轨道交通暗挖隧道施工质量控制及预防处理措施分析

高会军　赵勇胜

摘 要：随着地下空间的利用日益受到关注和重视，隧道穿越地质情况越来越复杂，与建（构）筑物间距离和埋深越来越小，小近距并行、上下重叠交叉等情况逐步增多，隧道工程实际面临的降水、地层加固等施工工艺和施工方法有待进一步研究、完善和推广。文章论述了轨道交通暗挖隧道施工中的暗挖与盾构小净距并行隧道施工质量控制及预防处理措施，以供参考。

关键词：城市轨道；隧道；暗挖；盾构；小近距

1 隧道施工现状

新奥法利用施工监控措施，监测围岩变形和应力，调整支护结构控制变形，充分利用地层地质条件，围岩本身自承能力得到最大限度的发挥。新奥法在隧道实践广泛应用并得以推广，理论对实践起到指导作用，国内学者利用FLAC，ANSYS等分析软件对双孔重叠、交错、平行的实际工程项目进行了施工动态数值模拟，同时借助于模型试验，考虑近距离双孔平行、重叠、交错隧道开挖相互影响因素，取得一定成绩。工程实践中，施工方法可选择较多，仅台阶法就有两台阶、三台阶、三台阶七部开挖等；在软弱围岩中以中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）和双侧壁导坑法使用较多；在城市轨道交通工程中大断面隧道开挖时交叉中隔壁法（CRD法）使用较广泛；结合工程实际，特别是降水成功后，三台阶预留核心土法相比更快速、更经济。

2 工程概况

某某市轨道交通工程某土建标承建2站+2区间+出入段线工程施工任务，其中**（百花岭站至佛子岭站）区间采用盾构法施工，左线区间长度为1116.53m；右线区间长度为1116.36m，隧顶埋深15.80m-30.10m。**区间东侧为出入段线，其中出段线到佛子岭车站，单线暗挖隧道长线412.32m；入段线单线暗挖隧道长601.35m，双线暗挖隧道长164.98m，起止里程为RDK0+169.550一RDK0+334.53，为入段线折返线，采用三台阶法开挖。折返线出百花岭站后北行与**区间盾构隧道并行，隧道间净距2.29m-4.44m，轨面高差0m-0.72m。

2.1 工程地质

折返线洞身穿越岩层主要为⑦1-2⑦1-3⑦2-3⑦2-3及⑦4层，各层特征如下：泥岩、粉砂质泥岩⑦1-2层：标贯击数31击/30cm～50击/30cm，单轴抗压强度为1.25MPa一1.59MPa。泥岩、粉砂质泥岩⑦1-3层：标贯击数大于50击，单轴抗压强度值2.22MPa～6.864MPa。粉砂岩、泥质粉砂岩⑦2-2层：标贯击数为30击/30 cm-45击/30 cm，单轴抗压强度值1.02MPa～1.23MPa。粉砂岩、泥质粉砂岩⑦2-3层：标贯击数大于50击，单轴抗压强度值1.02MPa～6.91MPa。炭质泥岩⑦4层：标贯击数大于50击，单轴抗压强度值0.536MPa～2.52MPa 。

2.2 水文地质

沿线地下水主要有两种类型，分别为上层滞水和基岩裂隙水。

（1）上层滞水，位于沿线大工填土和坡积粘性土层中，透水性、富水性弱，因填料和压实程度的差异很不均匀。主要是受大气降水补给，排泄主要为大气蒸发；上层滞水的水位、水量、埋深受补给条件影响，变化较大，稳定水位埋深0.6m-12.0m，水位埋深标高为79.03m-93.13m。

（2）基岩裂隙水，地下水主要赋存于下伏第三系半成岩泥质粉砂岩、粉砂岩⑦2-3层的裂隙中，具承压性，富水性差，属弱透水层。稳定水位埋深2.5m-12.3m，水位埋深标高为74.25m-92.28m。基岩裂隙水补给来源主要来自大气降水的入渗补给，沿含水层渗流排泄。

