復(fù)雜地質(zhì)條件下大跨徑地鐵隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工技術(shù)

李昊鵬

（吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院,吉林 吉林 132000）

1 前言

在城市地鐵事業(yè)建設(shè)發(fā)展中建造淺埋式大跨徑隧道，面臨著較為惡劣的地質(zhì)條件，洞內(nèi)穩(wěn)定性較差，周邊建筑結(jié)構(gòu)以及管線分布混亂復(fù)雜，必須依賴于過硬的施工技術(shù)與施工工藝流程，才能確保在建造過程中做到安全施工，降低對圍巖的擾動頻次，維持圍巖原始應(yīng)力，讓隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)的總體要求[1]。某城市地鐵隧道施工地質(zhì)條件復(fù)雜，主要表現(xiàn)為地下地質(zhì)復(fù)雜，巖層交錯縱橫，土石結(jié)構(gòu)且地下水較為豐富，屬于復(fù)雜性的地質(zhì)類型。以該市某路段區(qū)間選擇雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行大跨徑地鐵隧道施工，并取得良好的施工效果為例。介紹相關(guān)的施工原理、工藝流程以及特點(diǎn)方法等，為同類型的工程施工提供積極的借鑒意義。

2 雙側(cè)壁導(dǎo)坑方法的工藝基本原理和特點(diǎn)

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，又被稱為雙側(cè)壁導(dǎo)洞法或是眼鏡工法，該方法工藝的基本原理是于主體隧道的兩側(cè)開挖側(cè)壁導(dǎo)坑，在開挖導(dǎo)坑時(shí)，盡量減少對圍巖的直接或間接擾動，導(dǎo)坑斷面應(yīng)近似橢圓，周邊輪廓圓順，避免應(yīng)力過度集中；初期施工支護(hù)應(yīng)選擇格柵鋼架、掛網(wǎng)、噴混凝土柔性支護(hù)體系，及時(shí)施作，使斷面及早閉合，以充分利用圍巖具有的自承能力，控制圍巖發(fā)生變形，并建立一整套圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控量測系統(tǒng)，進(jìn)行信息化施工管理，隨時(shí)掌握施工過程中的動態(tài)變化，合理安排，調(diào)整施工工藝和設(shè)計(jì)參數(shù)，確保施工安全[2]。

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是“新奧法”的一個(gè)分支，以“新奧法”的基本原理為主要依據(jù)，選擇錨噴支護(hù)，發(fā)揮巖層固有自承能力，確保施工高效、安全。在大跨徑地鐵隧道的建設(shè)中選擇雙側(cè)壁導(dǎo)坑的方法，有助于解決了由于圍巖易發(fā)大面積的坍塌事故，對安全開挖造成的不利影響的問題，是大跨徑地鐵隧道的施工中較為理想的施工方法。

3 某市地鐵隧道施工工程的總體概況

方法此次工程區(qū)間的起止里程是DK10+298.134～DK11+223.687，于區(qū)間里程DK11+135.448位置線路附近右側(cè)設(shè)置施工豎井，區(qū)間DK10+886.400位置設(shè)置專門的聯(lián)絡(luò)通道，是該線路的最低處位置。此區(qū)間選擇暗挖法進(jìn)行施工，線路的縱斷截面呈“V”型，最小覆土的厚度為10m，最大覆土的厚度為24m該區(qū)間范圍為DK10+125.169～DK10+205.855的里程是本區(qū)間的渡線區(qū)，渡線區(qū)的隧道開挖區(qū)域的寬度為20.6米，高度為14.4米，拱部位置埋深度為10.5～12.3m,選擇雙側(cè)壁導(dǎo)坑的方法開始施工。

工程地質(zhì)狀況：區(qū)間地勢東高西低，地形為丘陵；沿線發(fā)生斷裂多屬于張性斷裂，屬前第四紀(jì)活動性斷裂。水文地質(zhì)狀況：屬亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季溫暖多雨，冬季干燥少雨，每年五月至十月為多雨季。地下水類型為基巖縫隙水以及空隙水；地下水的排水方式為蒸發(fā)與地下徑流，水源補(bǔ)給為降水與徑流補(bǔ)給。周圍環(huán)境狀況：施工處地下管復(fù)雜且密集，周邊建筑物大多是住宅樓、辦公樓以及學(xué)校等；人流量較大，交通狀況不夠樂觀。

