李喜軍

【摘 要】隨著隧道項目的日益增多，新建成的隧道項目可能會對鄰近隧道的正常運營產(chǎn)生一定的影響，而且由于隧道間距往往比較小，也會導(dǎo)致新投入使用的隧道產(chǎn)生問題，所以必須要加強鄰近隧道施工對既有線的影響的研究，明確既有線工程項目產(chǎn)生影響的要點，希望能為我國隧道工程建設(shè)項目提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】隧道施工；破震動

一、前言

隧道工程項目作為我國交通基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分，在我國運輸行業(yè)有著至關(guān)重要的作用。隨著經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，大量新的隧道工程投入建設(shè)和使用，但與此同時，也導(dǎo)致隧道之間間距變小，新建成的隧道不可避免的會對原有隧道產(chǎn)生一定的影響，二者之間的相互影響會使兩個隧道的正常使用都產(chǎn)生問題，所以要不斷加強新建軌道對鄰近軌道影響的研究。

二、鄰近隧道施工概述

隧道工程項目建設(shè)周期較長，涉及因素較多，是一項大型工程項目。在隧道建設(shè)的過程中，往往會用到各種各樣的技術(shù)和工藝，比如在隧道建設(shè)期間常用的爆破技術(shù)，在新建隧道附近有鄰近軌道的情況下，爆破不可避免的會對既有線產(chǎn)生一定的影響，與此同時既有線也會對新隧道施工產(chǎn)生干擾，而出現(xiàn)計劃范圍之外的安全隱患，導(dǎo)致兩個隧道結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，安全性無法得到保障。在隧道施工作業(yè)的過程之中，新建成的軌道在施工期間會對附近的地質(zhì)、土體以及巖石等產(chǎn)生極大的影響，引起地層的變形和應(yīng)力分布情況的改變。在某些隧道工程項目中，還需要不止一次的開挖，引起既有線發(fā)生結(jié)構(gòu)變形，力學(xué)變化極為復(fù)雜，增大了隧道施工的難度和安全管理的問題。此外，鄰近隧道施工項目還可能會對既有線附近的地層產(chǎn)生一定的破壞，影響原有隧道地基的穩(wěn)定性，降低既有線隧道的使用壽命，所以必須要在項目施工之前，對隧道附近的環(huán)境條件、氣候條件、既有線軌道情況、水文地質(zhì)條件等進(jìn)行充分系統(tǒng)的研究，建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和力學(xué)分析模型，充分考慮到所有的力學(xué)作用變化，把握二者的力學(xué)作用機理，預(yù)測隧道施工對現(xiàn)有軌道的影響，并采取有效的措施進(jìn)行解決。[1]

三、鄰近隧道施工對既有線的影響

3.1新建隧道項目施工方案的影響

新建隧道項目的實際規(guī)劃要求和施工需要會對既有線的穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生極大的影響，其中主要表現(xiàn)在既有線的長度、矢跨比、浮跨比、洞室高度以及單位面積等多個方面。首先，在隧道項目工程中，新建軌道施工項目影響鄰近隧道建設(shè)最大的一個因素是建設(shè)的長度。一般情況下，隧道的長度越長，穩(wěn)定性相對較差。隧道的覆蓋層厚度與覆跨比成正相關(guān)。洞室的矢跨比越大，說明隧道越穩(wěn)定，洞室頂部就會越拱。如果隧道洞室越低，則拱面越小，穩(wěn)定性也就越加堅固，對既有線損失的程度就會降低。因此，要不斷加強對施工方案的打磨研究，根據(jù)施工現(xiàn)場的實際環(huán)境要求和原有施工隧道的運行情況，合理選擇挖掘技術(shù)和支護技術(shù)，在盡可能的減少對原有隧道項目影響的前提之下，促進(jìn)工程施工科學(xué)安全地進(jìn)行。選擇合適的挖掘方法，明確全面開挖與機械式開挖之間的關(guān)系以及各自的優(yōu)點，保證工程施工項目順利高效的完成。[2]

3.2施工地點的巖體工程性質(zhì)

施工區(qū)域的巖體工程性質(zhì)受到各種地質(zhì)因素和地質(zhì)條件的影響，或多或少會發(fā)生一定的改變。在施工過程中，對巖體工程項目自身的空間分布狀態(tài)和填充物情況進(jìn)行改變，會削弱巖體的穩(wěn)定性也會導(dǎo)致整體工程項目附近的巖體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低。施工區(qū)域的巖體性質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，穩(wěn)定性各不相同，一般來說，巖體越零碎，穩(wěn)定性越低。此外，施工區(qū)域的地下水環(huán)境也會對巖體的工程性質(zhì)產(chǎn)生一定的影響，地下水越豐富，圍巖的工程性質(zhì)越差。通過研究發(fā)現(xiàn)，地形地勢比較高的隧道工程項目的巖體結(jié)構(gòu)相對于低洼處的隧道項目巖體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，在施工過程中也越發(fā)不容易發(fā)生安全事故。這是由于地勢高的環(huán)境下，巖體條件相對比較優(yōu)異，但在低洼處受到地下水的影響，圍巖條件相對比較軟弱。同時還需要不斷根據(jù)新建項目的實際施工情況和施工地段進(jìn)行系統(tǒng)的勘測，明確隧道施工的具體位置和具體的地形分布情況。如果隧道處于山體的一側(cè)而且?guī)r體性質(zhì)脆弱，這時存在的偏壓作用會整體降低圍巖的級別，極大地增大了既有隧道原有的圍巖附近的壓力，增加了危險因素。同時新建的隧道還可以對原有的隧道產(chǎn)生拉伸作用，導(dǎo)致原有隧道內(nèi)部應(yīng)力增加，穩(wěn)定性降低。[3]

