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1、第20卷第1期石家庄铁道学院学报Vol.20No.12007年3月JOURNALOFSHIJIAZHUANGRAILWAYINSTITUTEMar.2007地下铁道由区间隧道扩挖三联拱隧道施工技术王鹏程(中铁第十二局集团第二工程有限公司,山西太原030032)摘要:北京地下铁道某地下区间设计有一段大断面三联拱隧道,由于受开挖工作面的限制,采取从区间隧道扩挖的施工方案。拟定了双侧壁导坑法结合CRD工法施工的方案;采用FLAC模拟该断面施工顺序,确定每步开挖工序产生的沉降值,制定了施工控制标准;介绍了该断面初期支护参数、由区间标准断
2、面转换到三连拱隧道的工法及工程效果。建立的分步控制沉降的施工控制模式,有利于控制每一步序沉降值;三联拱隧道段沉降、变形稳定,满足施工控制值的要求。关键词:地下铁道;隧道;施工技术中图分类号:U453.5文献标识码:A文章编号:10063226(2007)010111041工程概况北京地铁10号线花园东路站-八达岭高速站区间,与花园东路站接口处,由于右线设存车线的需要,里程为K7+049.241至K7+066.966之间采用3联拱隧道结构。该隧道初期支护总的净跨度为22.55m,净高度为10.50m,高跨比为0.47;覆土厚度9.
3、5m,覆跨比为0.42,为典型超浅埋隧道。与该段相衔接的花园东路站为明挖车站,基坑围护结构为钢筋混凝土围护桩,施工任务由另一承包商负责,施工进度相对滞后。该大断面的隧道开挖受到工作面的限制,只能采取从区间隧道扩挖的施工方案。扩挖从区间正洞的左右两侧分别进行,由小断面施工扩挖到大断面,施工中不具备管棚预支护的条件。地层情况自上而下主要为杂填土①1层、粉质粘土③1层、粉土④1层、粉土④2、粉质粘土④层、中粗砂⑤1层、粉质粘土⑥层、粉土⑥1层、粉砂细砂⑦2层、粉质粘土⑦3层、粉砂细砂⑦2层、粉质粘土⑧层。施工范围内存在台地潜水、层间潜
4、水,隧道南侧为小月河,与小月河的最小距离为4.74m,小月河保持有较高的常水位。隧道拱部、基底位于粉质粘土、粘土层。开挖拱部和顶部为砂层,地质条件差,稳定性差,不能形成自然应力拱。该段穿越部位地面有1栋3层高临时建筑,要求施工不影响其正常使用。2施工方案与施工效应模拟2.1施工方案该段截面尺寸较大,采用双侧壁导坑法结合CRD工法施工,将大断面隧道分解为若干小块,按照先侧洞、后中洞的顺序开挖、衬砌,分块开挖,分块衬砌,具备条件时尽早闭合成环,初支二衬结合进行,合理利[1,2]用两侧洞成环隧道承受围岩压力,充分发挥二衬结构的支护作用
5、,降低初支承受荷载。总体施工方案是:①区间标准断面的的施工方法由台阶法转变为CD法施工(北侧墙扩挖0.6m),再由CD法施工转变为CRD法施工;②施工2个侧壁导坑,每侧导坑施工采用CRD工法;③在2个侧壁导坑开挖到位后,施工双侧壁导坑的二次衬砌;④双侧壁导坑二次衬砌施工完成后,采用CRD工法施工中洞;⑤中洞开挖及初支完成后,施工中洞的二次衬砌。该段全断面的开挖和初期支护施工共分为12个导洞进行,如图1所示。每个施工步序的作业内容如下:①在结构拱部施作小导管注浆加固地层,每榀格栅(间距0.5m)打设一环。分别采用CRD法进行两收稿
6、日期:20061211作者简介:王鹏程男1963年出生高级工程师112石家庄铁道学院学报第20卷侧洞开挖,及时施作初期支护及临时支护格栅喷混凝土,封闭支护体系。各导坑之间距离不小于5.0m。②初支成环稳定后,跳段拆除一侧洞内临时支护,一次拆除长度不大于6.0m。③施作仰拱防水层,绑扎钢筋,浇注5m仰拱二衬结构混凝土(A部分),施工缝处均预留结构防水层、钢筋接头。④搭设拱部支架,依次施作拱部防水层、绑扎钢筋、安装模板、封端头,浇筑拱部二衬混凝土(B部分),完成单侧洞二衬结构。⑤重复②、③、④步骤,完成另一侧洞二衬结构(先C部分后D
7、部分)。⑥两侧洞混凝土全部达到设计强度后,施工中洞临时小导管加固地层,开挖土体,及时施作初期支护及临时支护格栅喷层,封闭支护体系。⑦中洞全部贯通后,间隔5m跳段拆除中洞临时支护,一次拆除长度不大于6.0m。⑧铺设中洞仰拱防水层,与侧洞仰拱防水连接严密,绑扎钢筋,浇注中洞仰拱剩余混凝土(E部分)。⑨铺设中洞拱部防水层,绑扎钢筋,浇注拱部混凝土(F部分)。⑩拆除模板支架体系,二衬结构施工完毕,形成三联拱结构。图1三联拱隧道施工步序2.2施工效应模拟为在施工之前了解三联拱隧道暗挖段施工过程中所可能产生地层变位和应力的影响,明确这种影响
8、的大小量级和范围,明确危险可能发生的部位、方式及应采取的施工对策,同时为现场监控量测提供管理[3]基准和依据,对该暗挖段进行施工过程的动态分析,主要计算施工时对地表变形的影响。通过大型岩[4]土工程软件FLAC模拟该断面施工顺序,确定每步开挖工序产生的沉降值,为
