程程范范围围条条件件，，不不能能满满足足A类和和B类条条件件的的工工点点，，均均按按C类控控爆爆划划定定：：当当线线间间距距10m≤≤d≤≤20m时采采用用单单层层防防护护排排架架；；d>20m时不不再再设设防防护护排排架架仅仅控控制制装装约约量量及及一一次次爆爆破破方方量量即即可可。。施预预概概算算指指标标3、邻邻近近既既有有公公路路《公路路安安全全保保护护条条例例》（中中华华人人民民共共和和国国国国务务院院令令第第593号））第十十七七条条禁禁止止在在下下列列范范围围内内从从事事采采矿矿、、采采石石、、取取土土、、爆爆破破作作业业等等危危及及公公路路、、公公路路桥桥梁梁、、公公路路隧隧道道、、公公路路渡渡口口安安全全的的活活动动：：（一一））国国道道、、省省道道、、县县道道的的公公路路用用地地外外缘缘起起向向外外100米，，乡乡道道的的公公路路用用地地外外缘缘起起向向外外50米；；（二二））公公路路渡渡口口和和中中型型以以上上公公路路桥桥梁梁周周围围200米；；（三三））公公路路隧隧道道上上方方和和洞洞口口外外100米。。在前前款款规规定定的的范范围围内内，，因因抢抢险险、、防防汛汛需需要要修修筑筑堤堤坝坝、、压压缩缩或或者者拓拓宽宽河河床床的的，，应应当当经经省省、、自自治治区区、、直直辖辖市市人人民民政政府府交交通通运运输输主主管管部部门门会会同同水水行行政政主主管管部部门门或或者者流流域域管管理理机机构构批批准准，，并并采采取取安安全全防防护护措措施施方方可可进进行行。。贵阳阳枢枢纽纽西西南南环环金金阳阳南南移移站站I类变变更更，，一一处处挖挖方方路路基基邻邻近近公公路路，，设设计计院院按按《公路路安安全全保保护护条条例例》要求求采采用用非非爆爆开开挖挖，，增增加加投投资资3000多万，鉴定中中心未批复同同意。后改线线采用隧道方方案，仅洞口口50m范围采用非爆爆，鉴定中心心才同意方案案。贵阳枢纽长昆昆引入三马片片区路基段开开挖邻近公路路采用一般爆爆破或控制爆爆破，公路管管理部门、地地方政府发函函要求变更为为非爆破开挖挖，I类变更设计增增加6000多万，目前文文件报部，能能否有无设计计责任、能否否批复？！临近既有公路路工程，隧道道是有围岩封封闭的（所谓谓天然屏障）），没有爆破破飞石影响运运营安全，在在爆破振速满满足规范要求求的条件下，，是否有必要要在100~200m范围内均采用用非爆？！4、邻近既有管管线1）按照中国石油油天然气集团团公司对已经经投入运营的的天然气管道道开挖方式的的企业标准《《油气管道并并行敷设技术术规范》（Q/SY1358-2010）和《油气输输送管道与铁铁路交汇工程程技术及管理理规定》（国国能油气【2015】392号】）的相关关要求：①距离油气管道道小于或等于于6m时，必须采用用人工开挖；；②距离油气管道道大于6m小于或等于10m时，应采用机机械破碎开挖挖或人工开挖挖;③距离油气管道道大于10m小于或等于20m时，宜采用非非爆破开挖；；④距离油气管道道大于20m时，可采用控控制爆破开挖挖，爆破形成成的振动波到到达在役管道道处最大垂直直速度不应大大于2cm/s。材料C7.5C15C25C35C45C55水泥砂浆A3钢灰口铸铁允许拉应力（MPa）0.0550.0900.1300.1600.1900.2100.005~0.01100~20038~472）近接管线控控制标准根据《城市铁路明挖挖隧道近接施施工关键技术术研究报告》，按照管线属属于刚性管或或柔性管分别别采用应力判判别法和管道道张角判别法法。