淺埋暗挖車站大跨區(qū)間及重疊隧道施工技術(shù)

摘#8195;要 本文將從開始水平平行漸變到重疊的過程統(tǒng)稱為重疊隧道。文章介紹了淺埋暗挖法的含義、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍和存在意義，分析了重疊隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 車站；暗挖；重疊隧道；施工

中圖分類號(hào) TU 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)012-0136-01

1 淺埋暗挖法的含義、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍和存在意義

1.1 含義

淺埋暗挖法是在距離地表較近的地下進(jìn)行各種類型地下洞室暗挖施工的一種施工方法。同時(shí)，這種方法結(jié)合了中國土地的特點(diǎn)及水文地質(zhì)系統(tǒng)的特點(diǎn)，在施工過程中創(chuàng)造了小導(dǎo)管超前支護(hù)技術(shù)、制造技術(shù)、8字型網(wǎng)構(gòu)鋼拱架設(shè)計(jì)、正臺(tái)階環(huán)形開挖留核心土施工技術(shù)的方法，并且有學(xué)者提出了管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉和勤量測18字方針，特別突出了時(shí)空效應(yīng)對(duì)防塌的重要作用，同時(shí)又有工程師提出了在軟弱地層快速施工的理念。由此形成了淺埋暗挖法，并且創(chuàng)立了適用于軟弱地層的地下工程設(shè)計(jì)與施工方法。

1.2 特點(diǎn)

1）淺埋暗挖法施工的地下洞室具有埋深淺的特點(diǎn)，據(jù)可靠調(diào)查研究顯示，其最小覆跨比可達(dá)0.2。2）地層巖性差。3）存在地下水，所以在施工過程中需要設(shè)法降低地下水的水位。4）施工過程中周圍環(huán)境太過復(fù)雜，鄰近有很多建筑物。5）工程造價(jià)低、拆遷較少、其過程靈活多變，不需要太多專用的施工設(shè)備，并且在施工過程中不干擾地面交通、通訊和周圍的生活環(huán)境。

1.3 應(yīng)用范圍

淺埋暗挖法在全國各地的地層和各種地下工程中得到了很廣泛的應(yīng)用。在北京地鐵建設(shè)中、西單車站、沃爾瑪?shù)叵峦＼噲觥颁摰叵逻\(yùn)輸廊道、城市地下熱力、沈陽中街地下商場通道及大連地鐵中的推廣應(yīng)用，該工程技術(shù)已經(jīng)形成了一套完整的、具有可實(shí)施性的綜合工程配套技術(shù)。

1.4 存在意義

現(xiàn)代工程信息化技術(shù)的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了對(duì)淺埋暗挖技術(shù)的全過程控制，十分有效地減小了由于地層損失而引起的地表移動(dòng)或者變形等特殊的環(huán)境問題。并且使施工對(duì)周邊生活環(huán)境的影響降低到最低程度，再加上及時(shí)調(diào)整、優(yōu)化支護(hù)參數(shù)，從而提高了施工的速度和質(zhì)量，使淺埋暗挖法的工程特點(diǎn)得到更進(jìn)一步的發(fā)揮，為大中小城市地下的工程設(shè)計(jì)和施工提供了一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方法，這種方法具有重大的人文環(huán)境效益和社會(huì)效益，在中國，這種方法在總體效果上已經(jīng)達(dá)到國際領(lǐng)先的水平。

2 重疊隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 單洞雙層隧道施工技術(shù)

1）開挖方法。采用先上后下的分層開挖步驟，共分四到五層左右，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，循環(huán)進(jìn)尺大概在0.50 m到0.75 m之間，如果有特殊情況的話，應(yīng)該控制在0.25 m。隧道的臺(tái)階長度應(yīng)該控制在3 m到5 m的區(qū)間內(nèi)。隧道的開挖順序是:豎井挖至第一層位置的時(shí)侯開始第一層開挖，然后再開挖豎井，以此類推。 2）支護(hù)結(jié)構(gòu)。支護(hù)結(jié)構(gòu)總體的要求是先上后下，支護(hù)和開挖要同時(shí)進(jìn)行。3）襯砌結(jié)構(gòu)。襯砌結(jié)構(gòu)總體的要求是先下后上，二次襯砌共分四次灌筑，過程分別為仰拱、下洞邊墻及頂板、中板、上洞邊墻及拱四部分。

2.2 重疊隧道施工技術(shù)

1）開挖方法。該過程原則上是先下洞開挖，然后在上洞開挖。上下隧道均采用短臺(tái)階法進(jìn)行施工。在豎井處重疊隧道的時(shí)候開挖，其過程為：豎井開挖到上洞位置時(shí)，先進(jìn)上洞。在上臺(tái)階掘進(jìn)深度12 m的時(shí)候，下臺(tái)階應(yīng)該掘進(jìn)6 m，然后繼續(xù)開挖豎井，到下洞位置的時(shí)候，開始下洞掘進(jìn)。2）支護(hù)結(jié)構(gòu)。支護(hù)結(jié)構(gòu)總體要求是邊開挖邊支護(hù)，及時(shí)封閉成環(huán)，并且按照步驟提高圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。3）襯砌結(jié)構(gòu)。當(dāng)下洞施工100 m的時(shí)候，進(jìn)行下洞二次襯砌施工，襯砌強(qiáng)度達(dá)到75%以上的時(shí)候開始上洞的掘進(jìn)，以保證兩洞平行施工，下洞二次襯砌作業(yè)面與上洞開挖作業(yè)面要拉開一定安全距離，據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，其距離應(yīng)該在30 m到50 m之間，以保證工程的安全性。

