1、 专业知识分享版 使命:加速中国职业化进程 摘 要:结合工程实际,详细论述了单洞多层暗挖通道的设计与施工技术,并针对施工过程中的监测数据 进行分析,提出通道沉降的主要因素,为其他类似工程提供参考。 关键词:暗挖通道 ; 施工步序; 沉降 随城市发展,城市主干道路交通流量大,下方管线众多,对地铁的修建提出了更高的要求。区间隧 道采用矿山法施工时,施工竖井需设置在道路的两侧,通过施工横通道与正线隧道相连。横通道选取在地 铁隧道断面较大的位置,便于隧道断面由大到小施工。为使横通道更好地向区间正线隧道开挖,横通道的 高度会较高,一般为单洞两层或单洞三层结构,如图 1 所示。本工程通道接正线三连拱隧道,
2、为横通道 的设计施工提出了很高的要求。 1工程概况 北京某地铁区间沿西大望路向北敷设,区间,途径较多高层住宅及写字楼,道路交通繁忙,管线密 集。区间设置双列位停车线,采用矿山法施工。区间隧道的覆土深度为 12. 6 18m。1 #施工横通道高 15. 25m,宽 5. 7m,长 31. 934m,为单洞三层结构。 2横通道设计情况 通道采用宽度小,高度高通道结构,中隔板的位置需结合区间隧道的临时仰拱综合考虑设置。本通 道的中隔板位置与三连拱隧道的临时仰拱位置是同一标高,有利于正线隧道的出土。横通道的侧墙需开洞 进入正线隧道,开洞大,对横通道结构削弱很大,为保证通道结构的施工安全,横通道需施工完
3、二衬结构 再进正线隧道。 2. 1地层情况分析 横通道从上到下地层依次为素填土 1 2 、粉质黏土 3 1 、黏土 3 、中 粗砂 4 、黏土 4 1 、粉质黏土 4 、中粗砂 4 4 和粉质黏土 6 层。通道拱顶部主要为中粗砂 4 4 层,底板埋置地层为中粗砂 4 4 层。横通道需降 水施工,根据地质情况,横通道拱顶处于中粗砂层,易坍塌,需进行超前支护注浆,浆液采用改性水玻璃。 地层围岩为级,具体土层参数见表 1。 专业知识分享版 使命:加速中国职业化进程 2. 2计算分析 结构计算采用 SAP 软件进行计算,荷载 结构模型,二衬结构拱、边墙均用梁单元进行模拟, 土层与结构接触用弹簧单元模拟
4、。根据铁路隧道设计规范 ,拱顶荷载取全部覆土自重。 计算结果如图 2 所示。 从内力图上可以看出,两层中隔板的位置处支座的弯矩最大,需要对支座处侧墙的外侧钢筋加强。 3横通道施工情况 本横通道分上、中、下三个导洞施工,每个导洞均采用台阶法施工。上导洞台阶分界处增设临时仰 拱,台阶之间的纵向距离 3 5m ,导洞之间的纵向距离 5 8m 。横通道施工步序,如图 3 所示。 专业知识分享版 使命:加速中国职业化进程 第一步: 施作横通道拱顶超前支护,采用双排 DN42 小导管注浆。 第二步: 台阶法上导洞开挖,台阶步距 3 5m,打设锁脚锚管,逆作初期支护及上部临时中隔 板。 第三步: 台阶法中导
5、洞开挖,台阶步距 3 5m,打设锁脚锚管,逆作初期支护及下部临时中隔 板。 第四步: 台阶法下导洞开挖,台阶步距 3 5m,逆作初期支护。完成后沿大断面隧道拱顶施作 DN108 大管棚。 第五步: 分段拆除初支下部临时中隔板,拆除长度控制 6m,施作横通道仰拱及边墙防水层,及时 浇注二衬结构仰拱、侧墙及永久中隔板。 第五步: 待下部二衬结构强度达到 75%,保留模板及支撑,施作临时环梁、二衬隔板及边梁。边 梁与二衬隔板及临时环梁一起现浇。临时环梁碰到上部临时支撑时,预留钢筋,留施工缝。 第六步: 待二衬结构、二衬隔板及临时环梁强度达到 75%,保留模板及支撑,分段拆除上部临时 支撑,施作上部二
6、衬结构、临时环梁、永久中隔板。 第七步: 待横通道二衬结构强度达到 90%,确保土体加固、临时环梁及一切措施完好,方可开马 头门,凿除正线隧道范围的初支,正线隧道密排格栅,分导洞施工初支。 第八步: 待正线隧道施工完成后,拆除隧道范围的二衬隔板和边梁。 4横通道监测情况 主要针对地表沉降监测进行论述,隧道拱顶地表布 置了 6 个沉降测点,测点最大沉降值约61. 6mm,最大沉降速率 0. 8mm / d,如图 4 所示。横通道地表测点最大沉降速率满足要求,但最大沉降 值较大,分析沉降较大原因主要有以下几点: 专业知识分享版 使命:加速中国职业化进程 1) 隧道采用降水施工,在降水过程中会引起一部分的沉降。 2) 隧道施工过程中应加强对初支拱顶的二次补充注浆,开挖中导洞及下导洞时,需及时补充拱顶 注浆。 3) 横通道的临时仰拱建议采用钢格栅,格栅与土体之间更加密贴,可减少沉降。