摘要: |
地铁线路通常要穿越城市中心区,受周边既有建、构筑物等边界条件的约束,区间隧道设计中不可避免地采用小间距隧道方案;而且,随着城市建设的发展和地铁线路的不断增多,这种情况将愈来愈多,上海、广州、深圳、南京等城市地铁建设中都有小间距隧道问题。对于小间距隧道施工,现行《地下铁道工程施工及验收规范》没有涉及,更无成熟的“工法”可供参照。因此,小间距地铁隧道施工技术值得深入研究、总结与推广。
本课题将结合广州地铁暗挖小间距隧道工程设计、施工和监控量测结果,研究并分析小间距隧道的技术难点和对策,总结出地铁小间距隧道的施工方法、施工工艺和技术措施,并归纳出如下结论:
1.广州地铁多条小间距隧道工程的成功完成,表明在适当的工程地质和水文地质条件下,广州地铁区间隧道设计可以采用小间距隧道方案;在类似三号线岗顶站~石牌桥站区间地层条件下,采用最小净距为0的超小间距隧道方案,技术上可行,经济上合理,相比双联拱方案可缩短工期。
2.广州地铁小间距隧道适用于顶板围岩为V级或好于Ⅴ级、洞身围岩为Ⅴ~Ⅳ级或好于Ⅳ级、底板围岩为Ⅳ~Ⅲ级或好于Ⅲ的围岩条件,围岩应无膨胀性和遇水软化性;施工期间,隧道上覆地层水位应无大幅变化,隧道初期支护无明显渗水;地层和围岩条件若不满足要求,应采用注浆等措施加固围岩或堵水。
3.小间距隧道的主要特点和难点是隧道偏压现象显著、围岩变形量大、地表沉降大以及两隧道中间T型土体稳定性差,并总结出技术对策。
4.根据围岩应力和偏压系数大小,隧道偏压分为一般和严重两种,先掘隧道的最大围岩应力一般出现在左侧拱腰或右侧帮脚,偏压的变化过程反映出后掘隧道对先掘隧道的影响有超前和滞后现象。
5.地表沉降可分为上覆地层的整体下沉及其压缩变形两部分,压缩变形一般是地表沉降的主要部分,是施工控制的重点。地表沉降具有显著的阶段性,沉降过程大致划分为4个阶段,后掘隧道开挖引起先掘隧道的地表沉降约为地表沉降总量的30~40%。
6.广州地铁小间距隧道两隧道间T型土体具有上软下硬的特点,T型土体是小间距隧道围岩变形量最大和变形集中区域,易松弛且与支护接触不密贴,在异常受力状态下将发生较大变形。
7.合理设计是小间距隧道工程成功的基础。小间距隧道设计包括整体设计、单个隧道支护设计、T型土体加固和上覆土层处理四部分,总结出小间距隧道建议设计方案。
8.采用合理的施工方法和综合施工技术措施是小间距隧道工程成功的关键,总结出小间距隧道施工方法和施工技术措施。
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