客运专线隧道修建技术

xx专线隧道修建技术xx工程管理中心xx一、铁路隧道工程的技术进步

近年来，随着铁路建设的快速发展，铁路隧道修建技术有了长足的进步，具体表现在以下几个方面。1．高速铁路隧道关键技术已经形成。研究解决了列车在隧道内高速运行产生的空气动力学问题，确定了不同运行速度目标值隧道净空断面，制定了各项技术标准，确定了大断面隧道的支护衬砌参数及施工方法，确定了洞口结构型式，确定了长大隧道防灾救援的标准和措施。2．艰险山区复杂地质条件长大隧道修建技术不断取得进步。乌鞘岭隧道的通车运营、石太客专太行山隧道的贯通、宜万铁路、云南大丽、玉蒙铁路的建设，标志着我们在长大隧道防灾救援、岩溶高压突水、高地应力、地质复杂多变等方面取得了很大的技术进步。宜万铁路宜万铁路全长378km，隧道161座，其长度占全线总长的60%。其中岩溶隧道92座，长247km，占隧道总长的74%。全线岩溶极其发育，有齐岳山等8座隧道为一级风险隧道，多次发生突水、突泥，采用综合地质预报手段及时探明前方岩溶发育情况，采取注浆堵水、限量排放和防灾报警等综合技术措施保证了隧道的施工安全。3．大断面黄土隧道的修建技术取得突破性进展。郑西客运专线正线全长458km，隧道38座，77公里，隧线比16.8％。建设过程中曾出现地面开裂、围岩变形过大、支护结构开裂、坍方，施工一度受阻的情况，通过开展科研和工程实践的摸索，较好的控制了隧道和围岩的变形，有力的保证了隧道施工安全，逐步形成了一套大断面黄土隧道设计施工综合配套技术。4．城市铁路大跨浅埋隧道的修建技术取得进展。北京地下铁路直径线采用单洞双线结构型式，采用盾构法和浅埋暗挖法施工，进展顺利。天津地下直径线、京石客专石家庄六线特大隧道正在设计中，今年将要开工建设。5．水下隧道修建技术取得进展。广深港客运专线狮子洋隧道，穿越珠江口狮子洋河段，是国内第一条水下铁路隧道。隧道工程范围全长10800m，采用四台泥水平衡式盾构施工，目前隧道两端各有一台盾构已开始掘进。武广客运专线浏阳河隧道位于湖南省长沙市东部，隧道工程范围全长10100m，设三座竖井、一座斜井。根据隧道各段所处的地质、地面环境、隧道埋深等条件分别采用明挖法、钻爆法及非爆破法施工，目前已施工至河底，进展顺利。二、客运专线隧道概况

截至目前，在建铁路客运专线线路长度约6365公里，隧道约662座，隧道总长度约891.975公里，隧线比约14％。部分在建客专隧道统计如下：武广线路全长869公里，隧道222座，总长172公里，隧线比19.8%；郑西线路全长458公里，隧道32座，总长75公里，隧线比16.8%；石太线路全长190公里，隧道27座，总长73公里，隧线比39.5%；温福线路全长298公里，隧道59座，总长149公里，隧线比50.%，详见下表。客专隧道统计表序号线别线路长度／km隧道数量／座隧道长度／m隧线比／％设计速度（km/h)1武广86922217215219.83502郑西458387687916.83503广深港103243201631.13504石太190327490439.42505郑武47340411548.73506甬台温282598811531.22507温福2985914942350.12508福厦256374040615.82509厦深5028011837723.625010合武359376407617.825011合宁133220051.525012广珠142441722.925013哈大914896941.135014京沪131818143761.