岗石区间超小间距隧道施工技术.doc

岗石区间超小间距隧道施工技术 摘要：以城市地铁采用矿山法施工小间距隧道技术为 研宄目标，分析了地铁小间距隧道施工的技术难点和关键 点，总结了地铁小间距隧道施工方法、技术思路和施工技 术措施，介绍了广州地铁三号线岗石区间超小间距隧道工 程实例。认为，地铁小间距隧道施上应采用综合性技术和 措施，提高隧道支护结构的强度、刚度和整体性，减少和 控制两条隧道开挖时的相互影响，合理地利用围岩自承能 力，保证围岩与支护结构共同作用 关键词：地铁;隧道;施上:监控量测 0引言 现行《地铁设计规范》规定［1］，两条平行隧道的净距 不宜小于隧道外轮廓直径，在设计阶段，小间距隧道方案 应尽量避免。但是，由于线路周围的既有建筑物基础、既 有构筑物、既有隧道和其他条件约束，有时不可避免地采 用小间距隧道方案。随着城市建设的发展和地铁线路的增 多，小（超小）间距隧道工程不断出现［2-4］。 超小间距隧道施工，现行《地下铁道工程施工及验收 规范》没有涉及，更无成熟的“工法”参照。因此，研究 地铁小间距隧道的施工技术成为急迫的任务。广州市轨道 交通三号线岗石区间隧道，两洞之间净距为0-195醐，属 浅埋超小间距隧道工程。本文根据广州地铁三号线岗石区 间超小间距隧道工程实践［［5］，分析了小间距隧道围岩力 学特征，以及地铁小间距隧道的技术难点和对策，总结了 地铁小间距隧道的施工方法、施工工艺和技术措施。 1小间距隧道围岩力学特征 岗石区间超小间距隧道左右线均采用上下台阶法施 工，左线隧道先掘。施工过程中的监测结果表明，右线隧 道开挖引起先掘的左线隧道围岩应力剧烈变化，隧道偏压 显著。 1围岩应力状态复杂，施工中变化剧烈 监测表明［2］,右线隧道开挖引起先掘的左线隧道围岩 应力剧烈变化。左线隧道ZDKS+823断面，由于右线上台阶 开挖，两隧道间土体从较大的拉应力状态快速增大为很大 的拉应力状态，再快速下降成为较小的拉应力，直至压应 力。 右线隧道开挖引起两隧道间围岩内存在拉应力状态。 土体和风化岩体的抗拉强度极低，拉应力状态的存在使隧 道围岩处于极为不利的应力状态。因此，施工中保证支护 与围岩密实接触是十分重要的。 格栅钢筋应力和地表下沉等量测结果也与上述收敛、 岩应力量测结果相互印证。 2偏压显著 超小间距隧道施工过程中隧道偏压显著，左线隧道 ZDKS+8 23断面，在右线隧道开挖后，靠右线拱腰围岩应力 远小于另一侧拱腰，见图1、图2e靠右线帮脚和底板存在 较大的拉应力，而另一侧应力很小，见图2。 左线隧道ZDKS十810断面，在右线隧道开挖后，靠右 线拱腰围岩应力远小于另一侧拱腰。靠右线帮脚处围岩应 力持续增加，远大于另一侧帮脚，形成显著偏压。随着隧 道开挖过程进行，格栅钢筋应力和围岩应力变化明显，分 布复杂;特别是两隧道之间的T型土体和相邻的两侧初期支 护应力变化剧烈，状态复杂。 2岗石区间超小间距隧道施工 1施工难点 根据广州地铁三号线岗石区间超小间距隧道工程和其 他小间距隧道工程实践［2-5 ］，地铁小间距隧道施工必须妥 善解决以下技术难点： 先掘隧道对后掘隧道的偏压影响； 后掘隧道对先掘隧道的扰动影响； 两隧道中间T型土体在两次开挖扰动情况下的稳定； 两条隧道先后开挖引起的地面沉降等围岩变形控制 (5 )软弱岩土体问题:地铁隧道一般处于上体或风化岩 体内，强度低，性质软弱，易受水的影响; (6)浅埋问题：地铁隧道一般埋深较浅，属浅埋隧道。 两条隧道先后开挖，容易引起地面沉降量过大等问题。 2. 2施工方法与技术措施 根据上述地铁小间距隧道的围岩变形特点和技术难点 设计、施工中必须尽可能减少对围岩的扰动，特别是对中 间土(岩)体的扰动。同时，支护强度和刚度要大，支护结 构的整体性要强，以限制围岩变形，保持围岩自身强度和 承载力，促使围岩一支护系统及时达到长期稳定。而且， 要减少和控制先掘和后掘隧道开挖时的相互影响。总体目 标是，合理利用围岩自承能力，保证围岩与支护结构共同 作用。 因此，地铁小间距隧道施工中，采用单一的、单方面 的或局部的方法、措施难以达到上述目标和要求。而应在 施工方法、施工工艺、支护形式与参数、特殊施工方法的 应用等方面采用综合性技术、措施，其要点如下： 施工方法主要采用台阶法、单侧壁导坑法或两者组 合，并控制循环进尺； 控制和减小开挖对围岩的扰动； 左、右线隧道开挖面错开一定距离； 提高支护的强度、刚度和整体性，控制围岩变形； 两隧道前方土体和两隧道间T型土体预加固； 加强先掘隧道支护，及时施做先掘隧道的二次衬砌， 促使围岩一支护系统及时达到长期稳定； 及时施做仰拱，形成封闭支护结构； 监控量测，信息化施工。 岗石区间超小间距隧道施工[5 -7] 广州地铁三号线岗石区间超小间距隧道工程，一次支 护为喷锚网与格栅钢架，二次衬砌为