①应力判别法法：各种管线线允许拉应力力值下表所示示。②管道张角判判别法：对于于柔性管线，，可按每节管管道差异沉降降不大于L/1000（L为每根管节的的长度）作为为设计和监控控标准。各种管线允许许拉应力值③《建筑基坑工程程监测技术规规范》（GB50497-2009）5、邻近铁塔《电力设施保保护条例实施施细则》第十十条任何单单位和个人不不得在距电力力设施范围500米内（指水平平距离）进行行爆破作业。。因工作需要要必须进行爆爆破时，应当当按国家颁发发的有关爆破破作业的法律律法规，采取取可靠的安全全防范措施，，确保电力设设施安全，并并征得当地电电力设施产权权单位或管理理部门的书面面同意，报经经政府有关管管理部门批推推。兴泉线设计中中110KV及以上电力铁铁塔以及通信信基站等横向向自线路中心心至其两侧各各30m范围，隧道拱拱顶埋深小于于30m，采用非爆开开挖；大于30m，小于50m，采用控爆开开挖。隧道下穿电力力铁塔要注意意其基础型式式，以防止隧隧道开挖遭遇遇其桩基础或或影响范围。。6、邻近建构筑筑物1）近接桥桩控制制标准：《城市铁路明挖挖隧道近接施施工关键技术术研究报告》2）近接建筑物控控制标准：《建筑地基基基础设计规范范》五、近接隧道风险控制铁路近接隧道道工程风险控控制技术铁路近接隧道道工程风险控控制技术应从从以下三个大大的方面开展展工作：影响来源隧道施工措施开挖工法、施工顺序、支护方法传播路径变形控制措施地层改良（渗透注浆、劈裂注浆和压密注浆）、补偿注浆、施工影响隔离（施作隔离钢板桩、灌注桩、旋喷桩、树根桩或地下连续墙）保护对象对象结构措施包含结构补强、桩基托换和结构加固五、近接隧道道风险控制近接隧道施工工考虑到地层层变形及振动动动力影响，，结构安全面面临较大风险险,是一个复杂的的系统工程，，设计上应从从以下五个方方面开展工作作：近接隧道施工现状评估地层岩性隧道埋深建筑物基础安全性评价建筑抗振性环境敏感性施工方案优化开挖方式机具设备支护方法过程控制与监测工后评估与恢复五、近接隧道道风险控制客观因素：环境敏感性结构抗振性埋深地层条件…主观因素：控爆方式非爆方式组合方式机械配置…对地表沉降和和振动动力影影响进行控制制，实现安全全、投资、工工期的平衡五、近接隧道道风险控制1、开挖方式五、近接隧道道风险控制隧道爆破与开开挖对围岩稳稳定、邻近结结构物的安全全和环境影响响等起到大的的作用，隧道道爆破常用的的控制爆破方法有毫秒微微差爆破、预预裂爆破和光光面爆破、静静力爆破。包包括合理地选选择和确定单单位用药量系系数κ值、最小抵抗抗线W、炮孔间距α和排距b，以及炮孔深深度L等。1、开挖方式最小抵抗线是是控制爆破效效果的关键掏槽眼单段最最大齐爆药量量是光面爆破破控制最大振振速的关键五、近接隧道道风险控制1、开挖方式设计中提出控控制爆破要求求时，应包含含单段最大齐齐爆药量和爆爆破振速的要要求，并要求求现场进行爆爆破试验确定定爆破参数。。隧道爆破往往往会引起周周围结构物振振动影响，需需依据《爆破安全规程程》相关振速要求求提出保护结结构物的控制制爆破范围或或拆除结构物物范围，做到到经济可靠，，对超出《爆破安全规程程》保护标准或要要求时，应慎慎重。槽子头隧道出出口下穿地表表房屋案例。。五、近接隧道道风险控制1、开挖方式爆破时的影响响到底有多大大？！对光面爆破开开挖轮廓线以以内3.8m范围进行振动动速度测量，，发现爆破引起的损损伤范围是0.2~0.5m。