135015新广州站68242666.3350合计636566289197514.0在建长大隧道统计表序号隧道名称线别长度（m）备注1太行山隧道石太线27839双单线2大别山隧道合武线13256双线隧道3霞浦隧道温福线13099贯通平导4南梁隧道石太线11526半双单线5金寨隧道合武线10766双线隧道6大瑶山一号武广线10081双线隧道7狮子洋隧道广深港9009水下隧道8函谷关隧道郑西线7851最长黄土9浏阳河隧道武广线10100水下隧道三、客运专线隧道的特点

与普速铁路隧道相比客运专线隧道具有以下特点：由于列车高速运行引起的空气动力学问题；隧道断面积大（如在350km/h速度的条件下，隧道有效净空面积为100m2，开挖断面积达170m2）；由于开挖断面积的增大，施工难度也急剧增加，特别是在浅埋和不良地质条件下的施工难度很大；列车高速运行，对洞内轨道（包括基底结构，如仰拱或铺底）的影响增大，需要加强基底结构；100年使用年限和混凝土的耐久性要求；新型的洞门形式和更高的洞口环保要求；高标准的防水要求（一级防水标准）。长大隧道的防灾救援和运营通风四、高速列车在隧道内运行产生的空气动力学问题及工程措施

高速列车在隧道内运行产生的空气动力学问题由于高速列车进入隧道产生瞬变压力造成旅客及乘务人员耳膜不适，舒适度降低，长期在这种条件下工作,会对铁路员工和车辆产生危害；高速列车进入隧道时，会在隧道出口产生微气压波，发出轰鸣声，如同“放炮”，引起扰民问题。国外从隧道设计角度解决空气动力学效应引起的问题，主要通过以下两种途径：一种是以日本新干线为代表，通过提高车辆密封强度来缓解车内瞬变压力，使之满足舒适度要求，同时修建洞口缓冲结构来消减洞口微压波；另一种以德国为代表，主要通过放大隧道净空断面来解决问题。通过进行隧道空气动力学效应和相关设计参数的研究，我们基本解决了隧道设计诸如净空、断面形式、缓冲结构物等问题。但隧道按有碴道床考虑，目前350km/h及200km/h长度大于6km隧道为无碴道床；研究手段主要为类比、数值分析和室内实验，现场实验验证只在遂渝线做过一次；以前的研究是针对最不利隧道长度，而对长隧道以及辅助导坑的影响还没有研究，因此在隧道空气动力学效应方面还存在以下问题需要研究：①适合我国国情乘客耳膜舒适度准则及压力波阀值研究；②长隧道内空气压力波动规律的研究；③辅助导坑的影响；④无碴轨道隧道空气动力学特性研究（主要是首波形态，以及在传播过程中的激化，相应缓冲结构参数）。缓冲结构设置根据咨询报告，武广客专有29座隧道需设洞口缓冲结构，经过反复研究，目前在武广客专洞口环境条件要求较高的鹰嘴山等10座隧道的14个洞口设置缓冲结构，其他19座隧道预留以后设置条件。郑西、石太客专和即将建设的哈大客专的部分隧道也设置了洞口缓冲结构。五、隧道洞口型式及景观设计按照《铁路主要技术政策》的规定，隧道洞门建设要考虑生态和环保的有关要求，对铁路隧道洞口进行新型结构与景观设计是完全有必要的，以适应洞口环保、美观、结构安全和施工技术配套各方面的需要。新型洞门的形式：直切、正切、倒切和经过艺术化处理的洞口形式。洞口型式国外高速铁路洞口型式六、隧道断面隧道净空面积影响因素：隧道建筑限界线间距应预留的空间：安全空间、救援通道、工程技术作业空间、内部配件空间等考虑空气动力学影响所需的空间350km速度目标值断面优化前优化后各国高速铁路隧道内净空面积表国家线别运营速度(km/h)断面积(m2)日本新干线240～30061～64法国大西洋线30071北方线、东南延伸线300100地中海线350100

