摘#8195;要 本文將從開始水平平行漸變到重疊的過程統(tǒng)稱為重疊隧道。文章介紹了淺埋暗挖法的含義、特點、應用范圍和存在意義,分析了重疊隧道設計與施工技術要點。
關鍵詞 車站;暗挖;重疊隧道;施工
中圖分類號 TU 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)012-0136-01
1 淺埋暗挖法的含義、特點、應用范圍和存在意義
1.1 含義
淺埋暗挖法是在距離地表較近的地下進行各種類型地下洞室暗挖施工的一種施工方法。同時,這種方法結合了中國土地的特點及水文地質系統(tǒng)的特點,在施工過程中創(chuàng)造了小導管超前支護技術、制造技術、8字型網構鋼拱架設計、正臺階環(huán)形開挖留核心土施工技術的方法,并且有學者提出了管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、早封閉和勤量測18字方針,特別突出了時空效應對防塌的重要作用,同時又有工程師提出了在軟弱地層快速施工的理念。由此形成了淺埋暗挖法,并且創(chuàng)立了適用于軟弱地層的地下工程設計與施工方法。
1.2 特點
1)淺埋暗挖法施工的地下洞室具有埋深淺的特點,據可靠調查研究顯示,其最小覆跨比可達0.2。2)地層巖性差。3)存在地下水,所以在施工過程中需要設法降低地下水的水位。4)施工過程中周圍環(huán)境太過復雜,鄰近有很多建筑物。5)工程造價低、拆遷較少、其過程靈活多變,不需要太多專用的施工設備,并且在施工過程中不干擾地面交通、通訊和周圍的生活環(huán)境。
1.3 應用范圍
淺埋暗挖法在全國各地的地層和各種地下工程中得到了很廣泛的應用。在北京地鐵建設中、西單車站、沃爾瑪?shù)叵峦\噲觥颁摰叵逻\輸廊道、城市地下熱力、沈陽中街地下商場通道及大連地鐵中的推廣應用,該工程技術已經形成了一套完整的、具有可實施性的綜合工程配套技術。
1.4 存在意義
現(xiàn)代工程信息化技術的實施,實現(xiàn)了對淺埋暗挖技術的全過程控制,十分有效地減小了由于地層損失而引起的地表移動或者變形等特殊的環(huán)境問題。并且使施工對周邊生活環(huán)境的影響降低到最低程度,再加上及時調整、優(yōu)化支護參數(shù),從而提高了施工的速度和質量,使淺埋暗挖法的工程特點得到更進一步的發(fā)揮,為大中小城市地下的工程設計和施工提供了一種經濟實惠的方法,這種方法具有重大的人文環(huán)境效益和社會效益,在中國,這種方法在總體效果上已經達到國際領先的水平。
2 重疊隧道設計與施工技術要點
2.1 單洞雙層隧道施工技術
1)開挖方法。采用先上后下的分層開挖步驟,共分四到五層左右,根據實踐經驗,循環(huán)進尺大概在0.50 m到0.75 m之間,如果有特殊情況的話,應該控制在0.25 m。隧道的臺階長度應該控制在3 m到5 m的區(qū)間內。隧道的開挖順序是:豎井挖至第一層位置的時侯開始第一層開挖,然后再開挖豎井,以此類推。 2)支護結構。支護結構總體的要求是先上后下,支護和開挖要同時進行。3)襯砌結構。襯砌結構總體的要求是先下后上,二次襯砌共分四次灌筑,過程分別為仰拱、下洞邊墻及頂板、中板、上洞邊墻及拱四部分。
2.2 重疊隧道施工技術
1)開挖方法。該過程原則上是先下洞開挖,然后在上洞開挖。上下隧道均采用短臺階法進行施工。在豎井處重疊隧道的時候開挖,其過程為:豎井開挖到上洞位置時,先進上洞。在上臺階掘進深度12 m的時候,下臺階應該掘進6 m,然后繼續(xù)開挖豎井,到下洞位置的時候,開始下洞掘進。2)支護結構。支護結構總體要求是邊開挖邊支護,及時封閉成環(huán),并且按照步驟提高圍巖和支護結構的安全性和穩(wěn)定性。3)襯砌結構。當下洞施工100 m的時候,進行下洞二次襯砌施工,襯砌強度達到75%以上的時候開始上洞的掘進,以保證兩洞平行施工,下洞二次襯砌作業(yè)面與上洞開挖作業(yè)面要拉開一定安全距離,據實踐經驗表明,其距離應該在30 m到50 m之間,以保證工程的安全性。