由于目前国国内外学者对对地下工程爆爆破效果采用用的研究方法法多种多样，，以及行业的的不同，使得得地下工程方方面振动标准准的提出具有有很大的差异异。对于隧道道围岩，有以以下隧道围岩岩爆破效果破破坏依据：①Langefors经过大量研究究，给出了一一些建议值，，如洞壁墙发生生破坏时，振振动速度的保保守临界值为为25cm/s，引起未衬砌隧隧道中洞壁周周围岩石掉落落的临界值是是30cm/s，激发岩石出出现新裂缝的的临界值的振振动速度是60cm/s。②Persson认为坚硬、完整的岩体开开始破裂的振振速为70cm/s，带节理的塑塑性岩石体产产生初始破坏坏和再破坏的的依据分别为为40cm/s和120cm/s；Singh认为对高密度度岩体造成破破坏的振动速速度应高于63.5cm/s。③日本在25~32m间距的交叉隧隧道（荻津隧隧道）爆破施施工中，使用用的控制准则则是：V<60cm/s正常作业；60<V<90cm/s，加强对振速速的监测（一一级警戒）；；90<V<120cm/s，调整整爆破破参数数，加加固中中夹岩岩柱（（二级级警戒戒）；；V>120cm/s，下令令停工工并加加强其其它监监控量量测，，更换换工法法，强强化支支护，，加固固衬砌砌（三三级警警戒））。④关关于地地下洞洞室的的爆破破振动动安全全，我国水水电部部门主主要是是遵循循以下下准则则：与与围岩岩结合合成整整体的的钢筋筋砼衬衬砌隧隧道，，振动动速度度V≤（50~100cm/s）；地地下岩岩壁或或基岩岩（中中等岩岩体)，振动动速度度V≤（25~50cm/s），未未衬砌砌的地地下洞洞室和和离壁壁式衬衬套结结构，，振动动速度度V≤10cm/s。⑤《爆爆破安安全规规程》》指出出水工工隧道道、交交通隧隧道、、矿山山巷道道的安安全允允许振振动速速度分分别为为7~15，10~20，15~30(cm/s)。⑥理理论计计算得得出的的值较较大，，Forsyth认为，，质量量低的的岩石石取240cm/s，而高高质量量取127.5cm/s。⑦朱朱瑞赓赓等相相关学学者提提出，，振动动速度度不大大于30cm/s时，洞洞室没没有破破坏，，振动动速度度在30cm/s~60cm/s时，围围岩产产生裂裂纹，，振动动速度度处于于60cm/s~l00cm/s时，局局部围围岩发发生崩崩塌，，振动动速度度达到到100cm/s~200cm/s时，围围岩产产生大大面积积崩塌塌。围岩和和结构构是可可以承承受一一定的的振动动影响响！！！现场场爆破破后一一般毛毛洞是是稳定定的、、紧挨挨掌子子面的的初支支是安安全的的、初初凝的的二衬衬也无无需额额外的的保护护！序号开挖方式开挖单价进度指标1钻爆法90~100元/m335~220m/月2控制爆破120-130元/m335~220m/月3非爆（静力爆破）360元/m3施预最新指标约300元膨胀力30~50Mpa，施工简单，破碎时间长4非爆（液压冲击锤）160-200元/m3不适合较完整，进度慢5非爆（铣挖法）

单臂掘进机200元600元/m3施预最新指标约350元人工成本要增加，机械开挖指标降低，机械化优势越来越明显五、近近接隧隧道风风险控控制1、开挖挖方式式爆破对对保护护结构构物的的影响响评价价应客客观、、合理理，对对结构构物的的振动动控制制到合合理范范围即即可，，过度度的控控制爆爆破和和非爆爆开挖挖措施施会增增加工工程投投资、、延长长工期期，控控制性性工程程需进进行控控爆、、非爆爆不同同方案案的详详细比比较。。下穿机机场地地下停停车楼楼段桩桩网基基础超超过100根，最最小净净岩柱柱5m。