崗石區(qū)間超小間距隧道施工技術

摘要：以城市地鐵采用礦山法施工小間距隧道技術為研究目標，分析了地鐵小間距隧道施工的技術難點和關鍵點，總結了地鐵小間距隧道施工方法、技術思路和施工技術措施，介紹了廣州地鐵三號線崗石區(qū)間超小間距隧道工程實例。認為，地鐵小間距隧道施上應采用綜合性技術和措施，提高隧道支護結構的強度、剛度和整體性，減少和控制兩條隧道開挖時的相互影響，合理地利用圍巖自承能力，保證圍巖與支護結構共同作用

關鍵詞：地鐵;隧道;施上:監(jiān)控量測

0引言

現(xiàn)行《地鐵設計規(guī)范》規(guī)定[1]，兩條平行隧道的凈距不宜小于隧道外輪廓直徑，在設計階段，小間距隧道方案應盡量避免。但是，由于線路周圍的既有建筑物基礎、既有構筑物、既有隧道和其他條件約束，有時不可避免地采用小間距隧道方案。隨著城市建設的發(fā)展和地鐵線路的增多，小(超小)間距隧道工程不斷出現(xiàn)[2-4]。

超小間距隧道施工，現(xiàn)行《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》沒有涉及，更無成熟的“工法”參照。因此，研究地鐵小間距隧道的施工技術成為急迫的任務。廣州市軌道交通三號線崗石區(qū)間隧道，兩洞之間凈距為0-195mm，屬淺埋超小間距隧道工程。本文根據(jù)廣州地鐵三號線崗石區(qū)間超小間距隧道工程實踐[，分析了小間距隧道圍巖力學特征，以及地鐵小間距隧道的技術難點和對策，總結了地鐵小間距隧道的施工方法、施工工藝和技術措施。

1小間距隧道圍巖力學特征

崗石區(qū)間超小間距隧道左右線均采用上下臺階法施工，左線隧道先掘。施工過程中的監(jiān)測結果表明，右線隧道開挖引起先掘的左線隧道圍巖應力劇烈變化，隧道偏壓顯著。

1.1圍巖應力狀態(tài)復雜，施工中變化劇烈

監(jiān)測表明，右線隧道開挖引起先掘的左線隧道圍巖應力劇烈變化。左線隧道ZDKS+823斷面，由于右線上臺階開挖，兩隧道間土體從較大的拉應力狀態(tài)快速增大為很大的拉應力狀態(tài)，再快速下降成為較小的拉應力，直至壓應力。

右線隧道開挖引起兩隧道間圍巖內存在拉應力狀態(tài)。土體和風化巖體的抗拉強度極低，拉應力狀態(tài)的存在使隧道圍巖處于極為不利的應力狀態(tài)。因此，施工中保證支護與圍巖密實接觸是十分重要的。

格柵鋼筋應力和地表下沉等量測結果也與上述收斂、圍巖應力量測結果相互印證。

2偏壓顯著

超小間距隧道施工過程中隧道偏壓顯著，左線隧道ZDKS+823斷面，在右線隧道開挖后，靠右線拱腰圍巖應力遠小于另一側拱腰，見圖1、圖2e靠右線幫腳和底板存在較大的拉應力，而另一側應力很小，見圖2。

左線隧道ZDKS十810斷面，在右線隧道開挖后，靠右線拱腰圍巖應力遠小于另一側拱腰?？坑揖€幫腳處圍巖應力持續(xù)增加，遠大于另一側幫腳，形成顯著偏壓。隨著隧道開挖過程進行，格柵鋼筋應力和圍巖應力變化明顯，分布復雜;特別是兩隧道之間的T型土體和相鄰的兩側初期支護應力變化劇烈，狀態(tài)復雜。

2崗石區(qū)間超小間距隧道施工

2.1施工難點

根據(jù)廣州地鐵三號線崗石區(qū)間超小間距隧道工程和其他小間距隧道工程實踐[2-5]，地鐵小間距隧道施工必須妥善解決以下技術難點:

(1)先掘隧道對后掘隧道的偏壓影響;

(2)后掘隧道對先掘隧道的擾動影響;

(3)兩隧道中間T型土體在兩次開挖擾動情況下的穩(wěn)定;

(4)兩條隧道先后開挖引起的地面沉降等圍巖變形控制;

(5)軟弱巖土體問題:地鐵隧道一般處于上體或風化巖體內，強度低，性質軟弱，易受水的影響;

(6)淺埋問題:地鐵隧道一般埋深較淺，屬淺埋隧道。兩條隧道先后開挖，容易引起地面沉降量過大等問題。

2.2施工方法與技術措施

根據(jù)上述地鐵小間距隧道的圍巖變形特點和技術難點，設計、施工中必須盡可能減少對圍巖的擾動，特別是對中間土(巖)體的擾動。同時，支護強度和剛度要大，支護結構的整體性要強，以限制圍巖變形，保持圍巖自身強度和承載力，促使圍巖一支護系統(tǒng)及時達到長期穩(wěn)定。而且，要減少和控制先掘和后掘隧道開挖時的相互影響?？傮w目標是，合理利用圍巖自承能力，保證圍巖與支護結構共同作用。

因此，地鐵小間距隧道施工中，采用單一的、單方面的或局部的方法、措施難以達到上述目標和要求。而應在施工方法、施工工藝、支護形式與參數(shù)、特殊施工方法的應用等方面采用綜合性技術、措施，其要點如下:

(1)施工方法主要采用臺階法、單側壁導坑法或兩者組合，并控制循環(huán)進尺;

(2)控制和減小開挖對圍巖的擾動;

(3)左、右線隧道開挖面錯開一定距離;

(4)提高支護的強度、剛度和整體性，控制圍巖變形;

(5)兩隧道前方土體和兩隧道間T型土體預加固;

(6)加強先掘隧道支護，及時施做先掘隧道的二次襯砌，促使圍巖一支護系統(tǒng)及時達到長期穩(wěn)定;

(7)及時施做仰拱，形成封閉支護結構;

(8)監(jiān)控量測，信息化施工。

崗石區(qū)間超小間距隧道施工[5-7]

廣州地鐵三號線崗石區(qū)間超小間距隧道工程，一次支護為噴錨網(wǎng)與格柵鋼架，二次襯砌為鋼筋混凝土，支護參數(shù)見表1。

施工中，采用了綜合性技術、措施，順利完成該隧道工程。綜合性技術、措施除表外，左右線均采用上、下臺階法，開挖進尺m，人工和靜力破碎劑開挖;及時施做仰拱，形成封閉支護結構;左、右線隧道支護多道相互連接，強化支護結構的整體性和左右線隧道支護結構之間的聯(lián)系:左、右線兩隧道開挖面距離不小于25m。

3結語

根據(jù)崗石區(qū)間和其他小間距隧道工程經(jīng)驗，采用綜合性技術、措施，通過提高隧道支護結構的強度、剛度和整體性，減少和控制左、右線隧道開挖時的相互影響，合理地利用圍巖自承能力，保證圍巖與支護結構共同作用，可以安全、順利地完成小間距隧道工程。

地鐵小間距隧道是一類新的隧道工程問題，還經(jīng)常與淺埋、軟弱巖土體等問題交織在一起，施工難度大;處在城市環(huán)境中，對變形、沉降的要求又高。因此，通過具體工程的監(jiān)控量測和分析研究，深化對小間距隧道圍巖變形和應力分布的認識，制定小間距隧道施工技術細則，這方面還有大量的工作要做。

參考文獻:

[1]北京城建設計研究總院.地鐵設計規(guī)范[M].北京:中國計劃出版社，,2003.

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廣州市地下鐵道總公司，中鐵十九局集