1、浅议大跨超浅埋轻轨车站隧道施工摘要：目前，发达国家所掌握的地下作业与隧道技术已经广泛的在我国国内地铁建设、城市排污下水道系统、路上隧道、地下设施建设等大中小型地下作业工程中使用。在结合中国国情的实际情况下，通过不断地实践、改进、完善。我国的隧道建设技术已经日趋成熟与完善。并且能够通过工程施工自行发现问题。比如在隧道地下工程中已经得到广泛关注的稳定性与支护的关系，通过实践与探究，人们随即意识到，在隧道施工需要支护时，如何支护可以更加高效的保障坑道的稳定以及便于开挖，是隧道及地下工程设计与施工中两个关键因素。它们相互制约，同时又相辅相成。它们已经成为施工与辅助施工的重要方法。 关键词：隧道施工;稳
2、定性;支护 Abstract: at present, the developed countries have underground operations and tunnel technology has been widely in domestic subway construction in China, urban sewage sewer system, road tunnels and underground facilities construction and so on big small and medium used in underground engineeri
3、ng. In combination with the actual conditions of Chinas national conditions, through constant practice, improve and perfect. Tunnel construction technology in China has been increasingly mature and perfect. And can be through the project construction to found the problem. As in tunnels underground e
4、ngineering has gained wide attention stability and support, through the practice and exploration, people then realized that need support in the tunnel construction, how to guarantee stability of the tunnel support can be more efficient and easy excavation, tunnel and underground engineering are two
5、key factors in the design and construction. They restrict each other, supplement each other again at the same time. They have become the important construction method of construction and auxiliary. Key words: the tunnel construction; Stability; The supporting 中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013)
6、伴随时代的进步，各新兴城市的崛起与换代，随之而来的附带施设的同步完备建设已日渐增多。我国现代城市环境复杂，城市交通压力也增大，轻轨已经成为缓解城市交通压力的另一种交通方式，但是其项目实施工期又不宜过长。而且在城市之中管线，天桥，路面，下水道等空中地面及地下设施分布的也比较繁琐。所以市政道轻轨车站隧道显得会比较复杂。受地质水文约束，结构物等元素的影响，轻轨车站隧道施工的稳定性与支护显得尤为重要，笔者也是就这两个问题通过本文做出一些分析探讨和提出自己的见解。 一、轻轨车站隧道施工的地下结构的稳定性与支护的关系 开挖是隧道施工的第一步，在整个过程的进行中，不可避免的会扰动地下岩体，从而破坏了岩体原有
7、的平衡结构，使其向新的平衡状态发展，使底层应力重新分布。再加上岩层自身重量与外力作用，会使上层土体产生微小变形，而城市轻轨车站隧道建设中，同样也会因为地下岩层发生变化而受到影响，比如地表下沉。地表下沉必定会影响地表环境与地表下层施工安全，所以地表下沉的范围是否合理是隧道施工安全的关键因素之一。由于土体应力受到损失，隧道支护结构要与周边土体共同承担围岩的稳定性，支护结构的受力情况会直接影响到隧道的施工安全和运营。所以在隧道开挖过程中支护对于其稳定性尤为重要。 二、影响轻轨隧道施工稳定性的主要因素 （1）岩土体对轻轨隧道施工稳定性的影响 我们知道，对于岩土体，它本身是存在地应力的。它的存在，对岩体
