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1、第43卷第4期现代隧道技术Vol.43No.42006年8月ModernTunnellingTechnologyAug.2006文章编号:1009-6582(2006)04-0021-06深圳地铁重叠隧道设计与施工技术要点李德才扈森王明年(铁道第二勘察设计院,成都610031)(西南交通大学,成都610031)摘要深圳地铁重叠隧道是国内第一个整座区间采用锚喷构筑法施工的地铁隧道,该隧道所处地质条件差、与周围建筑关系复杂,设计施工难度大。六年前,为了达到安全、可靠、经济的目标,集中了国内相关技术力量,对重叠隧道工程的设计与施工开展了一系列研究,解决了许多关键性技术难题,
2、探索出了一套先进、科学的设计方法和施工工艺,确保了该隧道按期顺利建成。隧道已经过近2年的运营,目前状态良好。为了推广应用其建设经验,文章对重叠隧道设计、施工中的关键技术进行了总结。关键词深圳地铁重叠隧道设计施工+中图分类号:U231.3文献标识码:A为国内第一例整段地铁区间长距离采用暗挖法施工1概述的规模最大的重叠隧道。其工程特点主要表现为:深圳地铁一期工程罗湖站—国贸站—老街站—隧道穿行于繁华商贸中心老城区和交通繁忙路段,大剧院站区间隧道,由于受规划地铁车站站位和沿相互影响的重要建(构)筑物多,如百货广场、华中线密集高层建筑桩基础的限制,设计采用了暗挖法酒店、广深铁
3、路桥和人民桥,以及横跨隧道的既有大施工的重叠隧道方案。其中,国贸站—老街站—大型地下干渠等,有四处建筑桩基础需作托换处理;隧剧院站区间隧道采用浅埋暗挖法及锚喷构筑法施道位于花岗岩、花岗片麻岩和凝灰岩风化层及残积工,结构设计形式有三种,即单洞双层隧道、双洞重土层、砂砾层中,大部分围岩软弱富含地下水,部分叠隧道、双洞平行隧道(图1)。地段围岩呈“上软下硬”状态,地下水位埋深1.2～6.0m,采用锚喷构筑法施工存在较大的难度;覆土仅9～16m,属超浅埋隧道;断面高、净距小,单洞双层隧道断面高达15.6m,双洞隧道间净距最小仅1.6m,隧道与既有桩的最小间距仅1.0m,与地下
4、干渠底的距离最小仅1.5m,结构间相互影响大;洞型多,单洞双层与双洞结构及工法转换复杂。由于浅埋软岩中重叠隧道施工时的相互影响严重,它的力学行为将不同于单个隧道,再加之这方面的图1深圳地铁重叠隧道洞型示意经验不足,因此该区间隧道设计施工风险很大,是整个Fig.1Schematicshowingtheoverlappedtunnel地铁一期工程中的难点和重点之一。通过集中国内相inShenzhenmetro关技术力量,对重叠隧道开展一系列研究,探索出了一套先进、科学的设计方法和施工工艺,加快了施工速国贸站—大剧院站区间纵断面如图2所示。度,提高了施工质量,确保了施工安全
5、。该隧道经过近国-大区间重叠隧道长1055m,其中单洞双层2年的运营,目前状态良好。为了更好地推广应用,有重叠隧道长725m,双洞及交错重叠隧道长330m,必要对其设计、施工中的技术要点进行总结。修改稿返回日期:2006-06-12作者简介:李德才,男,高级工程师,副总工程师.·21·现代隧道技术·22·深圳地铁重叠隧道设计与施工技术要点对单洞双层A型、单洞双层C型、单洞双层D2研究方法型、双洞重叠A型、双洞重叠B型、平行隧道等6种在设计、施工中,对单洞双层隧道、双洞重叠隧断面型式8种工况进行了有限元数值模拟。计算采道、平行隧道的重要技术问题的研究,主要采用有限用二维
6、弹塑性分析方法,本构关系采用摩尔-库仑元数值分析和现场监测反馈分析两种方法。屈服准则,应力释放系数根据地层不同,取不同值。(1)有限元数值分析分析计算结果见表1。表1分析计算结果Table1Resultsofanalyses序号洞型围岩条件临时仰拱临时支撑施工方法施工步数1单洞双层A型V级有有4台阶102单洞双层A型V级无无4台阶103单洞双层C型Ⅱ级无无5台阶124单洞双层D型V级有有5台阶125单洞双层D型V级无无5台阶126平行隧道V级无无台阶法107重叠隧道A型上为Ⅵ级、下为Ⅱ级无无台阶法108重叠隧道B型V级无无台阶法10(2)现场监测总的要求是先下后上,二
7、次衬砌分四次灌筑,分对单洞双层A型、单洞双层C型、单洞双层D别为仰拱、下洞边墙及顶板、中板、上洞边墙及拱部。型、双洞重叠A型、双洞重叠B型、平行隧道等6种为了施作二次衬砌,需要拆除临时仰拱和临时横支断面型式进行了围岩压力、洞周收敛、拱顶下沉规律撑,每次拆除为一个循环长度。监测,其中围岩压力4个断面20个测点、洞周收敛3.2重叠隧道施工技术12个断面24个测点、拱顶下沉26个断面26个测(1)开挖方法点。为了与计算结果进行比较,现场测点位置与计总的原则是先下洞开挖,后上洞开挖。上下隧算取点位置相同。采用多组试算方法确定计算参道均采用短台阶法进行施工。在
