平頂直墻暗挖隧道設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)

李　冰， 郝志宏， 李松梅， 杜玉峰

(1. 北京市軌道交通設(shè)計研究院有限公司, 北京 100068; 2. 北京市軌道交通

工程技術(shù)研究中心, 北京　100068)

?

平頂直墻暗挖隧道設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)

李冰1，2， 郝志宏1，2， 李松梅1，2， 杜玉峰1，2

(1. 北京市軌道交通設(shè)計研究院有限公司, 北京 100068; 2. 北京市軌道交通

工程技術(shù)研究中心, 北京100068)

摘要：針對北京地區(qū)平頂直墻暗挖隧道土體開挖易坍塌、地表沉降量敏感的施工特點，通過對平頂直墻暗挖隧道設(shè)計與施工的技術(shù)特點進(jìn)行分析，提出平頂直墻暗挖隧道的設(shè)計方法、施工原則與要求；通過對平頂直墻暗挖隧道初期支護(hù)斷面劃分、超前支護(hù)、工序轉(zhuǎn)換以及特殊措施的分析總結(jié)，提出“優(yōu)先墻柱二次襯砌法”與“中隔壁保留法”2種原則性平頂直墻暗挖隧道施工步序，并給出了3種常規(guī)條件下的典型施工步序，供設(shè)計與施工參考。

關(guān)鍵詞：平頂直墻; 暗挖隧道； 設(shè)計與施工; 施工步序

0引言

北京地區(qū)平頂直墻暗挖隧道多在松軟第四紀(jì)地層中修建，圍巖自身承載能力較差，其場區(qū)環(huán)境通常也較為復(fù)雜，施工具有較大難度和風(fēng)險。若控制不當(dāng)，施工過程中會出現(xiàn)坍塌、地面過大沉降及襯砌滲漏水等問題。

文獻(xiàn)[1-6]對礦山法、新奧法、淺埋暗挖(礦山)法的理論基礎(chǔ)、工程理念、設(shè)計與施工方法等進(jìn)行了深入地分析總結(jié)。北京地區(qū)平頂直墻暗挖隧道設(shè)計思想，本質(zhì)上仍遵循“淺埋暗挖法”原理，但平頂直墻暗挖隧道由于其自身技術(shù)特點，有土體開挖易坍塌、地表沉降量敏感等特點，因此應(yīng)嚴(yán)格控制；故在設(shè)計思想中應(yīng)更多地強(qiáng)調(diào)土體開挖、初期支護(hù)砌筑階段的防坍塌設(shè)計，以及二次襯砌砌筑過程中的受力轉(zhuǎn)換步序設(shè)計。

平頂直墻暗挖隧道的設(shè)計與施工有多種方法： 文獻(xiàn)[7-12]結(jié)合實踐工程對特定條件下的平頂直墻暗挖隧道的施工步序、受力轉(zhuǎn)換等進(jìn)行了分析研究，論證了工程可行性，總結(jié)了工程效果；而文獻(xiàn)[13-15]則以規(guī)范條文的形式對暗挖工法的工程設(shè)計進(jìn)行了一定的約束。但在實際施工中，受環(huán)境因素、地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)形式以及工程工期等限制，平頂直墻暗挖隧道的施作靈活多樣。

因此，本文通過分析近年來北京地區(qū)已建及在建軌道交通平頂直墻暗挖隧道的設(shè)計與施工經(jīng)驗，對其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，提出平頂直墻暗挖隧道施工步序及受力轉(zhuǎn)換的原則及要求。

1技術(shù)特點

平頂直墻暗挖隧道與傳統(tǒng)拱形暗挖隧道施工方法相比，有其自身技術(shù)特點。

1)平頂直墻暗挖隧道在土方開挖時期不利于形成土拱，土體結(jié)構(gòu)自穩(wěn)能力差，極易造成拱頂?shù)敉粱蛱?/p>

2)平頂直墻暗挖隧道在初期支護(hù)鑿除、二次襯砌砌筑過程中，結(jié)構(gòu)受力轉(zhuǎn)換相對更為復(fù)雜，更易發(fā)生沉降過大甚至冒頂坍塌等工程事故，因此其設(shè)計思想與拱頂隧道有一定不同。