8、本身的稳定性是很不利的。这种自身性质只有大小，是不可改变的。岩土体常为节理面，层面，片理面甚至断层带等结构面所切割。由于它们的结构多样，各自宽度、强度、间距都不尽相同。所以这些结构面的强度低，属于软弱结构层。在深埋洞室或水平构造应力较大的情况下，容易与地质构造面自身重力发生作用，它们也就成为了影响洞室稳定性的主要因素之一。洞室顶拱稳定性既决定于构造面的几何性质及力学性质，也决定于地应力大小所以在轻轨隧道施工选址时，我们应该充分考虑到这个问题，并且要结合当地实际情况，仔细考虑地应力对施工稳定性的影响。 （2）岩体强度对轻轨隧道施工稳定性的影响 围岩完整程度常用岩体完整性系数来表示，那么它的主要存
9、在状态是以整体、块、层、薄层，散状，破裂状等形式为主。就岩块的强度来说意义是不大的。只有对于整体状结构的岩体和岩块才能体现处强度的意义。岩体的强度和变形指标是影响稳定的主要指标。一般情况下，岩体结构的状态是具有可控制性的。 （3）工程因素对轻轨施隧道工稳定性的影响 在施工过程中常常会出现一些工程因素，以至于影响到整个隧道的稳定性。比如：在某些底层下存在大量地下水，在开洞之后，由于排水不及时，地下水会在洞内汇集，或者形成渗流场，使岩体受到浸泡或者冲击。这样一来，使得岩质软化，围岩失稳，强度随之降低；有时候在开挖时，爆破，钻进挖掘造成岩体松动，使洞室的稳定性降低等。 三、对于影响轻轨隧道施工稳定性
10、的应对措施 大跨度轻轨车站隧道的主要特点是横跨长度大，竖直高度变化小，建筑限界扁平。因此，隧道只能做成具有扁平的拱形结构。基于其特殊性，在开挖时要特别强调的是，开挖时间的不同步。因为每个工序的工艺形式不同，施工地点的局限，所以开挖时间会有不同的顺序，那么这样也就意味着要让一些已开挖岩层搁置，随着洞型的变化，岩层的这种搁置会大大影响洞体成型后的应力分布。其次在开挖时，不可能进行一次开挖成型，主要还是要根据实际岩层特性、机械设备额配备、已经开挖时出渣地点的安排来决定的。而这也决定了施工时必须分层分块开挖、逐步形成隧道设计体形的特点。 第一：在隧道开挖之前，一般会在隧道二衬拱圈的外弧上安装一个伞形的
11、保护棚架。在其下部用砂浆固定在填埋孔里以后。会对隧道主体起到一个支持作用。等到灌浆液凝固后即可开挖。 第二：为了防止在施工开挖时出现崩塌和底层沉降，可以预先浇筑洞拱，具体是，沿开挖面周围用机械(链锯)切割围岩，挖出一个环形沟槽，然后迅速用速凝混凝土浇筑填充在开挖前方形成一个类似拱壳的锥形衬砌连续体。将预先做好的混凝土拱盖放置在开挖中间部位用来加固前方地层，与此同时在下方要做好初期支护。 第三：对于含有地下水的洞室，应该做好及时处理。因为被开挖底层的稳定性常常会受到地下水的影响，所以，是否充分排水是十分重要的。一般情况下，地层渗水量少时，对开挖是没有太大影响的。但是如果遇到渗水性能好的土质时，比
12、如砂层。那么大量的渗水会严重影响开挖施工，这时一般会采用排水井将水引流，或者气压法（压缩空气法）来对地下水进行处理，这样以来就抑制了地下水的流动，并且使它对开挖面起到了支护作用。降低了地面下沉的情况。 四、轻轨隧道洞室开挖的支护与措施 隧道开挖前围岩处于初应力状态或一次应力状态，算是最稳定的状态也就是原有的自然应力体系状态。而开挖后围岩处于二次应力状态。在施工过程中采用喷射混凝土和锚杆支护时，应尽量避免围岩的二次应力状态，因为二次应力会造成岩层松动，但是其实破坏范围愈小愈好，所以支护应尽可能柔而韧，以保护和发挥围岩的强度和自承能力，以最低的支护要求达到新的平衡。 随着隧道的不断开挖，围岩原有形
13、态也跟着在发生变形，相应应力形态也会发生变化，当内缘的二次应力小于围岩强度时，洞室仍然是稳定的；当开挖后的二次应力超过围岩强度时，围岩就会发生塑性变形和松弛，那么此时就必须加以支护，否则隧道就会发生坍塌破坏。在遇到这个问题的时候，首先要在两侧拱腰架设临时钢结构支撑，这样以来钢拱架应力会逐渐稳定，其次是在危险断面周围施砼加固浇筑，然后把临时钢结构架拆除，这样以来，初期支护钢拱架应力值增加幅度较小。在施砼加固浇筑以后，开始下挖台阶，拱架应力值变化较小，说明拱部砼承受了较大荷载。在这种拱部荷载增大时，大拱脚结构就能够很好的将拱部压力分解成水平和垂直方向应力，这样就非常有效的改善了拱部和边墙的承压。
14、结语 现代城市建设越来越多元化，科技化，安全化，所以如何做好城市公共交通设施建设质量也就显得越来越重要。作为出现在城市改善交通的一种新方式，宽度大，而高度变化不大，建筑限界扁平的大跨度轻轨车站隧道施工也就显得尤为突出。随着我国交通建设技术的日益成熟，很多以前的建筑难题已经被人们重新认识。就像大跨超浅埋轻轨车站隧道施工中的稳定性与支护的关系。也是人们通过一步步实践、改进中得出来的。笔者通过对大跨度浅埋轻轨车站隧道施工中稳定性与支护的探究，从自身意识到两者密不可分的关系，同时也希望通过这篇文章让更多相关人士注意到这一问题，同样提出自己的见解以及更深层次的探究。以此为中国的交通建设事业出一份力。 参考文献： 1朱泽兵,刘新荣,张永兴;大跨超浅埋轻轨车站隧道开挖方法研究J;岩石力学与工程学报;2005 年 02 期 2郝哲,李伟,刘斌;韩家岭大跨度隧道开挖过程数值模拟研究J;西部探矿工程;2005 年 02 期 3霍卫华;软岩大跨隧道施工力学研究J;河北理工学院学报;2004年 04 期