3 盾构隧道先行施工方案

3.1 临时封闭暗挖隧道掌子面

盾构机进入并行段掘进时，立即停止暗挖施工并临时封闭暗挖掌子面。中、下台阶左右两侧初支跟齐并缩短台阶长度至5m以内；上、中台阶于拱架拱脚位置采用28b型钢作为临时横撑，与初支拱架焊接牢固，间距1m；取消核心土，掌子面横向设置I28h型钢，间距1m，与原隧道初支拱架间采用螺栓连接，同时增设θ22砂浆锚杆，间距1mx1m，锚杆与掌子面型钢焊接牢固。上中下台阶增设的28b型钢间均采用θ22钢筋连接，连接筋间距1m，内外两侧错开布置；设θ8单层钢筋网片，网格间距为150mmx150mm；临时横撑及掌子面均喷射360mm厚C25旱强混凝土，对暴露的岩土而实施全封闭。盾构区间左、右线盾构机均超前暗挖隧道掌子面20m后，按三台阶法恢复暗挖隧道开挖施工。

3.2 盾构区间正线推进方案

在进入与暗挖隧道并行段的推进过程中，严格控制推进参数，推进参数如下：（1）推力不大于1000t；（2）速度控制在30mm内；（3）刀盘转速1.3r/min；（4）注浆量5.25m3/环，注浆压力不大于4bar；（5）严格控制出土量，每环出土不大于65m3。通过同步注浆及时填充管片后方空隙，减少施工过程中的土体变形，保证压注后强度上升得快，及时进行管片壁后的二次注浆，减少折返线复工后对成型盾构隧道的影响。

4 具体加固措施

4.1 地表注浆

暗挖隧道主要对穿过范围及隧道顶的填土层①2：、泥煤层⑦4及粉砂岩层⑦2-2，进行地面预注浆加固。注浆管采用θ48mm壁厚t=3.5mm钢管，注浆管间距为纵向1.5m，横向1.45m，错开布置。注浆加固平面范围为隧道外边缘线外扩1.1m（隔离桩段），隔离桩之外段2m；竖向范围为入段线隧道顶以上8.6m至⑦2-2二砂岩层的底部。

4.2 隔离桩设计

在折返线隧道与正线隧道间设置了θ1200@1500钢筋混凝土隔离桩，长62.45m（RCK0+169.55一RCK0+232.00段），隔离桩与折返线暗挖隧道净距为0.5m，上、下桩端的嵌固深度均为6m，隔离桩先行完成施工。

4.3 辅助措施

加强并行段的施工监测。当发现总变形量或变化速率超限时，对暗挖隧道初支背后注浆，对盾构隧道进行二次注浆并及时调整盾构机的推进参数。暗挖隧道临时封闭段自掌子面往后每隔5m设1个断面，初支成环段按设计要求每10m设1个断面。临时封闭段拱顶沉降共3个断面，沉降观测点9个；净空收敛3个断面，收敛观测点5组，掌子面变形观测点9个。地表沉降按原设计布置。盾构通过折返线时，监测频率为2次/d。盾构区间通过折返线暗挖掌子面20m后，折返线恢复施工，盾构区间正线隧道对应折返线施工位置，每10环设置一个监测断面，每个断面包括1个沉降测点，1组收敛测点及1组水平位移测点，监测频率为1次/d。加强降水管理，对暗挖隧道未成环段，在盾构机通过降水井位置后，及时对降水井进行修复，通过一口，修复一口，修复后立即实施降水。

5 结语

盾构法隧道与暗挖法隧道小近距并行施工，相互扰动影响大，安全风险高，盾构隧道轴线控制难度大，借助数值模拟高科技手段，按照新奥法原理，加强监控量测，做好信息化动态施工管理，采取适当的技术措施和辅助措施，减小后施工隧道对先施工隧道支护结构的影响，实现盾构隧道与暗挖隧道同期施工，产生显著的经济效益。

参考文献

[1] 周普，王怀亮，马留鹏.浅谈桥涵钢筋施工质量控制程序及措施[J].科技风，2010（12）.

[2] 贺智宏.浅谈地铁暗挖隧道施工控制要点[J].科技与企业，2013（12）.endprint