平頂直墻暗挖隧道施工步序，一般有2種情況： 一是對于較小跨度、且沉降要求嚴(yán)格的隧道，可采用在二次襯砌砌筑時保留初期支護(hù)中隔壁的方式來增強(qiáng)豎向支撐剛度，保證施工安全； 二是對于較大跨度或沉降要求更嚴(yán)的隧道，應(yīng)合理劃分初期支護(hù)斷面，優(yōu)先開挖并砌筑豎向承力永久構(gòu)件(如墻柱等)，盡早形成豎向的二次襯砌傳力體系，以減小施工對圍巖土體帶來的不利影響。

3)平頂直墻暗挖隧道結(jié)構(gòu)斷面受力形式較差，其初期支護(hù)及二次襯砌均存在局部節(jié)點多類型應(yīng)力集中的問題，尤其是頂板支點處會形成大偏心受壓及大剪力同時作用，較易形成局部受力潰屈，帶來安全問題。因此，在平頂直墻暗挖隧道設(shè)計中，應(yīng)針對性地對初期支護(hù)及二次襯砌的局部關(guān)鍵節(jié)點進(jìn)行加強(qiáng)，以確保施工。

4)平頂直墻暗挖隧道施工工法特點決定其沉降控制偏弱，因此，在設(shè)計中一般會采取加強(qiáng)初期支護(hù)背后及二次襯砌背后注漿、地面鋪設(shè)鋼板、洞內(nèi)超前注漿、地面深孔注漿、地表架設(shè)便橋及增加伺服頂撐控制等多樣化措施，以加強(qiáng)對上覆土體或結(jié)構(gòu)的沉降控制，滿足不同施工需要。

2設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1關(guān)鍵技術(shù)原則

1)平頂直墻暗挖工法是在隧道因特殊外部條件無法按傳統(tǒng)拱形斷面實施時，采取的一種特殊的施工工法。與傳統(tǒng)拱形斷面工法比較，該工法可以暗挖方式實現(xiàn)平頂直墻結(jié)構(gòu)斷面，但其技術(shù)特點導(dǎo)致其在風(fēng)險控制、沉降控制、進(jìn)度控制等方面有一定劣勢，故除非條件所限，正常環(huán)境下不建議使用平頂直墻暗挖工法。

2)平頂直墻暗挖隧道施工除應(yīng)嚴(yán)格遵循淺埋暗挖“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測”十八字方針外，還應(yīng)遵循“初期支護(hù)謹(jǐn)防坍塌，二次襯砌合理轉(zhuǎn)換”的原則。

3)平頂直墻暗挖隧道設(shè)計，應(yīng)采用“工程類比為主、受力計算為輔及影響分析并舉”的方法。

4)根據(jù)D1311/995—2013《城市軌道交通土建工程設(shè)計安全風(fēng)險評估規(guī)范》[13]及《北京軌道交通工程安全風(fēng)險管理體系》，對礦山法結(jié)構(gòu)采用平頂直墻工法的工程自身風(fēng)險分級，可上調(diào)一級。

5)隧道開挖支護(hù)設(shè)計須充分考慮時空效應(yīng)，以最小工程成本來保證施工安全及環(huán)境安全。

6)在平頂直墻暗挖隧道設(shè)計中，與傳統(tǒng)拱形隧道相比，可適當(dāng)采用更為剛性的初期支護(hù)，更細(xì)化的二次襯砌砌筑步序以及更強(qiáng)的安全防備措施。

7)平頂直墻暗挖隧道設(shè)計，在條件允許時宜優(yōu)先采用微起拱的結(jié)構(gòu)型式。

8)平頂直墻暗挖隧道設(shè)計，應(yīng)避免不利因素的疊加，例如平頂直墻暗挖隧道同時涉及小半徑曲線施工、仰挖施工、變斷面施工、多點破除馬頭門施工、不良地質(zhì)施工及帶水施工等。

