超淺埋地鐵車站復(fù)合型拱蓋設(shè)計(jì)方法
——以青島地鐵某工程段為例

徐 振 李修浩 陳 新 劉 鵬 姜其琛

(1.青島市地鐵一號(hào)線有限公司 山東青島 266000； 2.山東大學(xué)巖土與結(jié)構(gòu)工程研究中心 山東濟(jì)南 250061)

0 引言

拱蓋法被城市地鐵隧道暗挖掘進(jìn)廣泛采用。拱蓋上部荷載通過拱腳傳遞至圍巖，充分利用圍巖進(jìn)行承載，可有效應(yīng)對(duì)“上軟下硬”地層，加快施工速度，但該工法對(duì)圍巖承載能力有著較高要求。因此，在特殊地層適用性方面存在討論的空間。以拱蓋法為基礎(chǔ)，相二襯拱蓋法和初支拱蓋法相繼問世，并在大連、重慶、青島地鐵等工程廣泛實(shí)踐。針對(duì)不同拱蓋法適用特點(diǎn)及力學(xué)機(jī)制，眾多學(xué)者開展了廣泛研究。

楊忠年[1]等通過模型試驗(yàn)，研究拱蓋法開挖過程地表變形演化規(guī)律及圍巖應(yīng)力響應(yīng)情況；吳學(xué)鋒[2]通過三維有限元數(shù)值模擬，對(duì)土巖復(fù)合層拱蓋法隧道工況開展計(jì)算；賈桂寶[3]闡述了拱蓋法施工工藝及關(guān)鍵控制點(diǎn)，及其較之其他工法的優(yōu)劣；華福才[4]等結(jié)合青島地鐵工程實(shí)踐，分析采用逆作拱蓋法和順作雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的適用特點(diǎn)；牟新偉[5]通過綜合數(shù)值模擬，對(duì)拱蓋法隧道在不同工序下的應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)，以及塑性區(qū)的演化過程開展了研究，對(duì)比了車站施工過程力學(xué)響應(yīng)機(jī)制；針對(duì)初支拱蓋法，張世杰[6]通過模型試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和COMSOL數(shù)值模擬，分析初支拱蓋法開挖過程圍巖受力、圍巖變形、地表沉降等參數(shù)變化規(guī)律，確定不同圍巖條件下的極限巖層覆蓋厚度；杜子建[7]通過數(shù)值理論計(jì)算，對(duì)比分析了不同施工工序下拱蓋法的沉降值；二襯拱蓋法方面，王洪昌[8]以牡綏線為研究對(duì)象，通過理論分析、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、數(shù)值模擬等手段，研究大變形隧道在雙層初支法施作時(shí)的應(yīng)用機(jī)制；針對(duì)新型的雙層疊合初支拱蓋法，鄧?yán)9]以重慶軌道交通5號(hào)線風(fēng)西路站為研究對(duì)象，通過理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬，研究雙層疊合初支拱蓋法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、施工技術(shù)和監(jiān)控量測(cè)手段。

濱海城市地鐵盾構(gòu)隧道修建過程，常遇極淺埋、圍巖條件差、地表變形敏感等問題，暗挖工法設(shè)計(jì)時(shí)需保證拱部圍巖具備充足的強(qiáng)度，并產(chǎn)生較小地表位移；工法選擇會(huì)影響區(qū)間盾構(gòu)過站與車站主體結(jié)構(gòu)修建的時(shí)間關(guān)系，從而對(duì)工期與投資費(fèi)用產(chǎn)生較大影響。因此，為協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、地表敏感程度與工期的關(guān)系，本研究依托青島地鐵貴州路站，通過方案比選與優(yōu)化，提出一種雙層初支結(jié)合二襯拱蓋法的復(fù)合型拱蓋設(shè)計(jì)方法，并通過計(jì)算驗(yàn)證該工法的安全穩(wěn)定性，擬為國內(nèi)其他相似工程提供借鑒。