3.3兩個隧道之間的間距

從實際項目工程分析來看，新建軌道與原有隧道之間的距離也對整體施工工程項目會產(chǎn)生極大影響。所以，在進(jìn)行項目工程規(guī)劃與建設(shè)的過程中，設(shè)計人員要計算確定得到最恰當(dāng)?shù)木嚯x，注意二者之間距離對隧道工程項目穩(wěn)定性能的影響。為了更好的區(qū)分不同距離對隧道工程項目的影響，人們將既有軌道與新建軌道之間的間隔分為三種，按照接近度不同劃分為無影響范圍、注意范圍和加以防范與控制的范圍。在現(xiàn)實工程項目中，根據(jù)兩者工程項目的實際運行情況和運行需求，合理分析兩者的間距情況。隨著新建隧道工程項目的不斷開挖，隧道逐漸向前延伸，會導(dǎo)致支護能力的下降，引起新建隧道與既有隧道之間應(yīng)力產(chǎn)生變化。這種變化不僅會對原有軌道產(chǎn)生影響，也會使新建隧道項目的應(yīng)力情況產(chǎn)生變化，形成不穩(wěn)定狀態(tài)，影響隧道工程項目的安全性和穩(wěn)定性。

3.4鄰近隧道與既有隧道的位置關(guān)系

鄰近隧道與新建隧道的施工工藝不同，施工技術(shù)方案差別都會導(dǎo)致二者之間產(chǎn)生相互影響。在新舊隧道位置關(guān)系不同的情況之下，新建項目對原有工程項目產(chǎn)生的影響也是各不相同的。如果新項目與原有隧道是平行的關(guān)系，則需要增加復(fù)線工程，避免既有線出現(xiàn)過度的拉伸變形。由于鄰近隧道的施工容易造成既有隧道附近圍巖松動，使作用于原有隧道襯砌結(jié)構(gòu)的壓力極大增加。所以必須要采取一定的工程措施避免出現(xiàn)既有隧道過度形變情況，保證既有隧道的正常運行。當(dāng)原有隧道項目與新建隧道項目產(chǎn)生交叉時，如果新建隧道沿著既有隧道的上部通過，既有隧道會向上發(fā)生變形，相應(yīng)的襯砌上的壓力會加大，圍巖的拱作用會損傷。而與之相反，如果新建隧道在其底端通過，既有隧道則會發(fā)生下沉現(xiàn)象，出現(xiàn)地基沉降，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.5鄰近隧道爆破震動對既有隧道的影響

爆破作為隧道工程建設(shè)的主要工藝之一，在使用過程中會釋放出巨大的壓力和能量，對附近巖體的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性產(chǎn)生極大的破壞，進(jìn)而影響到既有線的襯砌結(jié)構(gòu)，影響既有線工程項目的安全性的穩(wěn)定性。既有線襯砌面對爆破方向的側(cè)邊墻，在強烈的沖擊波影響下所受到的壓力和作用最為強烈，應(yīng)力狀態(tài)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于背對著爆破面的一側(cè)。在實際施工過程中，為了盡可能的降低爆破施工對原有隧道項目的正常運行產(chǎn)生的影響，施工人員必須嚴(yán)格規(guī)范爆破施工工藝，按照相關(guān)的規(guī)定和要求執(zhí)行爆破施工，確定施工的地點和施工的范圍，將爆破引起的既有線振動速度控制在每秒十厘米左右。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著隧道工程項目建設(shè)的不斷增多，隧道之間的間距逐漸減少，新建的隧道工程項目不可避免的會對原有隧道工程項目的正常運行產(chǎn)生一定的影響，所以必須要加強鄰近隧道施工對既有線影響的分析，本文主要針對鄰近隧道施工項目對原有隧道項目的影響情況進(jìn)行分析，希望能夠盡可能的減少隧道施工對附近既有線的影響，保證二者隧道的穩(wěn)定性和安全性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王曉梅，石文慧，程瑤.新建隧道施工對鄰近既有隧道的影響及對策[J].鐵路建筑.2010（07）.79～84.

[2]潘曉馬.鄰近隧道施工對既有隧道的影響[D].成都，西南交通大學(xué).2002.7～23.

[3]譚忠盛，楊小林，王夢恕.復(fù)線隧道施工爆破對既有隧道的影響分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報.2003（02）.280～286.