地铁车站双侧壁导坑法施工优化技术

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1、地铁车站双侧壁导坑法施工优化技术　　摘要：以实际案例为依托，阐述双侧壁导坑法在岩层地区的大断面隧道施工过程中当采用钻爆施工时,实际存在的不利于施工安全和施工组织的弊端，并根据双侧壁导坑法的实际适用条件通过实践提出与本案例类似的大断面隧道施工工法优化的建议，以供参考。关键词：大断面隧道钻爆法双侧壁导坑法优化中隔壁法中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：1前言双侧壁导坑法，又称双侧壁导洞法或眼镜工法。属于新奥法的一个分支，以新奥法基本原理为依据，将大断面隧道分割成4~9个小隧道进行施工的方法，结合静态监测数据指导

2、一线开挖及支护作业的信息化施工以减少对围岩的扰动，控制开挖面稳定，减少地面沉降等从而保证施工安全及地面构筑物安全。10随着社会的发展和需求，地铁建设将成为未来基建领域的重点之一，因此暗挖大断面隧道如雨后春笋般大量涌现，而目前解决大断面隧道掘进（如300㎡以上的隧道）的比较成熟且广为运用的方法即为双侧壁导坑法，在采用机械开挖的大断面隧道中得到广泛运用，并较好的实现了预期的目标。因此在业内出现只要是大断面隧道均套用此法的现象，在理论计算、设计中可行，而实际施工中因各自地质特点的区别在部分地区却难以执行的现象，出现了理

3、论与实际的矛盾。本文以实际案例为依托阐述双侧壁导坑法在采用钻爆施工的岩层地区实际运用过程中出现诸多的问题。2案例概况本案例为较为普遍的标准单拱中间站点暗挖地铁车站：拱顶埋深约为45～49m。为深埋隧道，车站净宽度为18.396米，净高度为15.342米，开挖断面宽20.795m，高17.562m，马蹄形断面，断面面积306.81m2，10米岛式双层车站，采用暗挖钻爆法施工，设计规定工法为双侧壁导坑法施工步序如图1所示。二衬结构施工为先拱墙后仰拱，拱墙采用整体台车一次成型。车站主体结构支护参数图1-1主体隧道施工步

4、序剖面布置图图1-2主体隧道施工步序平、立面布置图10本车站位于构造剥蚀丘陵地貌上，地势稍高，第四系覆盖层厚度小，基岩大片出露，砂岩泥岩互层的陆相碎屑岩含水微弱，地下水富水性受地形地貌、岩性及裂隙发育程度控制，为大气降水和地面水体渗漏补给。一般情况下，第四系厚度小，覆盖少，含水微弱，地下水主要为第四系弱承压水及基岩裂隙水。；侏罗系的泥岩等为相对隔水层；侏罗系的砂岩为基岩裂隙水含水层。围岩主要为中等风化砂质泥岩，自然抗压强度12.7MPa，局部夹少量砂岩，围岩基本级别为Ⅳ级，岩层基本水平，无不良地质现象。3实际存在

5、的问题及结论3.1施工组织方面（1）核心土上台阶开挖组织困难根据设计，核心土上台阶即⑦部开挖后紧跟拱墙二衬施工然后进行中下台阶开挖，核心土上台阶开挖时两侧导洞已开挖完成，此时唯一通道于核心土上，首部开挖时借助防水台架可勉强解决人员上下开挖机具运输问题，而土方运输、排险均需要的机械设备（如装载机、挖机、渣车）和初支所需的拱架运输问题为施工组织难点，虽然可利用挖机将渣翻至底板后装渣运输，但挖机上下是必然，如图2示意。图2-1主体隧道⑦部开挖示意图（2）拱墙二衬施工与掌子面两侧导坑开挖作业并行期间运输困难10如图1所示

6、，在此期间因防水台架、二衬模板台车存在，核心土两侧无法再通行车辆，运输极为困难。3.2安全隐患方面目前双侧壁导坑法成功推广的诸多案例中具有一个共同点即：在黄土、沙层、砂卵石层、Ⅴ级软弱围岩中可采用机械或人工开挖工法时可成功实现预期目标，而双侧壁法与钻爆法相结合便出现如下安全隐患。（1）爆破施工对临时支撑的破坏①，两侧导坑中下台阶松动爆破产生的部分飞石以及振动对临时横撑稳定性造成一定影响，轻微的如接头松动，严重的如横撑变形等。10②，核心土上台阶（第⑦部）爆破开挖对两侧临时竖向支撑的破坏。因第⑦部开挖时，因两侧已施

7、工临时支撑且此时主体初支未形成整体临时支撑无法拆除，从而⑦部开挖无临空面无法采用松动爆破，只能选择掏槽爆破，在爆破瞬间产生较大的横向膨胀压力，临时竖向支撑易松动、脱落、变形，。此时两侧导坑已开挖至基底，临时支撑已封闭成环，在拱部初支未形成整体受力前如竖向支撑破坏造成双侧壁临时支撑系统主要功能失效，易出现两侧初支因自重产生向下位移并通过锚杆对围岩产生向下拉力（初支拉拱现象），若此时岩层层状明显或岩层倾斜存在偏压情况时便发生坍塌事件造成人员伤亡、财产损失，在类似工程实际施工中已发生此类事件。而双侧壁导坑法成功运用的关

8、键在于此部开挖时临时支撑体系是稳固可靠的，在拱部初支连城整体后拆除临时支撑体系完成支撑转换进行二衬施工，若此时临时支撑体系提前失去支撑功能便不能取得双侧壁法应有的优势成果。图2-2主体隧道⑦部开挖示意图（2）同一里程拱部多次爆破加大安全隐患中下台阶采用松动爆破对岩层扰动可以忽略，对安全影响不大，而在拱部双侧壁法需经过三次爆破，且三次爆破均需要采用掏槽形式，装药量、振动较大