2.2關(guān)鍵技術(shù)要點

平頂直墻暗挖隧道施工具有較大難度和風(fēng)險，若設(shè)計不當(dāng)，易出現(xiàn)施工坍塌、地面沉降、襯砌滲漏等問題。北京地區(qū)的平頂直墻暗挖隧道設(shè)計，應(yīng)遵循如下設(shè)計要點。

2.2.1初期支護(hù)斷面劃分

對于擬建的地下平頂直墻二次襯砌結(jié)構(gòu)，首先應(yīng)根據(jù)其跨度、層數(shù)及整體規(guī)模適當(dāng)劃分初期支護(hù)分部開挖斷面，一般應(yīng)遵循以下原則。

1)初期支護(hù)斷面開挖跨度一般宜小于4 m，總開挖跨度宜小于12 m。

2)初期支護(hù)斷面開挖高度一般宜小于5 m，且應(yīng)根據(jù)具體人工操作高度酌情采用一次或多次臺階法開挖。

3)各初期支護(hù)洞室縱向開挖間距不應(yīng)小于1.5倍洞室高度。

4)對于需密貼下穿既有結(jié)構(gòu)且沉降控制嚴(yán)格的平頂直墻暗挖隧道工程，應(yīng)根據(jù)具體情況增加伺服頂撐等動態(tài)控制方法，同時應(yīng)采用配合伺服頂撐的專用活動式初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.2.2超前支護(hù)

與傳統(tǒng)拱形斷面隧道相比，平頂直墻暗挖隧道一般采用更強(qiáng)一些的超前支護(hù)。為防止上部無法成拱的土體坍塌失穩(wěn)，一般采用大管棚等防塌效果較好的超前措施。設(shè)計中結(jié)合具體情況，也可靈活采用超前小導(dǎo)管加固、管幕棚護(hù)、深孔注漿等方式。對沒有降水條件的含水地層施工，也可考慮采用全斷面(或半斷面)的注漿加固方式，同時兼顧防塌、防沉降、封堵地下水等目的。

2.2.3初期支護(hù)

1)平頂直墻暗挖隧道初期支護(hù)厚度一般選擇比傳統(tǒng)拱形隧道構(gòu)件剛度更大的初期支護(hù)，其構(gòu)件厚度一般不小于300 mm。

2)初期支護(hù)格柵鋼架拱腳，必須打設(shè)可靠鎖腳錨管并注漿，并及時進(jìn)行初期支護(hù)背后注漿、初期支護(hù)與二次襯砌回填注漿等措施。

3)平頂直墻暗挖隧道初期支護(hù)豎向中隔壁可根據(jù)具體情況靈活采取工字鋼+網(wǎng)噴形式，或者鋼筋格柵鋼架+網(wǎng)噴形式進(jìn)行支撐。

4)初期支護(hù)格柵節(jié)點應(yīng)設(shè)置在受力較小區(qū)域(一般為1/4～1/3跨度)和奇偶榀錯縫，節(jié)點的強(qiáng)度與剛度應(yīng)嚴(yán)格控制，滿足受力要求。

5)初期支護(hù)格柵應(yīng)力復(fù)雜集中的關(guān)鍵節(jié)點，應(yīng)采取多重措施重點加強(qiáng)，保證其安全度。例如頂板中間支點處的初期支護(hù)接頭同時承受大偏心受壓及大剪力作用，較易形成受力塑變或潰屈，應(yīng)重點防護(hù)。

6)平頂直墻暗挖隧道格柵間距及開挖步序一般不大于500 mm。

7)平頂直墻暗挖隧道施工，務(wù)必遵守初期支護(hù)施工“快封閉”的原則，盡早形成封閉受力體系。

8)平頂直墻暗挖隧道施工，必須堅持信息反饋、動態(tài)控制原則。將“施工—反饋—預(yù)測—調(diào)整方案—下步施工”的動態(tài)過程貫穿于施工的全過程。施工過程中，施工應(yīng)保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時、完整和可靠，加強(qiáng)對數(shù)據(jù)的分析與利用，在每個主要工況工前工后都應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，對工況過程中的環(huán)境反饋做分析及預(yù)測，并形成針對性的下部施工計劃。

