高速铁路关键技术统计分析(3)

表二 各国高铁隧道情况 国家高铁名开挖方法 德国科隆-莱茵/美因高速铁路矿山法 西班牙 马德里-巴塞罗那高速铁路钻爆法、TBM法 意大利 佛罗伦萨-博洛


表二 各国高铁隧道情况

国家 高铁名 开挖方法

德国 科隆-莱茵/美因高速铁路 矿山法

西班牙 马德里-巴塞罗那高速铁路 钻爆法、TBM法

意大利 佛罗伦萨-博洛尼亚高速铁路 钻爆法、新奥法

日本 东京高速铁路线Narashinodai隧道 CRD开挖法

中国 台北-高雄高速铁路 上部弧形导坑法

注:TBM法:隧道掘进机法及隧道全断面开挖法

CD法:隧道分部开挖法(左右形式开挖)

CRD法:隧道分部开挖法(左中右形式开挖)

表三 各国高铁隧道净空面积对比

国家 线路 运营速度(km/h) 内净空面积(m2)

法  国 地中海线 350 100

西班牙 马德里~塞维利亚 270 75

日  本 新干线 240~300 61~64

韩    国 汉城~釜山 350 107

德  国 曼海姆~斯图加特 250 82

中国 台北~高雄 350 90

由表一、表二可以推断由于各国地质环境情况、施工条件和国情的不同,其对高铁隧道的施工方法也不尽相同,对高铁隧道运营速度、净空面积的要求也存在差异。

2.1.3. 大跨度隧道塌方预防

表四 中国隧道坍塌案例

隧道 时间 坍塌造成的伤亡

广大铁路桃园1号隧道 2014年 6名作业人员被困

宝兰客专阳坡庄隧道 2014年 8名作业人员被困

云桂铁路富宁隧道 2014年 15名作业人员被困

吉图珲客专小盘岭1#隧道 2014年 12名作业人员被困

贵州安江高速公路两窝隧道 2014年 13名作业人员被困

从表四可以看出,随着建设规模的增大,隧道安全事故件数相应的也在逐渐增加,同时伤亡人数也在增加,所以,预防大跨度隧道塌方势在必行。

大跨度隧道塌方预防措施:

(1) 应该选择合理的大跨度铁路隧道的支护方式和手段,因为对于大跨度隧道来说,预防隧道坍塌的关键点便是确定合理的支护参数。

(2) 对于断面,应该做到及时封闭,因为在软弱围岩当中,施工成功的关键点是断面是否及时闭合。所以无论在任何情况下,使隧道断面能够在很短的时间内闭合是非常重要重要的一点。

(3) 选择合理的大跨度隧道衬砌时机也是非常重要的一点。应该根据新奥法原理,然后在隧道初期支护完成后,才是合理的大跨度隧道衬砌时机-----适时进行衬砌。

(4) 应该建立量测体系,因为建立量测体系之后,可以实现信息的实时反馈,对指导施工和指导动态设计很大帮助。特别是在大跨度高速铁路隧道施工中显得尤为重要。所以在高速铁路隧道施工监控量测时应尽量推广无尺量测技术达到预防坍塌事故的目的。

2.1.4. 隧道的防排水

隧道的防排水应该遵循“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则,即是堵水有效、防水可靠、排水通畅、系统可维护。来保证隧道营运设备和隧道结构物的正常使用和行车安全性。隧道防排水设计应考虑防水材料、辅助导坑防排水,以及地下水和地表水的妥善处理,洞内和洞外应该形成一个完整通畅的防排水系统。

隧道的防水技术:

(1) 应该选择适合的防水材料:当隧道选择防水板时,不只是要考虑到衬砌的结构和构造,还要考虑到防水板的耐水压的性能,衬砌外贴的防水层应该具有较好的抗冻性、抗老化性能、耐水性、耐热性、柔性、防腐蚀性,并且防水层应该铺至边墙的泄水孔处。

(2) 应该充分考虑到辅助导坑的防排水:要充分地考虑斜井、竖井和横洞、以及平导对隧道的防排水的影响情况,水沟的断面可以根据综合水量大小来进行确定。在高速铁路隧道内,可以根据隧道内的情况适当地加大水沟断面面积,预留一定的余量。