淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工引起的地層變形特性論述

顏瑋

摘 要：淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工可能會(huì)使得地層變形和破壞問(wèn)題出現(xiàn)，本文對(duì)其控制措施進(jìn)行相關(guān)分析，可以在地鐵施工中引入支護(hù)措施以及結(jié)構(gòu)加固措施，提高地鐵構(gòu)筑物變形控制水平。通過(guò)對(duì)淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工引起的地層變形控制技術(shù)進(jìn)行研究，以期減少淺埋暗挖引起的地層變形問(wèn)題，促進(jìn)施工順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：淺埋暗挖；大斷面隧道施工；地層變形

1 淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工引起的地層變形

淺埋暗挖在地鐵大斷面隧道施工中的應(yīng)用會(huì)釋放一定的應(yīng)力，這種應(yīng)力的釋放會(huì)給隧道造成一定的影響，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)扭曲變形、拉伸等問(wèn)題，結(jié)構(gòu)的變形會(huì)帶來(lái)沖擊荷載，造成列車(chē)安全事故的發(fā)生。在施工中引入暗挖法，襯砌結(jié)構(gòu)以及鋼混結(jié)構(gòu)具有一定的剛度，在土體變形的情況下，結(jié)構(gòu)變形問(wèn)題會(huì)更突出。結(jié)構(gòu)變形主要有縱向變形以及橫向沉降變形，都會(huì)對(duì)施工造成較大的影響，相關(guān)人員要積極探討相應(yīng)的優(yōu)化策略，減少地層變形帶來(lái)的影響。

2 淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工引起的地層變形控制技術(shù)

2.1 大管棚超前支護(hù)技術(shù)

大管棚超前支護(hù)技術(shù)在淺埋暗挖法中的應(yīng)用可以有效地控制地層變形帶來(lái)的影響，為隧道的施工提供超前預(yù)支護(hù)，釋放淺埋暗挖在地鐵大斷面隧道施工中的應(yīng)力，有效地降低土體體積損失。相關(guān)人員要將管棚支護(hù)方式應(yīng)用在施工中，進(jìn)行科學(xué)的水平受力分析。在這種技術(shù)下，橫向方面管棚可以更好的發(fā)揮拱的作用，隧道縱向上管棚變現(xiàn)為梁，拱、梁可以很好的承受較大的壓力，起到一定的保護(hù)作用。大管棚超前支護(hù)技術(shù)具有的地層變形控制效果主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。首先，可以阻斷沉降。管棚以超前預(yù)支護(hù)為主，可以有效的控制拱頂沉降，使得沉降效果在百分之四十左右，對(duì)于地表沉降效果的控制，可以達(dá)到百分之三十至百分之三十五。其次，有效防止塌方。應(yīng)用大管棚超前支護(hù)技術(shù)，可以減少土壓力對(duì)工作面的影響，讓圍巖變得更加穩(wěn)定，從而有效的防止土塌方問(wèn)題。再次，提高地層自穩(wěn)能力。技術(shù)人員應(yīng)該管棚支護(hù)技術(shù)，需要配合水泥漿，水泥漿可以和周邊的土體構(gòu)成一個(gè)整體，提高土層的物理參數(shù)，從而有效提高地層的自穩(wěn)能力。最后，均勻沉降曲線(xiàn)。施工人員進(jìn)行管棚支護(hù)施工，會(huì)使得沉降槽的沉降總量減小，并且呈現(xiàn)向兩端分別的趨勢(shì)。大管棚超前支護(hù)技術(shù)使用一次鉆進(jìn)、注漿的施工工藝，這種工藝較為簡(jiǎn)單，施工的工期也較短，可以減少對(duì)圍巖的干擾。但是，大管棚超前支護(hù)技術(shù)對(duì)于鉆孔定位、注漿的技術(shù)要求較高，工藝流程如圖1。大管棚超前支護(hù)技術(shù)在鉆進(jìn)中采用測(cè)斜儀進(jìn)行鋼管的糾偏，施工人員在完成1到5根鋼管之后進(jìn)行注漿，在注漿完畢后，施工人員使用膠泥進(jìn)行管口的封堵。

圖1 大管棚超前支護(hù)技術(shù)施工工藝流程圖

2.2 下部硬巖開(kāi)挖光面控制爆破技術(shù)

圍巖的上斷面是軟土層，較為松軟，下斷面是巖石風(fēng)化巖層，較為堅(jiān)硬，施工時(shí)可以使用鉆爆法光面爆破技術(shù)。這種技術(shù)下，爆破網(wǎng)路是使用非電微差起爆方式，即孔內(nèi)同段、孔外微差的起爆方式。在隧道施工中，地震波相疊會(huì)引起非常大的振動(dòng)，非常不利于淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工的順利進(jìn)行，施工人員可以進(jìn)行導(dǎo)爆管的跳段使用，讓段間隔時(shí)間大于50ms，以便有效的防止地震波相疊帶來(lái)的振動(dòng)。

2.3 分配控制構(gòu)筑物變位問(wèn)題策略

分配控制構(gòu)筑物變位問(wèn)題策略就是在施工中將既有線(xiàn)管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分解，讓施工中的單個(gè)工序沉降量可以得到很好的控制，保證施工的安全，減少地層變形帶去的影響。首先，勘測(cè)既有結(jié)構(gòu)變位。施工人員對(duì)既有結(jié)構(gòu)變位進(jìn)行細(xì)致、認(rèn)真的勘測(cè)，才可以掌握地層變形的位置情況，及時(shí)采取措施，保證后期施工的順利進(jìn)行?？睖y(cè)的主要內(nèi)容有土層性質(zhì)、地質(zhì)條件、地形特征，施工人員進(jìn)行結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的評(píng)估，并確定既有線(xiàn)管理標(biāo)準(zhǔn)值。其次，進(jìn)行預(yù)測(cè)。不同施工工序變位造成了總體結(jié)構(gòu)的變位，施工人員要進(jìn)行不同施工工序變位的占比分析，分步計(jì)算施工沉降值，并針對(duì)各個(gè)工序的沉降值采取有效的措施。再次，進(jìn)行監(jiān)測(cè)。施工人員在觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行既有線(xiàn)的設(shè)置，并及時(shí)記錄既有線(xiàn)變位值，為施工控制提供數(shù)據(jù)的參考。最后，提出對(duì)策。施工人員對(duì)于監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析整合，并確定施工主要工序，根據(jù)變位檢測(cè)值以及結(jié)構(gòu)變位設(shè)計(jì)值判斷二者有沒(méi)有發(fā)生偏離，如果發(fā)生偏離，及時(shí)采取相應(yīng)的恢復(fù)對(duì)策。

3 總結(jié)

淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工中會(huì)出現(xiàn)一些地層變形，對(duì)整個(gè)施工的順利進(jìn)行造成一定的影響，同時(shí)影響隧道施工質(zhì)量，讓列車(chē)的出行安全沒(méi)有保障。施工人員要積極探討相應(yīng)的解決措施，采取先進(jìn)的施工工藝以及技術(shù)，保障隧道施工中的既有構(gòu)筑物不被破壞，保障地鐵工程施工的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：南京地鐵運(yùn)營(yíng)有限責(zé)任公司）