2.2.4工序轉(zhuǎn)換

1)平頂直墻暗挖隧道施工，應(yīng)充分重視豎向承載體系的連續(xù)性，并應(yīng)優(yōu)先形成豎向永久結(jié)構(gòu)承力體系。

2)平頂直墻暗挖隧道工程，應(yīng)謹(jǐn)慎拆除豎向支撐。必要時可考慮采用型鋼豎向支撐不拆除直接澆筑入二次結(jié)構(gòu)，后割除豎向支撐并作防水節(jié)點單獨(dú)處理的方式，來減小上部土體或結(jié)構(gòu)的沉降。也可采用臨時型鋼柱(鋼管柱)“換撐”的措施，解決中隔壁鑿除帶來的豎向支撐不足問題。

3)施作二次襯砌時，必須充分利用土體環(huán)境及襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力重分布的時空效應(yīng)，做好受力轉(zhuǎn)換，分段鑿除初期支護(hù)隔壁，分段、跳倉施工二次襯砌。應(yīng)避免底板一次通鋪、長距離鑿除豎向隔壁等錯誤做法。

4)多跨結(jié)構(gòu)除縱向拆撐施工應(yīng)分段(一般不大于5～7 m)進(jìn)行外，橫向支撐拆除及替換也應(yīng)分部進(jìn)行，盡量減少一次拆撐的范圍。

5)平頂直墻暗挖隧道側(cè)壁若開設(shè)馬頭門，宜采取二次襯砌施作完成后再開設(shè)馬頭門進(jìn)洞的方式。

2.2.5特殊措施

平頂直墻暗挖隧道施工工法特點決定其沉降控制偏弱，因此在設(shè)計中應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)背后及二次襯砌背后注漿，地表宜鋪設(shè)鋼板，若有必要還可采用增加洞內(nèi)超前注漿、地面深孔注漿、地表架設(shè)便橋、增設(shè)伺服頂撐控制等多樣化措施，以加強(qiáng)對上覆土體或結(jié)構(gòu)的沉降控制，滿足不同施工需要。

2.3施工步序及說明

2.3.1優(yōu)先墻柱二次襯砌法

1)施作初期支護(hù)(Ⅰ)。小步距、臺階法開挖小導(dǎo)洞(2)，鋼筋格柵底部打設(shè)鎖腳錨管。該法施工步序1見圖1。

圖1　施工步序1

2)施作初期支護(hù)(Ⅲ)。小步距、臺階法開挖小導(dǎo)洞(4)。該法施工步序2見圖2。

圖2　施工步序2

3)小導(dǎo)洞內(nèi)施作防水層及底板、邊墻、頂板二次襯砌結(jié)構(gòu)(Ⅴ)。施作頂板與底板間垂直支撐(型鋼、鋼管等)。該法施工步序3見圖3。

圖3　施工步序3

4)分別依次施作初期支護(hù)(Ⅵ)、小導(dǎo)洞開挖(7)、初期支護(hù)(Ⅷ)、小導(dǎo)洞開挖(9)。該法施工步序4見圖4。

圖4　 施工步序4

5)小導(dǎo)洞內(nèi)施作防水層及底板、邊墻、頂板二次襯砌結(jié)構(gòu)(Ⅹ)。施作頂板與底板間垂直支撐(鋼管、型鋼等)。該法施工步序5見圖5。

