市政道路改造工程对邻近既有铁路隧道影响分析

李军义

中机中联工程有限公司 重庆 400000

正文：

1 市政道路改造方案设计的原则

在开展市政道路改造方案设计工作的时候，必须要严格遵循相关原则，并对设计过程进行严格的把控，确保设计方案的合理性及可行性，从而保障市政道路改造质量。

1.1 改造方案的设计

需要将现有的市政道路平面线性作为基础，并保持现有的道路形式，不能对人行道、绿化带等现有的道路形式进行改变，确保改造后的道路与现有道路能够保持协调，使改造道路的应用效果得到进一步的提高。

1.2 市政道路中，道路纵坡与行车道的横坡

在原有的市政道路建设中，通常都对道路坡度进行了合理设置，不过，经过长时间的使用，道路本身会出现很大程度的沉降，从而影响了原有的道路坡度。所以，在对市政道路进行改造设计的时候，必须要对道路纵坡、道路横坡进行合理的设计，确保改造后道路纵坡以及行车道横坡等坡度的合理性。

1.3 路面结构设计

如果原有的道路存在着严重的破损，需要进行挖掘修补的话，那么在开展市政道路改造设计的时候，必须要严格遵循路面的修复原则，根据原有道路的破损情况，来对路面结构进行合理的挖补设计，确保路面挖补完成后能够保持与原道路的紧密融合，防止二次破损现象的发生。

1.4 改造设计中

如果市政路面破损严重，应全部凿除并修复，确保路面结构的整体性，改善原有的破损道路。

2 以某项目为例分析市政道路改建对既有铁路的影响

2.1 工程概况

该项目市政道路的隧道形式为左右并行隧道，采用的是复合式衬砌方式，采用钢筋网、锚杆、喷射混凝土来进行初期支护，并采用模筑混凝土来进行二次衬砌。该工程所在地的地势地貌比较复杂，属于山地地势，岩层覆盖厚度为0～3m之间，坡洪积为2m～6m之间，大部分覆盖的岩层都是沙岩以及页岩，有少量的灰岩覆盖区域。施家梁隧道的左线位于LK44+652.6～LK44+672.8，右线位于K44+679.35～K44+700处，上方是新龙凤隧道，该隧道是一条高速铁路的隧道，已经完成了正洞以及导洞施工。市政道路隧道与铁路隧道的交接部位，铁路隧道的正洞与导洞距离为12.5m，市政道路隧道与铁路隧道的距离为63.25m，铁路隧道的实际高度与市政道路隧道高度差距为18.48m。

2.2 数值模拟概况

1)计算模型

为了使隧道的三维空间效应得到有效模拟，该隧道采用了以下计算模型：沿着铁路新龙凤隧道纵向取210m(约为市政道路隧道13倍开挖洞径)，沿公路施家梁隧道纵向取105m(约为铁路隧道11倍开挖洞径)，公路隧道拱顶上方的岩土层厚度取100m，隧道下方岩土层厚度取35m，大约为铁路隧道的3.5倍开挖洞径，采用ANSYS模拟软件来对隧道的实际情况进行模拟。在采用模拟软件进行模拟时，将有限元模型划分为77080个单元。并对这些单元进行计算，然后再根据单元计算结果来对二次衬砌、地层支护等模型进行建立。

2)计算参数的选取

在对围岩以及建筑材料进行计算的时候，均根据相关设计资料以及相关规范标准来进行计算参数的选取，以确保计算参数选取的准确性，具体参数见表1：

?

3 施工步骤

为了使隧道的开挖效果得到有效的模拟，使公路隧道与铁路隧道之间所产生的影响充分表现出来，实际施工步骤为：建立初始地应力场→建立公路隧道与铁路隧道的平行导坑→对公路隧道的第一段进行开挖并进行支护→对公路隧道的第二段进行开挖并进行支护→对公路隧道的第六段进行开挖并进行支护→扩挖铁路隧道第一段并进行支护→扩挖铁路隧道第二段并进行支护→扩挖铁路隧道第十段并进行支护，图1、图2为施工顺序示意图。

4 数值模拟结果与分析

1)影响范围的确定

为了确保公路隧道施工给铁路隧道所带来的影响得到更加充分的体现，在公路隧道施工结束后，对铁路隧道拱顶位移变化情况进行了详细勘察，并根据勘察结果制定出了变化曲线，如图3所示。图3显示在公路隧道施工完成后，下方的铁路隧道拱顶出现了明显的上升，受到了一定程度的影响，对既有铁路影响范围为140m(DK128+156～DK128+296)，在公路隧道施工过程中，对铁路隧道受影响的范围进行严格的监测。如图4所示

2)影响范围内结构内力分析及安全度评价

对受影响的既有铁路隧道范围进行深入的分析，对隧道结构内力以及安全度进行了全方位的评价，并选择了三个具有代表性的截面来进行结构内力分析。

5 结语：

通过对该项目的分析与研究可以看出，公路隧道的施工虽然会给铁路隧道带来一定程度的影响，但是并不会影响其安全性，同时，市政道路改造是一项系统化工程，在改造设计阶段，必须要充分考虑周边交通组织的实际情况，然后再进行优化改造设计，确保市政道路改造效果。