德国汉诺威～维尔茨堡曼海姆～斯图加特汉诺威～柏林25082科隆～法兰克福30092西班牙马德里～塞维利亚27075韩国汉城～釜山350107中国台湾台北～高雄35090我国客运专线隧道内净空面积序号类别标准单线双线1200km/h客专近期客货共线50m280m22200km/h客专近期双箱运输53m287m23250km/h近期客货共线58m292m24250km/h近期双箱运输5350km/h客运专线70m2100m2七、夹防灾疮救援防灾蛙救援怖设计苹基本俗原则（一备）贯粮彻“复以防甚为主唐，以乡丰消为樱辅，罢防消际结合咏，立扩足自口救”网的方仁针,续体现澡“以念人为炸本”勇的观产念。（二蹲）旅吓客列捏车在奋隧道紫内发岁生火后灾时爱，凡忍能继胡续运铺行时疲，均应应遵去循“鱼先将更列车阅拉出颂洞外悼再进胶行列足车解同体及茅火灾肌事故值处理蚀”的楚基本倚原则径。(三石)隧姜道内倍设置理贯通狮的救仍援通保道和朋必要典的紧债急出鹿口。(四谨)隧懂道内远设置现必要斧的监紧控、赠防灾谦报警绞、消败防灭筒火、楚防排杏烟等东系统棋。防灾蛙及消情防系霞统火灾芦自动眉报警腐系统巷，清消火馋栓系曾统耳，火曲灾时不的防园、排页烟系迟统雨，防密灾通轮讯，握防灾尾用电滴，把其他抢灾害躺报警刮（落瓦斯乔、穴有毒真气体痰（C劣O等晕）电）防灾稀疏散隧道尤防灾质疏散法问题押在土寒建上圈，一万是单圆洞双施线和苍双洞届单线经问题怎，二搏是紧与急出凶口数火量问肉题,做长隧感道还趁有定伸点疏耍散问细题。床德国呜规范丸规定欣，隧杜道一趴般建锹议设片双洞灶单线职，如谜设单携洞双男线，城每一躲公里提应设省一个茶紧急递出口道，在狐有些险长大挺和重沈要的截隧道岩口部笛还设蓄有停把车场京和停卸机坪堤（见嘉图3蹄）。仆这些础规定盛体现爱了以侨人为分本、张重视爸安全岂的理蜓念、冬反映帆了德跌国的秩经济住水平增和地底理环拔境。铃在欧留洲其仆他国鸽家和锅日本船也建耐设了零较多隐的高打速铁筋路长微大隧她道，瞧单洞嫩双线删和双刻洞单即线都世有采窗用，旧长度啊大于洁15川公里炊的隧唐道一安般采绸用双绝洞单汁线。晒在欧饮洲其嚼他国危家和份日本冷的规膏范中规未发森现有篮每一伪公里须应设沟一个励紧急素出口伯的规晕定，奶日本巡寿的规首定是坝3-僵4公罪里设姥一个旱工区与，辅半助坑切道在拘施工杀完后派作为盛紧急驱疏散浸口用残。我室们目腿前的友设计鲁原则朗是小丧于6央km弯不设他辅助球坑道埋；6拢～1启0k括m：光利用仁施工归辅助垒坑道内作为催紧急高出口店；1挑0～疑20乒km庆：设溪紧急镰疏散笋点、括防灾厚通风阶；大胶于2插0k木m：牧设两捆单线汽隧道宫,定守点疏压散,甚系确统防暖灾；课有条据件的锋洞口翅充分产利用朴施工栋场地劣，预删留救趁援条善件。单洞稠双线在隧道胶和双狐洞单记线隧晴道的绍比较比较项目空气动力学影响相对大相对小逃生疏散方便满足要求养护维修一样一样工程施工难度相对容易较大环境影响相对大相对小投资比较大30%～40%小大瑶炉山长博大隧虽道群那地段戏的防握灾与保救援⑴报差警系宫统与蒙火灾测初期散消防⑵逃密生通扎道设历置⑶洞跨口消行防设希施⑷事揉故通些风八、钩防水止标准撞、原跳则及炎措施1．腹防水暗标准我国由客运吴专线法铁路邀隧道容防水北等级熔为一渔级，遭即不友允许定渗水啊，结盗构表倚面无以湿渍皂。“排忧水型尼”隧列道，抄防排杨水原妨则“防孝、排隙、截外、堵简相结绿合，灯因地锈制宜限、综挑合治荷理”缩慧。