1 工程概況

圖1 車站位置示意圖

青島地鐵貴州路站，位于團(tuán)島二路與貴州路以及明月峽路交叉口之間，臨近膠州灣隧道出口匝道，周邊建筑密集，交通繁忙(圖1)，故設(shè)置為地下3層明挖加兩層暗挖11m島式車站。車站主體長(zhǎng)138.95m，標(biāo)準(zhǔn)段寬20.3m，總建筑面積11 226m2。明挖段長(zhǎng)60m；暗挖段長(zhǎng)86.8m，埋深極淺，約5.7m～7.3m。挖段拱頂位于強(qiáng)、中風(fēng)化巖層，洞身位于中、微風(fēng)化巖層，采用單柱雙跨地下兩層單拱直墻結(jié)構(gòu)形式，車站標(biāo)準(zhǔn)段寬度18.5m，總長(zhǎng)146.8m。暗挖段上部地層鋪設(shè)大量市政管線，變形敏感。車站由明挖基坑進(jìn)入暗挖段施工，受工作面及TBM過站影響，貴州路站工期緊張，如圖2所示。

圖2 車站及兩側(cè)站點(diǎn)工期分析

圖3 地質(zhì)剖面圖

2 設(shè)計(jì)工法比較

2.1 工程難點(diǎn)

該車站開挖跨度大，埋深淺，車站上方管線眾多，施工風(fēng)險(xiǎn)大。如何在控制風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上推進(jìn)施工進(jìn)度成為該工程難點(diǎn)。為保證施工進(jìn)度，必須采用拱蓋法施工，減少施工步序及內(nèi)支撐施工。拱蓋必須有足夠的強(qiáng)度和剛度，控制地表及管線沉降，避免次生災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 常規(guī)思路

2.2.1雙側(cè)壁導(dǎo)坑法

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，系在開挖兩側(cè)及中部導(dǎo)洞并及時(shí)設(shè)置初支后，在拱部施作第二層初支，發(fā)揮臨時(shí)二襯的作用進(jìn)而開展施工作業(yè)的工法。具體施工過程如圖4所示。

圖4 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工過程

該工法技術(shù)成熟，但在巖石地層中開挖時(shí)，多次爆破對(duì)臨時(shí)支撐產(chǎn)生擾動(dòng)，易造成初支開裂。在拆撐階段，工序干擾情況顯著，防水質(zhì)量難以保證。此方案主要缺點(diǎn)是：工程造價(jià)高，施工步序多，施工工期長(zhǎng)，工期影響TBM過站。

2.2.2二襯拱蓋法

二襯拱蓋法，系利用下部微風(fēng)化巖石承載力高的特點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)，此方案在青島、大連以及重慶等城市皆有很多成功案例，是應(yīng)對(duì)上軟下硬層狀巖的常用設(shè)計(jì)方案。此方案要求拱腳必須設(shè)置在穩(wěn)定圍巖上，拱部二襯模筑完成后，下斷面采用臺(tái)階法施工，具體施工步驟如圖5所示。

圖5 二襯拱蓋法施工過程

與雙側(cè)壁導(dǎo)坑法相比，二襯拱蓋法可提高下斷面開挖速度，但在地層起伏變化較大或破碎帶發(fā)育地層中，易發(fā)生拱腳不均勻沉降，進(jìn)而導(dǎo)致襯砌開裂破壞，縣拱部二襯與側(cè)墻二襯接口處防水處理困難，混凝土澆筑質(zhì)量不易保證。若采用此方案，存在以下技術(shù)難點(diǎn)：

①拱部圍巖埋深較淺，圍巖成拱效應(yīng)差，拆撐風(fēng)險(xiǎn)大。

②拱部二襯施工周期較長(zhǎng)，TBM無法實(shí)現(xiàn)空推過站，需采用掘進(jìn)方式通過車站下斷面。掘進(jìn)通過車站對(duì)其工期影響嚴(yán)重，同時(shí)增加投資。

2.3 復(fù)合型拱蓋法施工過程

采用雙層初支設(shè)計(jì)可較好解決施工工期與風(fēng)險(xiǎn)之間的矛盾。雙層初支協(xié)同受力，可保證拱蓋具有較大剛度，限制拱部圍巖變形，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，由于不需臨時(shí)支撐，下部圍巖采用臺(tái)階法施工，該工法可極大提高施工效率。其工法具體設(shè)計(jì)如下：

(1)超前支護(hù)及開挖方案設(shè)計(jì)