岔区大大跨暗暗挖段段下穿穿高架架桥桩桩基础础超过过50根，单单桩设设计荷荷载1000吨，桩底与与隧道道最小小净岩岩柱12m，下穿穿段最最大暗暗洞开开挖面面积约约315m2,开挖跨跨度24m。五、近近接隧隧道风风险控控制1、开挖挖方式式龙洞堡堡机场场隧道道下穿穿龙洞洞堡机机场建建筑物物1、开挖挖方式式五、近近接隧隧道风风险控控制龙洞堡堡机场场隧道道除下下穿油油管段段采取取非爆爆开挖挖，其其余段段采用用控爆爆开挖挖，对对爆破破振速速提出出控制制要求求，隧隧道顺顺利安安全实实施。。设计计中敏敏感环环境（（下穿穿空管管楼、、发射射塔等等）如如果拿拿不准准，应应发函函要求求地方方提供供要求求，或或发函函请求求确认认，避避免后后面产产生纠纠纷。。1、开挖挖方式式五、近近接隧隧道风风险控控制贵阳枢枢纽东东北环环线五五里坡坡左、、右线线隧道道邻近近在建建贵广广小高高寨二二号隧隧道、、小高高寨三三号隧隧道，，尤其其在通通过小小高寨寨三号号隧道道段线线间距距较小小，五五里坡坡左线线距贵贵广小小高寨寨三号号隧道道左线线线间间距约约为28.5m，五里里坡右右线距距贵广广小高高寨三三号隧隧道右右线最最小线线间距距约为为30m。措施：：通过小小高寨寨三号号隧道道段为为硬质岩岩段，五里坡坡左、、右线线隧道道分上上下左左右四四部分分进行行爆破破，且且先爆爆破开开挖隧隧道断断面内内远离离贵广广隧道道的围围岩部部分，，控制爆爆破数数量按按断面面一半半考虑虑。通过过小高寨寨二号号隧道道段为为软质岩岩段，为减减小对对贵广广隧道道的影影响，，施工工中控制爆爆破规规模。渝利铁铁路火火风山山隧道道平面面微振控控制爆爆破下穿情情况简简表五、近近接隧隧道风风险控控制1、开挖挖方式式渝利铁铁路火火风山山隧道道（9403m,140km/h双线））为我我国最最长的的浅埋埋穿越越城市市构筑筑物群群的矿矿山法法施工工长大大隧道道，通通过砂砂泥岩岩地层层。共共穿越越3条铁路，2条高速，3处水库，59处地表建筑筑及2条轻轨线。。邻近既有有构筑物隧隧道爆破施施工时应采采用微振控控制爆破技技术，周边边采用光面面、预裂爆爆破，控制制开挖轮廓廓和缓冲爆爆破强度。。采用减振振楔形掏槽槽形式和多多段大间隔隔微差爆破破，避免爆爆破应力波波峰值叠加加。建立防防震孔带，，沿既有线线一侧轮廓廓线钻设不不装药的空空孔，建立立应力波的的隔振屏障障。进口既有洞洞门出口既有洞洞门成渝新红岩岩隧道平面面单臂掘进机机非爆开挖挖机械非爆掏掏槽+数码电子雷雷管控制爆爆破开挖弱爆破开挖挖五、近接隧隧道风险控控制1、开挖方式式成渝线新红红岩隧道位位于重庆市市繁华的沙沙坪坝市区区，地表房房屋密集，，进口浅埋埋段房屋多多为多层砖砖房，洞身身及出口段段多为高层层建筑。埋埋深小于15m，采用非爆爆破方法开开挖（单臂臂掘进机开开挖）；埋埋深在15~30m之间，采用用机械与控控制爆破组组合法开挖挖；埋深在在30~50m之间采用控控爆方法开开挖；埋深深大于50m地段原则上上采用弱爆爆破法开挖挖。长洪岭隧道道下穿江池池镇平面图图地表房屋现现状情况照照片超前导坑非非爆成洞小导洞周边边钻孔劈裂机破岩岩五、近接隧隧道风险控控制1、开挖方式式渝利铁路长长洪岭隧道道（13299m,200km/h双线）出口口下穿重庆庆市丰都县县江池镇，，通过砂岩岩地层。地地表建筑物物为土坯民民房，品质质差，属于于振动极敏敏感环境。。按埋深采采用了“周周边钻孔取取芯切割＋＋中心钻孔孔劈裂破岩岩”非爆爆开挖、控控爆开挖及及全断面弱弱爆破开挖挖减振技术术，避免了了大面积拆拆迁，节约约工程投资资4510万元。