圖5　施工步序5

6)分別依次施作初期支護(hù)(Ⅺ)、小導(dǎo)洞開挖(12)、初期支護(hù)(ⅩⅢ)、小導(dǎo)洞開挖(14)。該法施工步序6見圖6。

圖6　施工步序6

7)施作剩余防水層及頂板、中柱、底板二次襯砌結(jié)構(gòu)(XV)。該法施工步序7見圖7。

圖7　施工步序7

8)新建二次襯砌強(qiáng)度滿足要求時，逐步拆除垂直支撐，完成永久結(jié)構(gòu)。該法施工步序8見圖8。

圖8　施工步序8

2.3.2中隔壁保留法

1)施作初期支護(hù)(Ⅰ)。小步距、臺階法開挖小導(dǎo)洞(2)，鋼筋格柵底部打設(shè)鎖腳錨管。該法施工步序1見圖9。

圖9　施工步序1

2)施作初期支護(hù)(Ⅲ)。小步距、臺階法開挖小導(dǎo)洞(4)。該法施工步序2見圖10。

圖10　施工步序2

3)小導(dǎo)洞內(nèi)施作防水層及底板、邊墻、頂板二次襯砌結(jié)構(gòu)(Ⅴ)。型鋼(或鋼筋格柵柱或活動腳手架)不拆除。該法施工步序3見圖11。

圖11　施工步序3

4)待二次襯砌結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，拆除型鋼(或鋼筋格柵柱或活動腳手架)，并做防水處理。該法施工步序4見圖12。

2.3.33種常規(guī)典型施工步序

不同的環(huán)境條件及環(huán)境要求，需要不同的施工開挖方法。平頂直墻暗挖隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)結(jié)合不同的埋置深度、結(jié)構(gòu)型式、開挖跨度、周邊鄰近建筑(構(gòu))物對沉降的敏感程度，正確地選擇施工步序和方法。

圖12　施工步序4

除前述給出的2種原則性施工步序外，3種常規(guī)典型施工步序列舉如下。

1)單層矩形框架結(jié)構(gòu)單跨二導(dǎo)洞開挖下的平頂直墻暗挖隧道(較小跨度)。施工步序見圖13。

(a)(b)

(c)(d)

圖13施工步序(較小跨度)

Fig. 13Construction steps (small span)

2)單層矩形框架結(jié)構(gòu)單跨六導(dǎo)洞開挖下的平頂直墻暗挖隧道(中等跨度)。施工步序見圖14。

3)超寬單層框架結(jié)構(gòu)多跨多導(dǎo)洞開挖下的平頂直墻暗挖隧道(較大跨度)。施工步序見圖15。

3施工要求

1)施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙施工，不得擅自改變超前支護(hù)、初期支護(hù)結(jié)構(gòu)、二次襯砌砌筑及工序轉(zhuǎn)換等所有設(shè)計環(huán)節(jié)。

2)針對平頂直墻暗挖風(fēng)險較大的特點，施工中應(yīng)制定專項防坍塌、防沉降的環(huán)境保護(hù)措施及詳細(xì)的施工組織設(shè)計，并對設(shè)計中的各項措施的具體實施方案細(xì)則、詳細(xì)步序、實施工藝、實現(xiàn)方式等內(nèi)容進(jìn)行落實。

3)平頂直墻暗挖隧道工程需制定切實可行的施工應(yīng)急預(yù)案。

4)施工前做好施工周邊環(huán)境情況的核查，針對施工環(huán)境保護(hù)的目的和效果采取對應(yīng)措施。

5)對施工中的超前支護(hù)、土體開挖、初期支護(hù)施作、隔壁拆除、二次襯砌砌筑等關(guān)鍵工序，要求施工單位加強(qiáng)技術(shù)巡視、全程盯守、加強(qiáng)監(jiān)測、及時反饋等工作。

(a)(b)

(c)(d)

(e)(f)

(g)(h)

圖14施工步序(中等跨度)

Fig.14Construction steps (medium span)

(a)(b)

(c)(d)

(e)(f)

圖15施工步序(較大跨度)

Fig. 15Construction steps (large span)

6)加強(qiáng)對初期支護(hù)噴射混凝土質(zhì)量控制，尤其是頂板(拱)混凝土的厚度和密實度，防止頂部混凝土澆筑質(zhì)量缺陷帶來的構(gòu)件剛度、強(qiáng)度損失及附加沉降。