該工程針對(duì)車站周邊環(huán)境及施工進(jìn)度，對(duì)不同位置采取了超前大管棚、超前帷幕注漿以及地面注漿方式進(jìn)行地層加固。通過現(xiàn)場(chǎng)施工情況，采用大管棚超前支護(hù)可有效避免隧道塌方事故，在條件允許情況下，應(yīng)該優(yōu)先考慮。

但拱部宜采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑或者環(huán)形導(dǎo)坑法施工，不宜采用CD法施工，以確保鋼架連接節(jié)點(diǎn)在受力較小區(qū)段。下部圍巖應(yīng)采用中間拉槽，分層開挖方式施工，各坡面臨時(shí)坡率不宜過大。邊墻預(yù)留巖體寬度不宜小于3m，宜采用逐層剝離方式爆破施工，減少對(duì)圍巖擾動(dòng)。

(2)拱腳設(shè)計(jì)

拱腳基礎(chǔ)梁施工前應(yīng)該進(jìn)行驗(yàn)槽，并對(duì)不良地質(zhì)進(jìn)行加固處理，清理虛渣，避免產(chǎn)生附加沉降，造成兩層初支難以協(xié)同受力。拱腳基礎(chǔ)梁應(yīng)預(yù)埋鋼筋，與側(cè)墻支護(hù)鋼筋連接。第一層初支宜在拱腳一定范圍設(shè)置連接筋，保證兩層初支協(xié)同受力。拱腳以下5m范圍應(yīng)采用控制爆破方案，減少爆破對(duì)圍巖擾動(dòng)；每次開挖一層錨桿間距圍巖，及時(shí)進(jìn)行錨噴支護(hù)，并在拱腳設(shè)置鎖腳錨桿。

(3)側(cè)墻支護(hù)設(shè)計(jì)

采取有效措施控制側(cè)墻超挖或增加鋼架支護(hù)。下臺(tái)階宜采用中間拉槽、分層開挖方式施工，減少爆破對(duì)側(cè)墻影響。側(cè)墻設(shè)置系統(tǒng)錨桿。

(4)臨時(shí)支撐拆除

第二層初支宜設(shè)置在中隔壁之間，避免拆撐工況風(fēng)險(xiǎn)，中隔壁在二層初支噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)方可拆除。拆除宜分段試拆，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)結(jié)果，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)初支安全性進(jìn)行研判。

因此，該方案采用復(fù)合型拱蓋設(shè)計(jì)方法，設(shè)置兩層初支保證拱頂?shù)膭偠燃胺€(wěn)定性，減少對(duì)地面產(chǎn)生的敏感性變形；二襯的施做，為隧道使用階段提供足夠的強(qiáng)度儲(chǔ)備；拱下土體利用臺(tái)階法施工，同時(shí)又縮短了建設(shè)工期，保證盾構(gòu)機(jī)可空推過站，節(jié)約了成本。淺埋暗挖隧道嚴(yán)格按照“管超前，嚴(yán)注漿；弱爆破；短進(jìn)尺，強(qiáng)支護(hù)；早封閉，勤量測(cè)”原則進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工。

復(fù)合型拱蓋法施工步序(圖6)：

圖6 復(fù)合型拱蓋法施工步驟

(1)施工超前支護(hù)，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖上斷面左右側(cè)巖體；

(2)開挖上斷面中部巖體，架立格柵拱架、臨時(shí)支護(hù)，施工初期支護(hù)；

(3)拱部施作第二層初期支護(hù)，分段拆除臨時(shí)支撐，并架立臨時(shí)中立柱；

(4)拆除拱部第二層初支中立柱，施工拱部二襯結(jié)構(gòu)；

(5)采用臺(tái)階法分步開挖下半斷面巖體，施工邊墻錨噴支護(hù)；

(6)待底板邊墻完成后，施工下半斷面二襯結(jié)構(gòu)，保證盾構(gòu)得以空推過站。

3 復(fù)合型拱蓋襯砌承載力計(jì)算

3.1 計(jì)算準(zhǔn)則

復(fù)合型拱蓋襯砌承載力計(jì)算采用以下計(jì)算準(zhǔn)則：

(1)對(duì)于荷載-結(jié)構(gòu)模型，考慮地層抗力對(duì)襯砌變形的約束作用。

(2)復(fù)合式襯砌的初期支護(hù)作為施工階段的主要承載結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)參數(shù)采用工程類比法確定。

