陳文博

摘 要：隨著城市的高速發(fā)展，交通擁堵情況越來(lái)越嚴(yán)重，因此，很多城市都開始建設(shè)地鐵緩解交通壓力。以某市地鐵工程施工為例，探討了如何運(yùn)用地鐵暗挖車站施工保護(hù)技術(shù)保護(hù)地鐵暗挖施工，以期為城市地鐵施工建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵；暗挖車站；施工保護(hù)技術(shù)；既有線

中圖分類號(hào)：U231.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.141

當(dāng)前，不少大城市客流量較大，人口超過(guò)了千萬(wàn)，所以，需要大量的現(xiàn)代化交通工具。而地鐵作為緩解城市交通出行壓力的有效途徑之一，被應(yīng)用到了很多城市。地鐵的規(guī)模和數(shù)量在不斷增長(zhǎng)，對(duì)地下空間的利用也更加多元化、立體化。城市地面建筑眾多，無(wú)法大規(guī)模搬遷，因此，出現(xiàn)了地鐵暗挖技術(shù)。在暗挖地鐵隧道時(shí)，地鐵網(wǎng)絡(luò)交叉穿越的情況時(shí)有發(fā)生，所以，地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形需要嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行——一般位移都要小于20 mm，而且暗挖地下隧道應(yīng)該有較大半徑的變形曲率，半徑值應(yīng)大于1 500 m，對(duì)應(yīng)的彎曲變形值則不應(yīng)超過(guò)1/2 500.只有這樣，才能夠讓地鐵更加安全地運(yùn)行。

1 地鐵項(xiàng)目情況

該線路主要是東西走向，車站是以雙向挖掘作為主要的挖掘方式，中心區(qū)則采用的是單層挖掘方法。在暗挖區(qū)，有1條已存在的線路，它們只間隔0.7 m。在施工過(guò)程中，采用的是“中柱法”。在該項(xiàng)目中，雙線單向隧道采用的是既有線，線之間的間距為15.7 m，屬于復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，斷面為5.6 m×6.2 m，屬于馬蹄式的斷面型。此外，新路線中還有2個(gè)聯(lián)通風(fēng)道。

2 隆起突變問(wèn)題和干擾因素

2.1 從三維有限元角度分析變形

在三維有限元計(jì)算模型中，利用三維結(jié)構(gòu)或者三維地質(zhì)來(lái)建模，用真實(shí)的洞室群造型和地質(zhì)空間分布形狀。其中的巖體物理力學(xué)參數(shù)則是以地質(zhì)建議為基礎(chǔ)。在開挖和支護(hù)技術(shù)流程中，可以運(yùn)用三維彈塑性數(shù)字模擬分析洞石群。由此可知，如果不運(yùn)用相關(guān)保護(hù)措施，構(gòu)造的最高點(diǎn)隆起約為27 mm。從現(xiàn)階段的規(guī)定看，該地鐵項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)隆起數(shù)超過(guò)了規(guī)定數(shù)值，需要有關(guān)機(jī)構(gòu)提供科學(xué)的保護(hù)。

2.2 隧道的豎向形變干擾因素

目前，項(xiàng)目周圍的受力編號(hào)會(huì)引發(fā)豎向變形問(wèn)題。但是，其內(nèi)力分布和變形特點(diǎn)等比較復(fù)雜，應(yīng)該根據(jù)彈性地基梁來(lái)明確基礎(chǔ)解析措施。因?yàn)槠渑c土體共同反應(yīng)的情況比較相符，所以，可以以此為依據(jù)分析相關(guān)干擾因素。從Winkler彈性地基模型理論來(lái)看，如果隧道是彈性地基上的無(wú)限長(zhǎng)梁，那么，隧道變形則是縱向分布的。隧道縱向變形主要與隧道四周土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值有關(guān)系，如果加固處理新車站下方及其周圍的土，就能夠有效提升土的強(qiáng)度，降低發(fā)生變形的概率。它的豎向變形的變動(dòng)也會(huì)受卸載變動(dòng)的影響，如果在不同時(shí)段進(jìn)行補(bǔ)償，也能夠降低發(fā)生變形的概率。另外，水位的變化既會(huì)改變其豎向，還會(huì)變動(dòng)它的康健力。因此，做好干擾壓縮是處理豎向變形問(wèn)題的核心。由于規(guī)模和高度等數(shù)值是已知的，所以，改變其底下和當(dāng)前項(xiàng)目周圍的土質(zhì)，可以較好地解決隆起問(wèn)題。