2、支护与衬衬砌五、近接隧隧道风险控控制隧道开挖造造成地层损损失，引起起地层应力力重分布，，对既有结结构物或围围岩产生不不利影响，，甚至失稳稳或破坏。。设计中应应先开展平平行、正交交条件下的的隧道围岩岩应力、结结构变形及及结构力学学分析，相相关科研和和工点中已已开展过大大量分析，，设计前应应进行相关关的调研。。工况ⅢⅣⅤ新建隧道下穿既有线隧道0.21B2.0B3.2B新建隧道上跨既有线隧道无限制0.72B2.0B根据二院相相关院控科科研研究结结论：对既既有隧道高高速运营不不产生影响响的位移容许净距，，新建隧道道采用上跨跨的修建方方式对既有有隧道道床床影响较小小，线路选选线自由度度更高。既既有衬砌结结构上考虑虑可以按下下表进行控控制。立交形式围岩级别弱影响的临界值强影响的临界值新建隧道下穿既有隧道III2.5B1.0BIV2.5B1.0BV3.0B1.5B新建隧道上跨既有隧道III2.0B0.5BIV2.5B1.0BV2.5B1.0B根据二院相相关院控科科研研究结结论：通过对立体体交叉隧道道在多种围围岩级别、、多种净距距条件下时时围岩压力力和衬砌内内力的数值值计算与分分析，从围岩应力变变化提出了立交交铁路隧道道影响分区区标准，如如下表所示示。五、近接隧隧道风险控控制2、支护与衬衬砌下穿机场地地下停车楼楼段桩网基基础超过100根，隧道拱拱顶最小净净岩柱5m，通道边墙墙最近距离离不足2m。岔区大跨暗暗挖段下穿穿高架桥桩桩基础超过过50根，单桩设设计荷载1000吨，桩底与隧道道最小净岩岩柱12m，下穿段最最大暗洞开开挖面积约约315m2,开挖跨度24m。五、近接隧隧道风险控控制2、支护与衬衬砌龙洞堡机场场隧道大范范围下穿机机场地下停停车场桩网网基础和高高架桥桥基基基础，地地下三层的的8组扶梯通道道于桩网间间转折爬升升至地下一一层，桩与与隧洞结构构极其复杂杂，净距非非常小，桩桩与结构的的安全问题题极为突出出，对桩、、地层、结结构的安全全评价极为为重要。按洞室地基基理论分析析五、近接隧隧道风险控控制2、支护与衬衬砌以下穿地下下停车场桩桩网结构分分析表明：：按洞室地地基理论单单柱冲切破破坏临界混混凝土或岩岩板厚度为为3.3m厚C15砼板或3.9m厚灰岩、泥泥质灰岩夹夹白云岩岩岩板，如果果桩底与隧隧顶混凝土土厚度大于于3.3m或岩板厚度度大于3.9m时隧道结构构无桩附加加荷载，结结构与围岩岩稳定、安安全。但计计算中未考考虑岩层节节理面等不不利条件，，围岩稳定定与否是偏偏于不安全全的，需进进一步研究究隧道结构构在不利情情况下的荷荷载。五、近接隧隧道风险控控制2、支护与衬衬砌按人工洞室室地基承载载力计算作作为隧道衬衬砌设计荷荷载参考值值，完全考考虑岩体破破坏，由摩摩擦力和粘粘结力来承承载，计算算结果保守守。由本计计算可知：：在扩大基基础3*3m的情况下，，岩板厚度度为10m的最不利条条件下结构构承担竖向向等效土柱柱约40m，双线偏压压衬砌可以以满足结构构受力要求求。按人工洞室室地基承载载力工况岩板厚度覆土单桩荷载计算桩根数隧道顶有效土柱高度备注双线mmT根m