7)加強(qiáng)初期支護(hù)格柵拱腳穩(wěn)定的處理，減小施工沉降影響。

8)施工中應(yīng)充分重視開挖砌筑過程中的時空效應(yīng)的利用。

4討論

本文闡述的平頂直墻暗挖隧道設(shè)計與施工技術(shù)，來源于工程建設(shè)的實踐，也經(jīng)過了工程實踐的考驗。與傳統(tǒng)暗挖隧道相比，平頂直墻暗挖隧道的自身技術(shù)特點顯著，本文對其關(guān)鍵技術(shù)點進(jìn)行了較為詳盡的闡述，并提出了設(shè)計與施工的原則、方法以及施工步序。

鑒于平頂直墻暗挖隧道設(shè)計與施工技術(shù)特殊性，其開挖支護(hù)設(shè)計與施工須充分考慮時空效應(yīng)，并適當(dāng)加強(qiáng)初期支護(hù)、細(xì)化二次襯砌步序、加大安全防備措施，并在條件允許時宜優(yōu)先采用微起拱的結(jié)構(gòu)型式。同時，限于目前的理論分析尚不完善，后續(xù)可結(jié)合實際工程對北京乃至其他地區(qū)平頂直墻暗挖隧道的土體開挖支護(hù)時空效應(yīng)理論做進(jìn)一步的分析與研究。

參考文獻(xiàn)(References)：

[1]王夢恕，地下工程淺埋暗挖技術(shù)通論[M]．合肥： 安徽教育出版社，2004．(WANG Mengshu. Construction technology for shallow-covered underground engineering[M]. Hefei: Anhui Education Press, 2004. (in Chinese))

[2]王夢?。袊淼兰暗叵鹿こ绦藿夹g(shù)[M].北京： 人民交通出版社，2010．(WANG Mengshu. Construction technology for tunnel and underground engineering in China[M]. Beijing: China Communications Press, 2010. (in Chinese))

[3]關(guān)寶樹，隧道工程設(shè)計要點集[M].北京： 人民交通出版社，2003．(GUANG Baoshu. Design key points of tunnel[M]. Beijing: China Communications Press, 2003. (in Chinese))

[4]劉釗，佘才高，周振強(qiáng).地鐵工程設(shè)計與施工[M]．北京： 人民交通出版社，2004．(LIU Zhao, SHE Caigao, ZHOU Zhenqiang.Design and construction of Metro works[M]. Beijing: China Communications Press, 2004. (in Chinese))

[5]崔玖江，隧道與地下工程修建技術(shù)[M]．北京： 科學(xué)出版社，2005．(CUI Jiujiang. Construction technology for tunnel and underground engineering[M]. Beijing: Science Press, 2005. (in Chinese))

[6]肖廣智．鐵路客運(yùn)專線隧道修建技術(shù)[J]．鐵道工程學(xué)報，2008(增刊): 62-70．(XIAO Guangzhi．Tunnel construction technology for passenger-dedicated line[J]. Journal of Railway Engineering Society, 2008(S): 62-70. (in Chinese))

[7]王志剛．北京地鐵四號線宣武門站下穿既有車站施工方

案研究[J]．隧道建設(shè)，2009，29(5): 506-509．(WANG Zhigang．Study on undercrossing existing Metro station construction scheme of Beijing Metro Line 4 Xuanwumen station[J]. Tunnel Construction，2009, 29(5): 506-509. (in Chinese))

[8]劉蕾，尹亞坡．北京地鐵四號線宣武門站下穿運(yùn)營車站沉降控制綜合施工技術(shù)[J].隧道建設(shè)，2009，29(1): 112-l19．(LIU Lei, YIN Yapo. Comprehensive construction techniques for settlement control of Xuanwumen Metro station crossing underneath existing Metro Station on No.4 Line of Beijing Metro[J]. Tunnel Construction, 2009, 29(1): 112-119. (in Chinese))