(3)考慮長(zhǎng)期使用過程，外部荷載向二次襯砌轉(zhuǎn)移；采用荷載-結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行簡(jiǎn)算。

(4)復(fù)合式襯砌的初期支護(hù)+二次襯砌的結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)能滿足結(jié)構(gòu)在最不利狀況下受力要求。

3.2 計(jì)算參數(shù)

圍巖主要物理力學(xué)參數(shù)及支護(hù)結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)取值如表1～表2所示。

表1 圍巖物理力學(xué)參數(shù)

表2 支護(hù)結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)

3.3 計(jì)算模型

暗挖段拱部初支承載力計(jì)算(圖7)采用Ansys14.0軟件進(jìn)行受力及位移分析，兩層初支均采用beam單元，并采用受壓彈簧連接模擬兩層初支間接觸，考慮兩層初支協(xié)同受力。第一層初支外部設(shè)置受壓彈簧以模擬圍巖與第一層初支間的相互約束，從而反映圍巖與結(jié)構(gòu)的相互作用。計(jì)算內(nèi)容為施工階段不考慮水壓力，考慮初支承受全部荷載，拱腳按中風(fēng)化花崗巖考慮。

圖7 初支承載力計(jì)算簡(jiǎn)圖

洞室二襯結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算，采用Ansys14.0軟件進(jìn)行受力及位移分析，結(jié)構(gòu)外部設(shè)受壓彈簧模擬圍巖與結(jié)構(gòu)間的相互約束，反映圍巖與結(jié)構(gòu)的相互作用。由于洞室開挖前已做好降排水及注漿加固工作，且車站采用全包防水結(jié)構(gòu)，因此施工階段不考慮水壓力、內(nèi)部結(jié)構(gòu)荷載；使用階段考慮部分地下水長(zhǎng)期作用下加固區(qū)易產(chǎn)生缺陷，以及結(jié)構(gòu)-圍巖長(zhǎng)期下可能產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)開裂，因此使用階段考慮水壓力及部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)荷載作用，取最不利組合計(jì)算。兩種情形下，車站洞室二襯結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖8～圖9所示。

圖8 施工階段計(jì)算簡(jiǎn)圖

圖9 使用階段計(jì)算簡(jiǎn)圖

3.4 拱部初支承載力計(jì)算

選取最不利荷載組合情況下最不利位置進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，如圖10所示。由圖10可見拱頂部位處出現(xiàn)最大正彎矩，為89kN·m，而在拱部?jī)蓚?cè)，導(dǎo)坑邊墻附近出現(xiàn)最大負(fù)彎矩，大小為49kN·m。反彎點(diǎn)位于開挖設(shè)置的臨時(shí)支撐處。在該支撐作用下，為拱結(jié)構(gòu)提供了支座效應(yīng)，限制了兩極值彎矩的大小，因此可以證明兩側(cè)臨時(shí)支撐的設(shè)置合理且必要。兩層初支協(xié)同效應(yīng)下外層初支最大軸力為2290kN，位于兩端支座處，而拱頂處的軸力為1370kN。因此，據(jù)內(nèi)力分析結(jié)構(gòu)，選用配筋2φ25，符合承載力要求。

圖10 第一層初支基本組合彎矩及軸力圖

雙層初支協(xié)同效應(yīng)下，內(nèi)層初支內(nèi)力分布情況如圖11所示。此時(shí)，內(nèi)層襯砌內(nèi)力分布規(guī)律與外層初支相同，最大正彎矩位于拱頂處，為17kN·m，呈現(xiàn)最大彎矩區(qū)效應(yīng)分布，導(dǎo)洞邊墻處最大負(fù)彎矩值9.4kN·m。內(nèi)層初支最大軸力為1390 kN，最小軸力為1360 kN，差距較小，基本可看做軸力沿拱軸線呈均勻分布。與外層初支相比，內(nèi)層初支在施工期荷載作用下內(nèi)力狀況僅為前者的19%，因此證明在相同的材料參數(shù)下，內(nèi)層可作為優(yōu)秀的強(qiáng)度儲(chǔ)備以發(fā)揮作用，并且內(nèi)層由于應(yīng)力分布較為均勻，較好地避免了襯砌裂縫產(chǎn)生，保證了雙層支護(hù)結(jié)構(gòu)較強(qiáng)的完整性。