3 保護(hù)技術(shù)措施

3.1 處理好襯砌建設(shè)流程

工程卸載數(shù)的增加會(huì)使得項(xiàng)目變形數(shù)增大，如果能夠有效掌握相關(guān)數(shù)值，就能夠取得不俗的成績(jī)。所以，調(diào)節(jié)好建設(shè)流程十分重要。

3.2 加固處理當(dāng)前土體

利用灌漿的方式加固新建車站的底部，同時(shí)，還要加固隧道四周的土體，以此讓新建車站底部和當(dāng)前隧道四周土地有著較高的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值。具體來(lái)說(shuō)，要從以下2點(diǎn)入手：①設(shè)計(jì)好土體的加固參數(shù)。在4號(hào)線暗挖段導(dǎo)洞中，灌漿加固2號(hào)線上下行隧道之間的土體和側(cè)壁2倍洞徑中的土地。從暗挖車站下面和兩側(cè)的情況來(lái)看，2號(hào)線隧道的加固長(zhǎng)度應(yīng)該各自延長(zhǎng)5.0 m、6.38 m，其深度則應(yīng)該在暗挖車站底板及以下8 m，用超細(xì)水泥—水玻璃雙液漿作注漿材料，注漿壓力應(yīng)在0.3～0.6 MPa之間。②土體加固施工。開挖時(shí)，需要止于與既有線相距5 m的地方，利用超前注漿的方式加固既有線四周的土體，運(yùn)用二重管無(wú)收縮雙液注漿技術(shù)注漿加固既有線。由于二重管鉆機(jī)鉆桿有雙液注漿、成孔的作用，并且能夠不停地快速注漿，所以，這樣做能夠保證漿液的質(zhì)量。

3.3 預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)置

在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力錨桿參數(shù)時(shí)，預(yù)應(yīng)力拉錨的設(shè)置應(yīng)該不超出卸載影響范圍。在初期支護(hù)底板上固定拉錨的一邊，將錨桿分布成梅花狀，其間距為3 m×3 m，錨桿的長(zhǎng)度為14 m和9 m。長(zhǎng)錨桿暗挖車站邊緣應(yīng)該靠近既有二號(hào)線區(qū)間側(cè)，錨桿的設(shè)置應(yīng)該斜向外側(cè)下方，剩下的則應(yīng)垂直向下。將223鋼筋作為桿體的材料，錨桿整個(gè)長(zhǎng)度都是固錨段，其直接0.2 m錨桿軸向的拉力值為229 kN，而用水泥漿作為錨桿注漿材料，抗壓強(qiáng)度至少為30 MPa。在施工預(yù)應(yīng)力錨桿時(shí)，因?yàn)槎摧^小，錨桿鉆機(jī)需要根據(jù)洞的大小來(lái)選擇，所以，可以按照現(xiàn)場(chǎng)情況改裝鉆機(jī)。暗挖導(dǎo)洞中施工一次錨桿應(yīng)開挖支護(hù)4 m，縮短開挖卸載到預(yù)應(yīng)力錨桿補(bǔ)償卸載期間的時(shí)間。

3.4 做好遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)

遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)工作主要包括2點(diǎn)：①科學(xué)分析當(dāng)下的隧道構(gòu)造變形。利用靜力水準(zhǔn)儀檢測(cè)結(jié)構(gòu)沉降情況，認(rèn)真監(jiān)測(cè)新車站下34 m的既有隧道，在上下行線布設(shè)23個(gè)測(cè)點(diǎn)，關(guān)鍵監(jiān)測(cè)好每?jī)蓚€(gè)結(jié)構(gòu)縫處，并將1個(gè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在兩邊。在建設(shè)過(guò)程中，可能會(huì)對(duì)縫隙脹縮有一定的干擾，因此，需要在全部縫隙中設(shè)置測(cè)縫設(shè)備。②分析變形軌道，監(jiān)測(cè)走行軌結(jié)構(gòu)的縱向變形情況。因?yàn)樵O(shè)備有較好的精確性，所以，可以用來(lái)測(cè)定排水溝。在此，主要監(jiān)測(cè)新車站下34 m長(zhǎng)的既有隧道，在沉降測(cè)點(diǎn)位移上下行線之間布設(shè)15個(gè)測(cè)點(diǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，在地鐵暗挖車站施工中，必須要科學(xué)地認(rèn)識(shí)相關(guān)的路線和豎向變形情況。面對(duì)隆起和變形因素造成的影響，必須要做好土體加固工作，并布設(shè)好相關(guān)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，為地鐵未來(lái)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供必要的保障。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