4 應(yīng)用雙側(cè)壁導(dǎo)坑方法進(jìn)行大跨徑地鐵隧道施工的工藝流程

4.1 施工前的準(zhǔn)備

檢查供風(fēng)系統(tǒng)的完備性。于洞口處放置一臺空壓機(jī)，選擇Φ110鋼管于空壓站處接到距離工作面高度為30～50米位置，接著選擇Φ30膠管再接到工作面。確保排水系統(tǒng)的順暢性。選擇將水抽至高位水池的形勢進(jìn)行供水；利用經(jīng)過隧道的兩側(cè)排水管進(jìn)行排水，抽水機(jī)需間隔50m設(shè)有相應(yīng)的收集水井，并將其排入洞外的處理水池，達(dá)標(biāo)后定時(shí)排放。保障通風(fēng)系統(tǒng)的有效性。通風(fēng)方式選擇壓入壓出形式，于隧道外面設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)，利用軟質(zhì)風(fēng)管確保洞內(nèi)空氣流通。防塵措施：依靠水霧進(jìn)行防塵，及時(shí)監(jiān)測有無有害部分，確保足夠風(fēng)量的提供，確保洞內(nèi)氧氣充足。

4.2 導(dǎo)坑開挖尺寸參數(shù)的確定

選擇雙側(cè)壁導(dǎo)坑的方法為施工技術(shù)，為了滿足現(xiàn)場施工地質(zhì)特點(diǎn)，需預(yù)先選擇超前支護(hù)結(jié)構(gòu)作為支撐，用噴射混凝土的方式對所開挖導(dǎo)坑的掌子面的土體給予加固處理。應(yīng)確保不同的導(dǎo)坑高度和寬度維持在4.5～5.5m范圍。這樣的設(shè)置有助于提高開挖的效率，并降低了圍巖的擾動頻率。

4.3 施工工藝流程的確定

上半斷面的導(dǎo)坑施工。開挖前期，對A號導(dǎo)坑進(jìn)行準(zhǔn)確測量并確定開挖線，按照輪廓線打挖小導(dǎo)管并完全注漿；按照臺階法著手開挖A號導(dǎo)洞，人工開挖的方式，保持每次開挖進(jìn)尺距離為0.5m，及時(shí)將土運(yùn)至洞外；周邊利用噴射厚度為5cm混凝土的方式進(jìn)行初步支護(hù)；架設(shè)好工字式鋼架，掛好鋼筋網(wǎng)，對縱向外側(cè)連接的鋼筋進(jìn)行焊接；在周為鉆出錨桿孔，并利用安裝系統(tǒng)對準(zhǔn)孔內(nèi)并完全注漿，然后安裝好鎖腳錨桿；利用混凝土對臨時(shí)的支撐間進(jìn)行一次性圓滿噴射，做好支護(hù)工作。

開挖中導(dǎo)洞斷面的施工。待A號洞開挖完成后15d，著手開挖B號洞；周邊利用噴射厚度為5cm混凝土的方式進(jìn)行初步支護(hù)；架設(shè)好工字式鋼架，掛好鋼筋網(wǎng)，對縱向外側(cè)連接的鋼筋進(jìn)行焊接；做好相應(yīng)的錨桿孔鉆孔工作。下半斷面的導(dǎo)坑施工。按照上述步驟完成C號導(dǎo)洞的開挖，完成后需做好到洞內(nèi)的防水措施。

側(cè)墻二襯結(jié)構(gòu)的施工。該環(huán)節(jié)需注重仰拱回填流程，完成該流程后需分段式對中隔板進(jìn)行拆除，待拆除完側(cè)墻二襯結(jié)構(gòu)的板模后，應(yīng)用25b的工字鋼行V字方向支撐，保障施工安全。

[1]楊文彬.廣深沿江高速牛頭山隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工藝與注意事項(xiàng)[J].科技促進(jìn)發(fā)展,2010,9(12):22-29.

[2]懷平生,趙香萍.以色列卡邁爾(Carmel)隧道大跨度雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù),2010,3(14):105-118..