[9]李名淦，周江天，趙德平,等．淺埋暗挖超大跨平頂直墻隧道設(shè)計與施工[J]．特種結(jié)構(gòu)，2008(3): 76-78．(LI Minggan, ZHOU Jiangtian, ZHAO Deping, et al. Shallow excavation large cross-topped straight wall design and construction of the tunnel [J]. Special Structures, 2008(3): 76-78. (in Chinese)

[10]李峰，楊威虎．大斷面平頂直墻地鐵風(fēng)道二次襯砌施工受力轉(zhuǎn)換技術(shù)[J]．都市快軌交通，2009(4): 83-86．(LI Feng, YANG Weihu. Secondary and lining construction of large cross-section box-type ventilation duct of Metro [J]. Urban Rapid Rail Transit, 2009(4): 83-86. (in Chinese))

[11]楊威虎，杜江，劉煥強(qiáng)．雙層雙跨平頂直墻暗挖地鐵風(fēng)道二次襯砌施工關(guān)鍵技術(shù)[J]．隧道建設(shè)，2008，28(4): 465-468．(YANG Weihu, DU Jiang, LIU Huanqiang．Key technology for construction of secondary lining of mined Metro ventilation gallery with double story, double span, flat roof and upright wall[J]. Tunnel Construction, 2008, 28(4): 465-468. (in Chinese))

[12]雷震宇，周順華．淺埋大跨度隧道臨時支撐的拆除分析[J]．工程力學(xué)，2006，23(9): 120-124．(LEI Zhenyu, ZHOU Shunhua．Removal analysis on temporary support of large-span tunnel under shallow cover[J]. Engineering Mechanics, 2006, 23(9): 120-124. (in Chinese))

[13]DB11/995—2013 城市軌道交通工程設(shè)計規(guī)范[S]．北京：北京城建設(shè)計研究總院有限責(zé)任公司，2013．(DB11/995—2013 Code for design of urban rail transit[S]. Beijing: Beijing Urban Engineering Design & Research Institute Co., Ltd., 2013. (in Chinese))

[14]TB1003—2005/J449—2005 鐵路隧道設(shè)計規(guī)范[S]．北京：中國鐵道出版社，2006．(TB1003—2005/J449—2005 Code for design of railway tunnel[S]. Beijing: China Railway Publishing House, 2006. (in Chinese))

[15]GB50299—1999 地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范[S]．2003版. 北京： 中國計劃出版社， 2003．(GB50299—1999 Code for construction and acceptance of Metro engineering[S]. 2003 Edition. Beijing: China Planning Press, 2003.(in Chinese))

Key Technologies for Design and Construction of Tunnels

with Flat Roofs and Straight Walls

LI Bing1,2, HAO Zhihong1,2, LI Songmei1,2, DU Yufeng1,2

(1.BeijingRailandTransitDesign&ResearchInstitute,Beijing100068,China;

2.BeijingRailandTransitEngineeringTechnologyResearchCenter,Beijing100068,China)

Abstract:In the construction of the mined tunnels with flat roofs and straight walls in Beijing, collapse and ground surface settlement may occur. In the paper, the technical difficulties in the design and construction of mined tunnels with flat roofs and straight walls are analyzed, the design method, construction principle and requirement for the mentioned tunnels are proposed, the sequential support, advance support, primary support, construction step conversion and special measures taken for the mentioned tunnels are summarized, and three typical construction sequences are proposed.

Keywords:mined tunnel with flat roof and straight wall; design and construction; construction steps

中圖分類號：U 455

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：1672-741X(2015)12-1295-06

DOI:10.3973/j.issn.1672-741X.2015.12.010

作者簡介：第一 李冰(1982—)，男，山東聊城人，2009年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)(北京)，結(jié)構(gòu)工程專業(yè)，本科，工程師，主要從事隧道及地下工程方面的設(shè)計與研究工作。

基金項目：北京市科技計劃資助課題(Z131100004513009)

收稿日期：2015-07-03; 修回日期: 2015-09-19