其惠中“娘全排栽型”维隧道液的重紫点是芦“排章水畅抖通、家运营剩可维亮护”露，“止以堵恒为主槽、限晃量排饮放”隶型隧壳道的风重点溜是“箭堵水厉有效住、排升水畅择通、临运营老可维寨护”该。“防誓水型洋”隧熊道，滩防排此水原逆则“以鞭防为亮主，脚多道祝设防醒，辅泛之以僚排”蜻，最促关键魔的是乳防水技措施隐的可通靠性泪。在下真列条蓝件下价宜优瓦先采规用防膀水型窗隧道象：⑴、前地面底生态昂或社明会环宁境敏贡感，闷要求梳严格碧限制租排水旅以免愤对其勾造成饶不良名影响总，特胞别是浇在隧谅道地熊区居芹民分市布密居集或胁存在讽地下败水供或水水老源，桌大量重排水略会对帐环境上造成写重大丈影响倍的场星合。⑵、络地表砌下沉皱影响县较大召，从累而危耻及结益构物逃正常膊使用已的场翠合。⑶、啊地下恒水具醋有侵龟蚀性回，需偶要将丽地下膀水与谨混凝诵土隔咬离的隐场合谨。2.热防排越水设喘计原摩则3.牙防排选水措照施对于市“排城水型同”隧唱道，辈喷射就混凝着土层寒－防解水板箭－纵斥向盲滤沟－巾洞内喝水沟拥组成倾隧道害的防赖排水源关键握路径匀。喷哑射混拐凝土阿层是桐隧道这的第犬一道裙防水伪屏障淡，大校面积炼的渗洲漏水孤必须斯封堵倾，少稀量的净地下曲水可来以引黎排；世防水裳板兼腊有防长水和浙排水乱的双降重作召用；匙纵向筑盲沟睁要确粮保其偿畅通子性和爹运营考可维窗护性芝。客怨运专蜓线隧新道对绢纵向吊盲沟质的设耕置方贩式和真直径厅进行匙改进铺：纵向旧盲沟曲管径否采用滔16旬0m绝m，横且按冠每1率0～俗15闻m分红段引双入水给沟的粮方式凡设置乓。对于馒“防援水型社”隧鸭道，炼应加凡强喷步射混以凝土弯、二猪次衬虎砌的亿防水汉能力雪，确做保防零水板笑的密料封性醋，对云施工纲缝采云用多四道措骂施止祖水，竞并设弃置可抽维护假注浆伍管，么施工晓缝内屿侧设置置必酬要的比引排气措施谦。二肿次衬裹砌抗婆渗等惑级一慎般应炭大于混P1丽2。九、耽结构担耐久迎性要话求及边工程截措施在目凝前我颈国的傅高速某铁路石隧道捆中，渡支护粗结构腐多数住都采毯用复央合式忆衬砌件，复锹合式前衬砌救包括独初期兆支护低和二吐次衬分砌两药部分蚊，所役以在桥隧道砖结构简耐久晴性设迟计中确，要挠分别馒考虑智初期匠支护朱和二运次衬疲砌的缘瑞耐久扮性。困在复丧合式毯衬砌椅结构雄耐久蚂性设鹅计中赚，要醉包括剧以下质主要冷内容累：·明都确混也凝土释结构唯的使篇用环效境类改别与慈环境脾作用算等级拌；·提速出混以凝土烦结构浊的设序计使栽用年牵限；·设胞计与歉结构彻耐久订性有让关的平结构谁构造庭措施技；·提巴出混终凝土括原材赖料品瘦质要捐求、巩配合贞比的轿主要己参数饶及耐咐久性迎的具加体指胞标；·提血出确详保混逃凝土袋耐久录性的范施工丽质量商关键修控制赚要求申与措锄施；·确谜定钢机筋混谎凝土负保护锣层厚秋度；·提尼出对瓣结构喝应采柜取的俘防腐旬蚀附页加措乐施；·明烟确结拾构使茂用过恋程中此的检非测、塌养护膝、维诸修或粉局部存更换醉的要溉求。十、脱隧道帽施工歪关键焰技术1非辅助稿坑道棋设计我国棍在建洞的客套运专厌线长别大隧偷道辅余助坑驾道类卡型有贡斜井仅、平岸导、扁横洞牛和竖肤井，愧除竖崭井外拔均采例用无肤轨运喝输方肠式。作辅助愁坑道天的设货置原唉则与暖特点构如下扶：1、斜岩溶脱发育幅的隧余道优俘先采张用平岔行导绝坑；2、逮非岩菌溶隧挡道优富先采镇用横恋洞，絮不具毯备横旷洞条窄件时清优先聋采用厘无轨智运输圈斜井吉，斜飘井最昏大长健度一脉般控仇制在堂2k粱m左花右；3、赤在埋描深浅透、地中面建乌筑密须集的输地段幸，优询先采械用竖使井，功竖井汁位于良隧道杏正上牵方。2信施工常方法纹选择我国前在建路的客讲运专现线长叙大隧动道施螺工方跨法有