圖11 第二層初支基本組合彎矩及軸力圖

3.5 拱部初支位移演算

針對(duì)拱部初支結(jié)構(gòu)變形，兩層初支可實(shí)現(xiàn)良好的協(xié)調(diào)變形，計(jì)算過程兩層襯砌緊密貼合，并未產(chǎn)生大小不均間隙。最大位移發(fā)生在拱部，大小為50mm，小于一般暗挖車站拱頂下沉控制值100mm，因此，雙層初支結(jié)構(gòu)在施工階段能較好地滿足承載及剛度要求，結(jié)構(gòu)變形如圖12所示。

圖12 拱部初支結(jié)構(gòu)變形圖

3.6 洞室二襯結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算

3.6.1施工階段

施工階段基本組合下彎矩及軸力圖如圖13～圖14所示。彎矩方面，拱部最大正彎矩仍然出現(xiàn)在拱頂處，為306kN·m，但并非拱部彎矩最大值。最大彎矩值出現(xiàn)在拱蓋與邊墻連接處，為-744kN·m，且接近拱腳處，其因在于較大剪力作用，彎矩近似呈線性分布。邊墻部位處，最大正彎矩發(fā)生在大約一半高度處，其值約220kN·m。底板部位約3/5截面上彎矩為0，但在邊墻與底板連接部位處彎矩突然增加至約-330kN·m。軸力方面，拱部軸力值在各結(jié)構(gòu)中最大，軸力由拱頂2340kN變化至拱腳處的1760kN。邊墻處與底板處內(nèi)力分布近似呈均勻分布，分別約1500kN與1300kN。

圖13 施工階段基本組合彎矩及軸力圖

圖14 施工階段準(zhǔn)永久組合彎矩及軸力圖

準(zhǔn)永久組合下彎矩及軸力圖分布與基本組合下趨勢(shì)基本相同，差距基本僅為數(shù)值方面，如圖14所示：拱部最大彎矩203kN·m，拱腳處最大彎矩為-484kN·m，邊墻最大彎矩約150kN·m，邊墻-底板連接處最大彎矩-330kN·m。軸力方面，拱腳處軸力為1510kN，邊墻及底板軸力分別約95kN與81kN。

由內(nèi)力變化情況可知，邊墻拱腳處及拱部與邊墻連接處均產(chǎn)生大量?jī)?nèi)力，因此在該兩處應(yīng)當(dāng)增大配筋量，或采取必要的加固措施保證連接部位強(qiáng)度，如在拱部導(dǎo)洞外側(cè)打設(shè)砂漿錨桿與鎖腳錨桿加固大拱腳處圍巖，導(dǎo)洞連通后設(shè)置冠梁，以提高整體穩(wěn)定性。

3.6.2服役階段

服役階段基本組合下，彎矩及軸力圖如圖15所示。與施工階段相比，由于考慮水壓力作用，其內(nèi)力分布出現(xiàn)明顯的差異，且數(shù)值上均比之前有較大的提高。

彎矩方面，拱腳處仍產(chǎn)生最大彎矩值，其值約為800kN·m，與施工階段相差不大，但拱部大部分區(qū)域的彎矩值均小于100kN·m，與整個(gè)斷面彎矩分布寥寥無幾。由于側(cè)向水壓力作用點(diǎn)，使得拱部及邊墻上的反彎點(diǎn)均向底部移動(dòng)。邊墻上最大彎矩值約為640kN·m，約為施工期3倍，分布在墻高的2/5高度處。底板部位處內(nèi)力變化劇烈，其最大正彎矩為1120kN·m，最大負(fù)彎矩位于與邊墻連接處，其值約為-2000kN·m，全段面最大彎矩分布在邊墻-工地連接處，為-2310kN·m，體量巨大，與施工階段相比，增加了6倍，因此應(yīng)當(dāng)特別注意底板處防突水能力。

軸力方面，拱部軸力在2760kN～3200kN范圍內(nèi)變化，邊墻與拱底處大致均呈現(xiàn)均勻分布，分別約為2900kN與3600kN，分別為施工期的2～3倍，因此應(yīng)特別注意施工期的結(jié)構(gòu)承載能力。同時(shí)，邊墻反彎點(diǎn)部位處出現(xiàn)了軸力突變，該變化表明，此處由拱部傳遞的荷載及水壓力作用產(chǎn)生的彎矩大小相等。

