高鐵隧道安全防護技術總結

張春武

摘要：高速鐵路速度快，對隧道安全性要求不容絲毫疏忽，本文結合對武廣客運專線隧道典型工點的處理，對高速鐵路隧道洞門位置的選取、洞口安全防護進行了總結、反思。

關鍵詞：隧道洞門選取危巖落石處理邊仰坡防護

中圖分類號： TU997 文獻標識碼： A

1、引言

高鐵隧道洞門位置或型式的選取不當，邊仰坡防護不到位，危巖落石沒有采取措施，武廣高鐵運行時速350km/h,在運營期間一旦發生事故，后果將不可設想。本文將結合本人在武廣客運專線配合施工期間對本線隧道典型安全防護工點的處理，進行總結與反思。

2、工程概述

武廣客專韶花段全段位于廣東省境內，共新建隧道（含明洞）44座，總延長51.862km，隧道長度占線路長度的32.57%。全線長隧道（大于3km）共6座，最長隧道為牛嶺隧道隧道，長7588m。全線隧道均為雙線隧道。

3、安全防護案例

3.1、洞口位置、洞門形式的選擇及危巖落石處理

（1）洞口位置、洞門形式的選擇

本段隧道設計貫徹了相關審查意見和設計原則，綜合考慮了地形、地貌、地質條件及附近建筑物、周邊自然環境等因素，盡量與當地自然環境、風土人情和人文景觀相協調，不刷或少刷自然山坡；對明挖洞口，在工程完工后洞頂回填恢復原地貌。當條件適宜時，優先采用了帶高帽檐的斜切式洞門，橋臺進洞的竹園隧道出口采用了棚洞結構。

坪嶺隧道進口

竹園隧道出口

（2）危巖落石處理

武廣客專韶花段穿越可溶巖地段的隧道共15座，部分隧道洞口灰巖裸露，自然坡面陡峻，坡面上存在危巖落石。針對這部分洞口工程設計過程中采取了設置高帽檐形式洞門、接長明洞、設置主動及被動防護網相結合的措施，如馬哉石隧道出口接長單壓式明洞67m（如下圖），猴巖隧道出口接長雙耳墻明洞12m等；對兩廂山隧道進出口洞頂陡崖、山麻沖隧道出口陡崖采取了主動柔性網覆蓋，對黎溪二號隧道、牛嶺隧道出口等采取了被動剛性網防護。

馬哉石隧道出口接長明洞

（3）洞口位置選擇對危巖落石防護的影響

本段有部分隧道設計階段由于對客運專線隧道洞口高可靠度認識高度不夠，再加上考慮投資影響，洞口位置的選擇欠合理，分述如下：

1）兩廂山隧道進口

洞頂山坡陡峻，但距離線位較遠（如下圖），設計階段對懸崖小范圍采用主動柔性防護網覆蓋，并于洞頂洞頂懸崖腳之緩坡處設置了被動剛性防護網，未接長明洞。

兩廂山隧道進口

隨著對客運專線隧道洞口高可靠性認識的進一步加強，此處原本有條件接長明洞，雖然工程投資會增加一些，若接長明洞30m，將最大限度地降低危巖落石對線路安全的威脅，為了彌補由此留下的隱患，在武廣客專聯調聯試階段增加了對陡崖的主動防護面積（見下圖），在線路投入運營后再次增加防護面積，并于洞頂緩坡地帶增加一道6m高的柔性被動防護網。

兩廂山進口主動防護網

2）猴巖隧道出口

線路左側山坡自然坡面陡峻，巖石裸露，且風化嚴重。為此，設計階段接長雙耳墻明洞12m（如下圖）。

猴巖隧道出口接長雙耳墻明洞

此處雙耳墻明洞應再接長30m左右，雖然工程投資會增加一些，但將最大限度地降低危巖落石對線路安全的威脅，為了彌補由此留下的隱患，在武廣客專聯調聯試階段增加了對線路左側危巖落石范圍采取了支頂、增加主、被動柔性防護網的措施（見下圖）。

猴巖隧道出口危巖落石防護

3）烏泥角2號隧道進口

洞頂線路右側山坡巖石裸露，且風化嚴重，設計階段接長明洞11m，并清除危石，對風化裂隙灌砂漿固結（如下圖）。

烏泥角2號隧道出口

此處明洞若再接長10m左右，雖然工程投資會增加一些，但可消除洞頂危巖落石對線路安全的威脅，為了彌補由此留下的隱患，在線路投入運營后對洞頂裸露巖石采用柔性主動防護網覆蓋，并于將坡面已設置的柔性被動防護網延伸至隧道洞頂。

3.2、邊仰坡防護

本段隧道邊仰坡防護優先采用了骨架護坡形式的坡面防護，對于覆蓋層或全風化層較厚且風化界線較陡的洞口高陡邊仰坡以及順層設置了錨桿）框架梁及預加固樁等措施，如尖峰頂隧道出口、東坑林場隧道進口等，對硬質巖W2地層邊仰坡采用噴C20混凝土防護；洞口有危巖落石的地段采用了清除危石結合嵌補、支頂、設置主（被）動防護等措施，并在有條件的情況下采用了接長明洞的方式。

3.3、洞外排水系統

隧道洞口排水系統設計遵循了截、排水的原則，首先保證洞內水順暢排出，并避免洞外水沖刷隧道洞門及邊仰坡。

（1）隧道出洞為下坡時，洞內中心水溝和側溝通過洞口檢查井及沉淀池與路基側溝順接；隧道出洞為上坡時，在隧道洞口兩側設置集水井，匯集坡面匯水后再引排至洞口6m外路基側溝，路基側溝作成與線路縱坡相反的縱坡，坡度不小于2‰。

（2）隧道洞口于邊、仰坡開挖邊緣線外約5m～8m處設置了天溝，其坡度根據地形設置，但不小于3‰，以免淤積，并以較短途徑將洞頂地表水引排至自然穩定的溝谷中，與路嵌天溝或涵洞入口相接時，水溝末端與路塹天溝、涵洞入口采用無縫順接。當天溝的縱坡較陡時，按要求設置了急流槽、消能池等。

（3）當隧道洞口或洞身淺埋地段地表有洼地、自然溝形等可能匯集地表水的不良地形地貌時，根據地表匯水量調查情況，對洼地、自然溝水進行截排、引流，避免了地表水的匯集。

4、結論

通過武廣線幾個典型隧道工點的整治淺析，筆者對隧道洞口安全防護的體會如下：

4.1洞口位置選取時須因地制宜、考慮洞口位置選擇對危巖落石防護的影響，從安全性、合理性綜合考慮選取。

4.2施工中要對隧道邊仰坡的防護提高重視度，一開始刷方不到位，結果使后期處理難度大大加大，增加了不必要的工程費用。

4.3設計和施工中往往對洞口排水不夠重視，導致洞口天溝排水，洞內排水以及洞口或洞身淺埋段地表水存在斷頭，漫流和地表匯集等現象，在今后的設計和施工中應做排水系統設計，對工程范圍內排水應有明確的交待。