2.3 平行隧道施工技術(shù)

1）開挖方法。按照施工規(guī)定是先開挖一個(gè)洞，后開挖另一個(gè)洞。左右隧道均采用短臺(tái)階法進(jìn)行施工，臺(tái)階長度不能超過6 m。2）支護(hù)結(jié)構(gòu)。邊開挖邊支護(hù)，這是長久以來的施工規(guī)定，并且保證及時(shí)封閉成環(huán)，提高圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。3）襯砌結(jié)構(gòu)。等到開始時(shí)建洞室施工一定距離后，再進(jìn)行后建洞室施工。圍巖條件較差或兩洞間距較小時(shí)，先建洞室二次襯砌作業(yè)面與后建洞室開挖作業(yè)面要拉開一定安全距離，大概在30 m到50 m之間。圍巖條件較好或兩洞間距較大時(shí)，兩洞可同時(shí)修建，否則不能同時(shí)修建。特別注意的是，同時(shí)開挖作業(yè)面的時(shí)候，應(yīng)該拉開一定的距離以確保安全，其距離同樣是30 m到50 m左右。

2.4 施工中的注意事項(xiàng)

1）應(yīng)在隧道施工前組織施工單位安全技術(shù)人員，認(rèn)真學(xué)習(xí)隧道施工方面的相關(guān)知識(shí)，以保證上崗人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和能力滿足隧道建設(shè)的要求。2）審核施工單位施工控制測量資料是否經(jīng)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)并符合施工過程規(guī)范要求，審核實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)是否符合科學(xué)、是否具有可行性。3）審核施工單位施工現(xiàn)場布置是否符合安全規(guī)定，特別是危險(xiǎn)品存放處等設(shè)施設(shè)置情況和危險(xiǎn)品采購手續(xù)辦理和審批情況。4）每天按時(shí)檢查驗(yàn)收施工單位洞口附屬工程的建設(shè)情況，要做好每天的統(tǒng)計(jì)。5）負(fù)責(zé)審核施工的人員上崗前必須接受安全教育培訓(xùn)，并且要有專業(yè)證件。

3 經(jīng)典案例

以沈陽中街——世博園區(qū)間地鐵重疊隧道為例，應(yīng)用近接分區(qū)的研究成果，沿縱向按凈距對(duì)其進(jìn)行影響區(qū)段劃分，并分別制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則：當(dāng)左線隧道位于右線隧道上或者45°時(shí)，且兩隧道凈距小1倍平均隧道洞徑時(shí)，設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)應(yīng)該加強(qiáng)兩級(jí)。當(dāng)左線隧道位于右線隧道45°時(shí)，且兩隧道凈距在1到1.5倍平均隧道洞徑之間時(shí)，設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)則應(yīng)該加強(qiáng)一級(jí)。當(dāng)左線隧道位于右線隧道上45°時(shí)，且兩隧道凈距大于1.5倍平均隧道洞徑時(shí)，這個(gè)時(shí)候可以按照一般單線隧道進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果表明，近接分區(qū)的劃分是符合實(shí)際情況的。

4 總結(jié)

目前我國在建車站和規(guī)劃修鐵軌的城市有三十多個(gè)。之前，各大城市過去都不太重視規(guī)劃，或者城市建設(shè)規(guī)劃中沒有考慮車站的修建空間，因此目前車站線路布置規(guī)劃非常的困難，尤其是一些偏遠(yuǎn)地區(qū)。還將遇到重疊區(qū)間隧道。除了重疊區(qū)間隧道外，在車站建設(shè)中，也常常采用多孔隧道結(jié)構(gòu)，如大連地鐵二期工程中的公園車站，就采用了三孔隧道方案，在三孔隧道的施工過程中，同樣遇到了與重疊隧道相似的力學(xué)問題。在一個(gè)城市中，車站網(wǎng)絡(luò)往往有多條線路組成，隨著運(yùn)行線路的增多，各個(gè)線路之間的交叉在所難免，所以，在車站建設(shè)中還將遇到大量重疊隧道。所以，通過開展重疊隧道修建技術(shù)的研究，不但可對(duì)車站重疊隧道的設(shè)計(jì)和施工提供足夠的技術(shù)和安全支持，而且其效果也將推廣應(yīng)用于其它工程領(lǐng)域的重疊隧道，實(shí)用前景十分廣闊。同時(shí)也為未來工程建設(shè)制定規(guī)范提供理論和實(shí)踐的雙重依據(jù)。這樣可以為我們的國家節(jié)約大量投資，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益都是十分顯著的。

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