地鐵單洞多層暗挖通道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)

1、摘 要:結(jié)合工程實(shí)際，詳細(xì)論述了單洞多層暗挖通道的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)，并針對(duì)施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出通道沉降的主要因素，為其他類似工程提供參考。關(guān)鍵詞:暗挖通道; 施工步序; 沉降 隨城市發(fā)展，城市主干道路交通流量大，下方管線眾多，對(duì)地鐵的修建提出了更高的要求。區(qū)間隧道采用礦山法施工時(shí)，施工豎井需設(shè)置在道路的兩側(cè)，通過(guò)施工橫通道與正線隧道相連。橫通道選取在地鐵隧道斷面較大的位置，便于隧道斷面由大到小施工。為使橫通道更好地向區(qū)間正線隧道開(kāi)挖，橫通道的高度會(huì)較高，一般為單洞兩層或單洞三層結(jié)構(gòu)，如圖 1 所示。本工程通道接正線三連拱隧道，為橫通道的設(shè)計(jì)施工提出了很高的要求。 1工程概況 北京某

2、地鐵區(qū)間沿西大望路向北敷設(shè)，區(qū)間，途徑較多高層住宅及寫字樓，道路交通繁忙，管線密集。區(qū)間設(shè)置雙列位停車線，采用礦山法施工。區(qū)間隧道的覆土深度為 12. 6 18m。1#施工橫通道高15. 25m，寬 5. 7m，長(zhǎng) 31. 934m，為單洞三層結(jié)構(gòu)。2橫通道設(shè)計(jì)情況 通道采用寬度小，高度高通道結(jié)構(gòu)，中隔板的位置需結(jié)合區(qū)間隧道的臨時(shí)仰拱綜合考慮設(shè)置。本通道的中隔板位置與三連拱隧道的臨時(shí)仰拱位置是同一標(biāo)高，有利于正線隧道的出土。橫通道的側(cè)墻需開(kāi)洞進(jìn)入正線隧道，開(kāi)洞大，對(duì)橫通道結(jié)構(gòu)削弱很大，為保證通道結(jié)構(gòu)的施工安全，橫通道需施工完二襯結(jié)構(gòu)再進(jìn)正線隧道。2. 1地層情況分析 橫通道從上到下地層依次為素

3、填土 1 2 、粉質(zhì)黏土 3 1 、黏土 3 、中粗砂 4 、黏土 4 1 、粉質(zhì)黏土 4 、中粗砂 4 4 和粉質(zhì)黏土 6 層。通道拱頂部主要為中粗砂 4 4 層，底板埋置地層為中粗砂 4 4 層。橫通道需降水施工，根據(jù)地質(zhì)情況，橫通道拱頂處于中粗砂層，易坍塌，需進(jìn)行超前支護(hù)注漿，漿液采用改性水玻璃。地層圍巖為級(jí)，具體土層參數(shù)見(jiàn)表 1。2. 2計(jì)算分析 結(jié)構(gòu)計(jì)算采用 SAP 軟件進(jìn)行計(jì)算，荷載 結(jié)構(gòu)模型，二襯結(jié)構(gòu)拱、邊墻均用梁?jiǎn)卧M(jìn)行模擬，土層與結(jié)構(gòu)接觸用彈簧單元模擬。根據(jù)鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范，拱頂荷載取全部覆土自重。 計(jì)算結(jié)果如圖 2 所示。 從內(nèi)力圖上可以看出，兩層中隔板的位置處支座的彎矩最

4、大，需要對(duì)支座處側(cè)墻的外側(cè)鋼筋加強(qiáng)。 3橫通道施工情況 本橫通道分上、中、下三個(gè)導(dǎo)洞施工，每個(gè)導(dǎo)洞均采用臺(tái)階法施工。上導(dǎo)洞臺(tái)階分界處增設(shè)臨時(shí)仰拱，臺(tái)階之間的縱向距離 3 5m，導(dǎo)洞之間的縱向距離 5 8m。橫通道施工步序，如圖 3 所示。 第一步: 施作橫通道拱頂超前支護(hù)，采用雙排DN42 小導(dǎo)管注漿。 第二步: 臺(tái)階法上導(dǎo)洞開(kāi)挖，臺(tái)階步距 3 5m，打設(shè)鎖腳錨管，逆作初期支護(hù)及上部臨時(shí)中隔板。 第三步: 臺(tái)階法中導(dǎo)洞開(kāi)挖，臺(tái)階步距 3 5m，打設(shè)鎖腳錨管，逆作初期支護(hù)及下部臨時(shí)中隔板。 第四步: 臺(tái)階法下導(dǎo)洞開(kāi)挖，臺(tái)階步距 3 5m，逆作初期支護(hù)。完成后沿大斷面隧道拱頂施作DN108 大管棚

5、。 第五步: 分段拆除初支下部臨時(shí)中隔板，拆除長(zhǎng)度控制 6m，施作橫通道仰拱及邊墻防水層，及時(shí)澆注二襯結(jié)構(gòu)仰拱、側(cè)墻及永久中隔板。 第五步: 待下部二襯結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到 75%，保留模板及支撐，施作臨時(shí)環(huán)梁、二襯隔板及邊梁。邊梁與二襯隔板及臨時(shí)環(huán)梁一起現(xiàn)澆。臨時(shí)環(huán)梁碰到上部臨時(shí)支撐時(shí)，預(yù)留鋼筋，留施工縫。 第六步: 待二襯結(jié)構(gòu)、二襯隔板及臨時(shí)環(huán)梁強(qiáng)度達(dá)到 75%，保留模板及支撐，分段拆除上部臨時(shí)支撐，施作上部二襯結(jié)構(gòu)、臨時(shí)環(huán)梁、永久中隔板。 第七步: 待橫通道二襯結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到 90%，確保土體加固、臨時(shí)環(huán)梁及一切措施完好，方可開(kāi)馬頭門，鑿除正線隧道范圍的初支，正線隧道密排格柵，分導(dǎo)洞施工初支。 第八步: 待正線隧道施工完成后，拆除隧道范圍的二襯隔板和邊梁。 4橫通道監(jiān)測(cè)情況 主要針對(duì)地表沉降監(jiān)測(cè)進(jìn)行論述，隧道拱頂?shù)乇聿?置了 6 個(gè)沉降測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)最大沉降值約61. 6mm，最大沉降速率 0. 8mm / d，如圖 4 所示。橫通道地表測(cè)點(diǎn)最大沉降速率滿足要求，但最大沉降值較大，分析沉降較大原因主要有以下幾點(diǎn): 1) 隧道采用降水施工，在降水過(guò)程中會(huì)引起一部分的沉