11015800241.7基础扩大3*3m21510800237.2基础扩大3*3m3205800220.1基础扩大3*3m425080022.3基础扩大3*3m五、近接隧隧道风险控控制2、支护与衬衬砌地层结构模模拟分析，，隧道开挖挖后，隧道道拱部均未未出现拉应应力，边墙墙压应力集集中较明显显，不同工工况隧道开开挖后，洞洞周位移均均未超过1mm，隧道开挖挖造成的地地层位移对对上部结构构的影响小小，拱部围围岩无塑性性区，边墙墙至墙脚范范围局部围围岩进入塑塑性屈服状状态。按有限元数数值模拟分分析三个层次的的分析表明明：单桩基基底与隧底底有一定岩岩柱时（5m左右），岩岩层稳定无无附件荷载载；如果受受不利节理理影响，产产生滑移，，隧道顶部部荷载也未未超高V-II衬砌的承载载能力；地地层三洞开开挖岩层基基本稳定。。设计采用与与V-II复合衬砌支支护参数即即可！五、近接隧隧道风险控控制2、支护与衬衬砌成都市致力力路下穿隧隧道工程，，作为连通通青龙场片片区至中心心城区的通通道，以2座小净距超超浅埋大跨跨度暗挖隧隧道下穿运运营铁路站站场及动车车所14股道。洞身身通过Ⅵ级粉质粘土土、砂卵石石地层，最最大埋深约约6m。五、近接隧隧道风险控控制2、支护与衬衬砌成都市致力力路下穿隧隧道工程，，177m暗挖隧道采采用双层初初期支护、、拱部一次次性打设φ299超长管幕（（螺旋导向向顶管钻+纵向错口对对接工法））、分段水水平旋喷加加固管幕基基础、双洞洞净岩柱加加固，微台台阶留核心心土法施工工，掌子面面玻璃纤维维锚杆加固固的方案；；结合数值值模拟，确确定沉降槽槽影响范围围和双洞合合理纵向施施工间距，，制定了既既有线吊轨轨纵横梁加加固法、监监控量测等等近接施工工对策，以以保证既有有铁路安全全运行。郑西线阌乡乡隧道（200km双线）洞身身位于砂质质黄土，局局部为松散散粉砂层，，土质松散散，为松软软土层，K298+820～DK299+020下穿连霍高高速公路段段，隧道距距离路面约约10m，采用双侧侧壁导坑法法施工，锚锚网喷初期期支护，设设置全环工工25a型钢钢架，，纵向间距距0.5m，拱部设7环φ159大管棚超前前支护，每每环搭接5m，环向间距距0.4m。施工中严严格控制地地表沉降，，地面观测测桩范围为为DK298+740~DK299+070，施工期间间过往车辆辆须限速慢慢行，保证证施工及过过往车辆安安全。郑西线阌乡乡隧道下穿穿连霍高速速公路五、近接隧隧道风险控控制2、支护与衬衬砌五、近接隧隧道风险控控制2、支护与衬衬砌新双碑隧道道上跨拟建建石梯沟隧隧道，隧道道位于泥岩岩夹砂岩地地层，托梁梁距离隧道道顶部最小小净距约3m，根据相关关纪要新双双碑隧道增增设桩基托托梁为石梯梯沟隧道下下穿预留条条件，托梁梁尺寸1.5m，按构造配配筋设计。。新双碑隧道道上跨石梯梯沟隧道平平面示意及及桩位布置置图加固既有线线下穿情况表表成渝铁路新新中梁山左左右线隧道道(左线4119m，右线4124m，250km/h单线)有11处与既有线线小净距相相交，仅净净距2.3m~11.6m。上跨拟建建线时施作作竖井，立立交段一次次修建；下下穿公路段段施作超前前管棚，夜夜间临时限限行控爆开开挖；上跨跨既有线非非爆开挖，，并加固既既有线。五、近接隧隧道风险控控制2、支护与衬衬砌五、近接隧隧道风险控控制2、支护与衬衬砌成渝铁路新新中梁山左左线隧道下下穿襄渝二二线双碑隧隧道，先施施作上部襄襄渝二线双双碑隧道，，施作竖井井后立交段段先期施工工。五、近接隧隧道风险控控制2、支护与衬衬砌乌蒙山—梅花山立体体交叉隧道道提出了以以框架结构构形成立体体交叉的合合修方案和和“上跨隧隧道先行施施工与挖井井法施工框框架”的施施工工序。。立交框架和和隧道衬砌砌结构关系系图下穿A、B匝道托换隧道范范围内桩成渝铁路新新红岩隧道道(6699m,140km/h双线)进口下穿小小龙坎广场场A、