使用階段準(zhǔn)永久組合下彎矩及軸力圖如圖16所示，其變化規(guī)律與基本組合基本一致，僅存在數(shù)值上差距，因此不再贅述。

圖15 服役階段基本組合彎矩及軸力圖

圖16 服役階段準(zhǔn)永久組合彎矩及軸力圖

由內(nèi)力變化情況可知，為了滿足結(jié)構(gòu)承載要求，全斷面設(shè)置的二次襯砌是必要的。總的來看，其為拱部提供了充足的強(qiáng)度儲(chǔ)備，也作為邊墻與底板的主要承載結(jié)構(gòu)，保證車站洞室的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。因此，結(jié)構(gòu)全斷面二襯結(jié)構(gòu)的配筋設(shè)計(jì)也是十分重要環(huán)節(jié)。

經(jīng)過各個(gè)工況的計(jì)算對(duì)比分析，取最不利工況及組合控制構(gòu)件配筋及裂縫寬度，計(jì)算結(jié)果匯總見表3。

表3 計(jì)算結(jié)果匯總表

3.6.3洞室二襯結(jié)構(gòu)位移驗(yàn)算

圖17 施工及使用階段位移圖

針對(duì)洞室二襯結(jié)構(gòu)，考慮荷載長(zhǎng)期作用影響，施工階段拱頂處產(chǎn)生最大撓度值，大小為8mm(圖17)，小于允許值45mm(18000/400)的規(guī)范要求，使用階段底板中部產(chǎn)生最大撓度值，為23mm，小于允許值45mm(18000/400)，同樣滿足規(guī)范要求。因此，從結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化及剛度變化來看，該方案雙層初支+全斷面二襯的結(jié)構(gòu)形式滿足要求，但應(yīng)特別注意在構(gòu)件連接處強(qiáng)化構(gòu)造措施，及時(shí)加固。

3.7 施工驗(yàn)證

設(shè)計(jì)付諸實(shí)施后，TBM如期過站，經(jīng)洞內(nèi)收斂值實(shí)測(cè)，最大變形量小于20mm，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全可靠，無滲漏水情況發(fā)生，且優(yōu)化方案對(duì)比原設(shè)計(jì)方案最大可減少投資230余萬元，為貴州路站節(jié)省工期3～5個(gè)月，表明了超淺埋大跨度隧道采用雙層襯砌+二襯組合型拱蓋法施工，可以滿足施工及使用過程的強(qiáng)度及變形要求，并使TBM區(qū)間施工和車站施工避免干擾，取得良好的經(jīng)濟(jì)及工期效益。

4 結(jié)論

(1)經(jīng)計(jì)算分析及工程實(shí)踐，超淺埋大跨度隧道采用雙層襯砌+二襯組合型拱蓋法施工，可以滿足施工及使用過程的強(qiáng)度及變形要求；優(yōu)化方案較對(duì)比原設(shè)計(jì)方案最大可減少投資230余萬元，為貴州路站節(jié)省工期3～5個(gè)月，使TBM區(qū)間施工和車站施工基本上不相互干擾，取得良好的經(jīng)濟(jì)及工期效益。

(2)內(nèi)層襯砌施作不僅可與外層襯砌共同作用，提高拱蓋的承載能力，同時(shí)可以較好地將拱蓋應(yīng)力進(jìn)行較為均勻分散，避免集中應(yīng)力區(qū)的形成，有效地減少了襯砌裂縫產(chǎn)生，保證了雙層支護(hù)結(jié)構(gòu)較強(qiáng)的完整性。

(3)由內(nèi)力分析可知，復(fù)合型拱蓋法施作時(shí)，拱腳處以及邊墻與底板連接處容易產(chǎn)生較大內(nèi)力，因此應(yīng)特別注意相應(yīng)部位的加固，如設(shè)置大拱腳，設(shè)置拉筋錨索，加密連接鋼筋的設(shè)置等其他構(gòu)造措施。

(4)拱部臨時(shí)支撐及邊墻錨桿的設(shè)計(jì)，均分別顯著改善拱部、邊墻的應(yīng)力及變形狀況，因此相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)合理可行。