重慶地鐵六號線四線大跨隧道設計與施工研究

摘 要：大跨大凈空斷面隧道工程的建設，只要通過科學嚴謹的設計、合理的施工控制、動態信息化管理，輔以準確的超前地質預報和監控量測，就能夠保證工程順利完成。結合重慶地鐵六號線光竹區間四線大跨隧道的工程實踐，建立了數值分析模型，提出了荷載組合方式，介紹了施工措施，可為該類隧道的設計施工提供參考借鑒。

關鍵詞：大跨 設計 數值分析 施工措施

中圖分類號：U45文獻標識碼：A文章編號：1674-098x(2011)04(c)-0120-01

1 引言

我國城市軌道交通建設速度迅猛。1995年至2008年12年間，我國建有軌道交通的城市，從2個增加到10個，投資以每年100多億元的速度在推進。近期，國務院又批復了22個城市的地鐵建設規劃，總投資達8820.03億元。至2016年我國將新建軌道交通線路89條，總建設里程為2500km。同時，到2020年，預計我國鐵路里程可達12萬km[1]，其中在建隧道約6600km。在軌道交通迅猛發展、載客量猛增的勢頭下，大跨多線隧道施工得越來越多，但從安全角度講，跨度越大，危險系數越高。因此，采取合理的設計與施工措施是非常必要的。國內相關工作人員也開展了相關研究，如吳夢軍[2]等對大跨扁平連拱隧道的復合式中墻進行了優化研究，杜建華[3]等對淺埋暗挖大跨三聯拱隧道的施工技術進行了研究。結合重慶地鐵六號線光竹區間段的設計施工實踐，介紹了四線大跨隧道的設計與施工技術，提出了有效的施工措施，可為同類工程所借鑒。

2 工程概況

重慶軌道交通六號線一期工程光竹區間隧道位于黃楊路下方，采用單拱大跨四線隧道結構，而后單洞四線大跨隧道逐漸過渡為兩座正線單洞單線隧道及一座單洞雙線（出、入段線）隧道。左線設計里程為：ZDK27＋392.083～ZDK27+690，全長297.917m；右線設計里程為：YDK27＋392.083～YDK27+787，全長394.917m；

區間所在地為構造剝蝕丘陵地貌，沿線地處主城區，地形總體較平緩，坡角3～8°。地層由上而下為第四系全新統填土層、侏羅系中統沙溪廟組沉積巖層，巖層傾向為310°，傾角10～12°，存在兩組裂隙。城區內給排水由城市管網提供，局部地下水為松散層孔隙水以及基巖裂隙水，主要存在于風化裂隙中，地下水來源于大氣降水以及城市給排水管網滲漏水補給，主要以潛水形式存在。

3 計算依據

光竹區間段為四線大跨隧道，出、入段線在此接入正線，采用單拱大跨四線隧道結構，為使正線與出、入段線分離，大跨斷面隧道內設置框架結構，將出、入段線軌面高程逐漸抬高，其結構如圖1。

根據《地鐵設計規范》，荷載主要考慮：（1）結構恒載：結構自重、附屬設備和附屬建筑自重；（2）結構活載：列車豎向靜活載、列車豎向動力作用、列車離心力；（3）附加力：列車制動力及牽引力、列車橫向搖擺力。利用Ansys分析后得到了內力圖。

4 施工措施

（1）結構采用復合式襯砌，初期支護采用噴混凝土，鋼筋網。拱墻設R25中空注漿錨桿，錨桿長3.5m，梅花型布置，環、縱向間距1.0m×0.5m。采用C25噴混凝土，全斷面厚330mm，保護層厚度不小于40mm。拱墻布設6.5雙層鋼筋網，間距為150mm×150mm。滿鋪2.0mm自粘防水卷材，隧底設50mm厚豆石混凝土保護層。全斷面布設格柵鋼架，間距1榀/0.5m。二襯為C40防水鋼筋混凝土，P12模筑鋼筋混凝土，厚850mm，預留變形量為120mm。

（2）結構防水等級為二級，采用結構自防水及于初期支護與二襯間全斷面鋪2.0mm厚單掛式單面自粘防水卷材，二襯施工縫采用水泥基滲透結晶型涂料、鋼邊橡膠止水帶、遇水膨脹止水膠及多次注漿管等綜合措施。

（3）初期支護施工時應在拱頂及中線兩側35°處預埋3根42注漿管，壁厚3.5mm，長500mm，縱向間距為6.0m。初支閉合成環一定長度后，應及時對其背后回填注漿加固，以控制地面沉降量。二襯混凝土灌筑時在拱頂預埋一根42鋼管，長1000mm，縱向間距6m，對二襯背后回填注漿，壓力控制在0.5MPa以內。

（4）拱部150°范圍內設42超前小導管預支護，小導管長4.0m，環向間距0.4m，縱向間距2.4m。

（5）施工時應密切注意圍巖變化，加強量測，及時反饋量測信息，以修正設計，確保施工安全。

（6）出入段線道床底面以下部分采用C30混凝土回填，采用采用雙側壁導坑法施工。超挖、回填按開挖外輪廓外放10cm計量，拱墻分界以拱部120°劃分。

5 結論

光竹區間四線大跨隧道在設計、施工過程中，切實加強了信息化管理，實踐證明，該隧道的設計施工理念、思路是合理可行的，提高了該類大跨隧道施工得安全性，使隧道工期得以有效保證，同時也為今后類似工程施工積累了豐富的經驗和資料。

參考文獻

[1]中華人民共和國鐵道部.中長期鐵路網調整規劃方案 [R]，2008

[2]吳夢軍.大跨扁平連拱隧道復合式中墻優化研究[J].公路交通科技.2010.27(2)85-90.

[3]杜建華.淺埋暗挖大跨三聯拱隧道施工技術[J].鐵道建筑.2010.4(4)44-47.

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