城市地铁中大跨度复杂周边条件下隧道施工技术探讨

　　摘要:本文介绍了某市地铁大跨度复杂周边条件下是隧道施工技术，指出由于采取了有效的支护技术、开挖顺序、洞室转换技术和相应的监测手段，保证了地表建筑物的安全。
　　关键词:隧道施工，大跨度，城市地铁，复杂周边条件
　　
　　
　　1工程概况
　　某地铁南北线一期工程A---B站区间为矿山法施工双洞单线隧道，左线全长1062m，右线全长1063m，起止里程K10十337.7一Kll十401.3，由于区间多功能的需要，在A站北端设有333.5m停车线，停车线段三线大跨度结构尺寸为17.32mx12.53m(跨度x高度)，洞顶覆土厚度8.om。相邻隧道的最小间距只有28cm。大跨度渡线段地表建筑物、地下管线较密集且安全度较低。地表有4层建筑物5幢，5层2幢及众多安全度低的平房，建筑物最早年代为1955年;部分建筑已有多条裂缝。停车线段地表环境苛刻，围岩自稳能力差，施工工序多且干扰大，开挖易坍塌，地面沉降较难控制。
　　该区间停车线段洞室群由左右线单线隧道、正线与停车线及正线与渡线的双线隧道、正线与左右线渡线的三线隧道组成。断面大小变换频繁，断面宽度由6.138m到17.32m，左右线断面变换次数总计多达17次，施工方法也随之变换，台阶法一CRD法一三线眼镜法一CRD法一台阶法。而且工序复杂，施工较为困难。
　　隧道围岩为2类，承载力200kPa一240kPa，节理较发育，地下水位埋深1.2m一4.5m，区间地下水主要为松散层的孔隙潜水和基岩裂隙水，水量较大。
　　2总体设计情况
　　区间隧道以喷、锚、网、拱架等作为初期支护，初期支护承受主要荷载，同时作为永久结构的一部分。停车线断面支护参数:按不同断面宽度分别为250mm，300mm，350mm,C20网喷混凝土(内埋钢格栅)，二次模筑为350mm，450mm，550mm，600mm
　　厚C30钢筋混凝土，抗渗标号为留S8，具体初期支护参数见表1。
　　
　　停车渡线段采用拱部小导管劈裂注浆进行超前支护，边墙设中空锚杆。施工方法按不同断面采用台阶法、CRD法、眼镜法施工;施工工法转变时，导洞纵向顺接，导洞开挖采用预留核心土的台阶法开挖，对局部掌子面不稳地段采用网喷混凝土封闭。
　　3施工方案
　　停车线段相邻洞室多且间距小，相邻洞室间相互影响大，不仅存在施工上的干扰，也存在对地层扰动的相互影响和叠加，因此依据隧道断面尺寸、围岩地质情况及地面建筑、构筑物管线等情况，确定科学的开挖方法，合理安排各工序，控制地面沉降，确保地表建筑物、构筑物管线等不受较大的影响是施工的关键。
　　根据停车渡线断面尺寸、围岩地质情况及地表环境的实际情况，结合广州地铁公一纪区间大跨施工经验，参照理论分析和模型试验成果，确定总体施工方案为:左线从大断面隧道向小断面隧道施工，右线从小断面向大断面隧道施工，施工过程中工法转换采用封端封闭、分步封闭。断面过渡由小到大采用渐变扩挖，由大到小采用错台突变，总体遵循:“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测、速反馈”的原则。
　　施工顺序为:先施工大断面隧道后施工小断面隧道，先左线后右线，采用工法依次为:台阶工法、CRD工法、眼镜工法，辅助工法为小导管超前注浆加固、大管棚加小导管超前注浆加固，加固范围拱部150°。
　　4施工实况
　　左线施工:竖井及联通道施工完毕，开口进人左线施工，采用工法为台阶法，先进行左线A方向施工，待掘进10m后，开口进行左线B方向施工，台阶法施工至CRD法分界前2m时，挂网喷混凝土封闭掌子面，开始变换CRD法。先施工CRD工法的左侧导坑上部，待左侧导坑上部施工5m后平行施工左侧导坑下部，继续施工3m，4m，5m再同时施工CRD工法的右侧导坑部分(左右侧以面向前进方向为准)，纵向相邻各部独立封闭洞室之间距离依次为3m，4m，5m。
　　左线K10+369.8里程始右侧导坑在顶部小导管保护下逐渐加宽1.85m至K10+370.7，开挖断面总宽度由7.9m逐渐外扩为9.868m;总高度由7.2m上挑下扩至8.2m。待右侧导坑施工至大跨断面K10+384.7时停止掘进，此时CRD工法的左侧导坑仍不停地向B方向掘进，但在进人大跨断面前1.5m由CRD工法的左侧导坑渐变为大跨断面的眼镜工法的左侧眼镜。左侧眼镜分上、中、下三个台阶施工，大跨断面通过后再由小变大由眼镜工法的左侧眼镜渐变为CRD工法的左侧导坑，及由CRD工法的左侧导坑经过顶部横向超前小导管支护扩挖封端后形成台阶法的上台阶，继续向B方向施工开挖贯通，同时在左线CRD段左侧导坑横向开挖一连通道进人CRD法的右侧导坑分别向鼓向和玄向施工，向鼓向施工接近大跨断面时外侧逐渐以1:2一3的坡度扩至大跨断面需要的断面尺寸，再封闭掌子面用突变的形式施工眼镜工法的右侧眼镜，右侧眼镜上、中、下三个台阶依次相距3m，4m，5m，待右侧导坑下台阶开挖5m后，再分部开挖眼镜法中间核心部分，直至渡线开挖贯通。
　　右线开挖:左线A方向开挖完毕后，通过K10+340横通道进人右线施工，右线施工先进行台阶法的上半断面施工，上、下断面相距3m一5m，进人右线K10+398.4后逐渐过渡为CRD工法所需断面尺寸，下半断面至封端面后，施工CRD工法右侧导坑的上、下台阶，右侧导坑将不停顿地施工，直至与右线B方向掘进贯通，期间右侧导坑逐渐变化为眼镜工法的右侧导坑，再由眼镜工法的右侧导坑逐渐扩大为标准断面上、下台阶。右侧导坑施工5m后施工CRD工法的左侧导坑，在与眼镜工法分界里程之前2m渐变至眼镜工法所需的左侧导坑尺寸，继续向前施工至台阶法施工段之前2.5m渐变为台阶法施工所需尺寸，最后施工眼镜工法中部核心土，右侧断面分部变化参照左线。
　　5施工期间的监测
　　停车线大跨度段从2008年11月30日开始施工至2009年月6日止，初期支护已全部完成。综合这一段时间的监测数据如表2所示。
　　
　　根据以上监测结果，从周边建筑物安全分析，到整个初支闭合完成后，所有的变形均在设计范围之内，并且整个隧道周边的地表建筑、地下管线及南北向道路隧道均完好无损。
　　从施工角度分析，拱顶下沉和地表沉降最能直观地反映洞室开挖引起的结构及周围土体的变形，尤其地表沉降能反映全部施工过程中各工序引起的土体位移，而拱顶下沉量测从开挖到初值读取期间的位移是无法读取的。而在量测结果中，同一断面拱顶下沉小于地表沉降也说明了这一点。拱顶下沉速率较快，稳定也较快，而地表沉降测点的数据稳定受上覆土体缓慢固结的影响，稳定时间较长。

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