2.3 平行隧道施工技術
1)開挖方法。按照施工規(guī)定是先開挖一個洞,后開挖另一個洞。左右隧道均采用短臺階法進行施工,臺階長度不能超過6 m。2)支護結構。邊開挖邊支護,這是長久以來的施工規(guī)定,并且保證及時封閉成環(huán),提高圍巖和支護結構的安全性和穩(wěn)定性。3)襯砌結構。等到開始時建洞室施工一定距離后,再進行后建洞室施工。圍巖條件較差或兩洞間距較小時,先建洞室二次襯砌作業(yè)面與后建洞室開挖作業(yè)面要拉開一定安全距離,大概在30 m到50 m之間。圍巖條件較好或兩洞間距較大時,兩洞可同時修建,否則不能同時修建。特別注意的是,同時開挖作業(yè)面的時候,應該拉開一定的距離以確保安全,其距離同樣是30 m到50 m左右。
2.4 施工中的注意事項
1)應在隧道施工前組織施工單位安全技術人員,認真學習隧道施工方面的相關知識,以保證上崗人員的業(yè)務素質和能力滿足隧道建設的要求。2)審核施工單位施工控制測量資料是否經有關領導批準并符合施工過程規(guī)范要求,審核實施性施工組織設計是否符合科學、是否具有可行性。3)審核施工單位施工現(xiàn)場布置是否符合安全規(guī)定,特別是危險品存放處等設施設置情況和危險品采購手續(xù)辦理和審批情況。4)每天按時檢查驗收施工單位洞口附屬工程的建設情況,要做好每天的統(tǒng)計。5)負責審核施工的人員上崗前必須接受安全教育培訓,并且要有專業(yè)證件。
3 經典案例
以沈陽中街——世博園區(qū)間地鐵重疊隧道為例,應用近接分區(qū)的研究成果,沿縱向按凈距對其進行影響區(qū)段劃分,并分別制定相應的設計原則:當左線隧道位于右線隧道上或者45°時,且兩隧道凈距小1倍平均隧道洞徑時,設計支護參數(shù)應該加強兩級。當左線隧道位于右線隧道45°時,且兩隧道凈距在1到1.5倍平均隧道洞徑之間時,設計支護參數(shù)則應該加強一級。當左線隧道位于右線隧道上45°時,且兩隧道凈距大于1.5倍平均隧道洞徑時,這個時候可以按照一般單線隧道進行設計。根據現(xiàn)場監(jiān)測結果表明,近接分區(qū)的劃分是符合實際情況的。
4 總結
目前我國在建車站和規(guī)劃修鐵軌的城市有三十多個。之前,各大城市過去都不太重視規(guī)劃,或者城市建設規(guī)劃中沒有考慮車站的修建空間,因此目前車站線路布置規(guī)劃非常的困難,尤其是一些偏遠地區(qū)。還將遇到重疊區(qū)間隧道。除了重疊區(qū)間隧道外,在車站建設中,也常常采用多孔隧道結構,如大連地鐵二期工程中的公園車站,就采用了三孔隧道方案,在三孔隧道的施工過程中,同樣遇到了與重疊隧道相似的力學問題。在一個城市中,車站網絡往往有多條線路組成,隨著運行線路的增多,各個線路之間的交叉在所難免,所以,在車站建設中還將遇到大量重疊隧道。所以,通過開展重疊隧道修建技術的研究,不但可對車站重疊隧道的設計和施工提供足夠的技術和安全支持,而且其效果也將推廣應用于其它工程領域的重疊隧道,實用前景十分廣闊。同時也為未來工程建設制定規(guī)范提供理論和實踐的雙重依據。這樣可以為我們的國家節(jié)約大量投資,社會效益和經濟效益都是十分顯著的。
參考文獻
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