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摘要：随着经济的飞速发展，城市的不断扩大及人口的急速增长，越来越多的城市被交通堵塞所困扰，而城市轨道交通以它方便、快捷、正点成为了越来越多的城市的主要建设项目。在城市轨道交通工程施工中占了很大比例的暗挖隧道是一项重要的施工内容，也是比较容易出现问题的环节。暗挖隧道施工根据工程结构和覆盖地层的条件分为矿山法、盾构法、顶管法、管棚法等。本文主要就某城市轨道交通工程中矿山法暗挖隧道初期开挖、支护施工的主要方法及技术要求进行了论述。
关键词：轨道交通暗挖隧道方法技术措施
中图分类号：C913文献标识码： A
1.工程概况及地质情况
1.1工程概况
某暗挖隧道全长约700m，覆土厚度约10~12m，采用矿山法施工，正线设人防段一座，设施工竖井及横通道一座。
本区间衬砌类型为复合式衬砌，初衬采用喷射混凝土+格栅钢架措施，二衬采用模筑钢筋混凝土，衬砌之间设防水层。辅助工程措施采用超前小导管浆、深孔注浆、掌子面喷射混凝土封闭。
该工程位于市区，地上、地下均有障碍物和城市管网，且施工中涉及到排水及地下管线等多项地下工程，施工中需要协调和沟通的部门较多。同时该工程位于交通流量较大地段，施工期间需要合理解决施工区段道路顺畅。
1.2地质情况
根据钻探资料及室内土工试验结果，按地层沉积年代、成因类型，本标段内沿线勘探范围内的土层划分为人工堆积层（Qml）、新近沉积层（Q4al）第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）四大层。
根据收集线路附近地下水位资料，由于地下水开采较为严重，施工区域45m深度范围内地下水类型以潜水为主。水位普遍较深，整体地下水位埋深沿东西方向呈漏斗状，漏斗中心地下水位埋深达55m，地下水位向东西两个方向逐渐变浅，水位埋深一般在25～50m之间。根据地质勘察报告，本区间未进入潜水层，地下水位埋深在38m以下，且未见上层滞水，区间不需降水施工。构造相对稳定地带，无新构造活动迹象。沿线地势平坦，未发现有泥石流、滑坡、采空区、岩溶、有害气体等不良地质作用。
2.各工序主要施工方法及技术措施
2.1竖井施工
1、竖井施工方法
该暗挖隧道设施工竖井一座，竖井施工采用“倒挂井壁法施工”。地表以下1.0m为竖井井圈锁口范围，采用C40模筑砼。井身支护采用钢筋格栅+钢筋网片+喷砼＋小导管联合支护。
2、竖井施工主要技术措施
1）为避免竖井变形，在竖井开挖及支护时，角部设工22a型钢斜撑，支撑纵向间距1~1.5m，近马头门处支撑适当加密。
2）为了密实初支与壁后土体的空隙采用壁后回填注浆。
3）当井壁上有涌水时，预埋胶管，把水引入积水坑，抽排出井外。
4）竖井支护同时预埋梯步预埋件。
2.2隧道开挖施工方法
该隧道标准断面采用台阶法施工，洞内开挖采用机械配合人工开挖，上部采用弧型开挖，预留核心土的断面面积应大于开挖断面面积的50%，确保掌子面稳定。开挖遇到沙层或不稳定地层应及时喷射混凝土封闭掌子面；拱部开挖每循环进尺0.5m，随即施作格栅钢架网喷砼初期支护。并在拱脚两侧设Φ42锁脚锚杆并与格栅钢架焊连防止拱部下沉，下部左右两侧交错开挖，及时连接钢格栅，并尽快封闭成环。
施工中应进行严格的监控量测，并根据量测结果来调整开挖参数。开挖时要由上至下逐层开挖，严禁欠挖、超挖。当穿越砂土地层时，首先采用超前小导管注浆加固地层，开挖进尺严格控制在设计要求以内。必要时缩小每循环进尺，保证开挖面的安全。
2.3超前注浆加固
为加固掌子面前方地层，保证开挖工作面稳定，采用小导管超前注浆措施。小导管沿拱部 120度布设，环向间距为0.3m，水平倾角为15°。注浆浆液选用水泥-水玻璃浆液，压力控制为0.3-0.5MPa。注浆采用注浆压力和注浆量双控原则，单根小导管注浆量按照扩散半径0.25m 进行计算。注浆结束后检查注浆效果，并对注浆薄弱部位进行补充注浆。
2.4格栅加工及安装
1、格栅加工
格栅钢架在地面工厂加工，加工时做到尺寸准确，弧形圆顺，格栅钢架焊接长度满足规范要求；焊接成型时，沿钢架两侧对称进行，格栅钢架主筋中心与轴线重合，连接孔位置准确。
2、格栅安装
格栅钢架间距为 0.5m，采用连接筋内外双层交叉布设进行焊接，间距1m。
2.5钢筋网片加工及安装
钢筋网片采用 A6.5 圆钢焊接而成，网格尺寸为 150mm×150mm。网格尺寸允许偏差为±10mm。钢筋网搭接长度为 1-2个网格，允偏差为±50mm。钢筋网应与隧道断面形状相适应，并与锚管和格栅钢架焊接牢固。
2.6初支后注浆
初支背后注浆注意以下几点：
1、初期支护完成后需要进行初支背后注浆，确保初支背后填充密实。初支背后注浆滞后开挖掌子面不能超过5m。
2、注浆采管长0.5m，沿拱部及边墙布置，拱部环向间距为 2.0m，边墙环向间距为3m，拱部及边墙纵向间距均为 3m，梅花形布置。
3、注浆压力控制为 0.1-0.3MPa。注浆工艺同超前小导管注浆。浆液采用1:1 纯水泥浆液，具体配比根据现场试验确定。
2.8深孔注浆
本区间暗挖隧道矿山法下穿多处构筑物及管线管沟。为控制隧道掘进时的土体变形，增加隧道拱部的抗压强度及粘结性，保证隧道施工时上方构筑物及管线的安全，对围岩进行深孔注浆预加固。深孔注浆的范围是拱部初支外2.5m+初支内1m。采用双重管无收缩注浆工法，注浆液采用水泥-水玻璃双浆液。注浆孔数为13个，深度为12m，单排布设，以达到稳固土体的预期目的。
3.监控量测
施工过程中为了明确工程施工对原始地层的影响程度及可能产生失稳的薄弱环节。并通过现场监测信息反馈和施工中的地质调查，及时调整支护参数和采取相应的工程措施，优化施工工艺，达到工程优质、安全施工、经济合理、施工快捷的目的，应做好监控量测工作。
3.1初支位移量测
区间隧道的开挖，改变了围岩的初始应力状态，而由于围岩应力得以重新分布和周边应力得以释放，致使围岩产生变形，以致于横通道周边初期支护产生不同程度的净空内向位移。因此，洞室开挖初支后必须及时安设测点进行初期支护位移量测。并根据量测结果来判断围岩和支护结构的稳定性。
3.2收敛量测
采用收敛仪进行量测，来确定洞室周边两点相对位置的变化，从而计算出两点连线上的相对位移。
4.工程施工中主要对策：
1、工程实施前应对区间临近管线和建构筑物进行详细周密的调研，并应通过管线所属的管理单位了解掌握管线的现状情况，根据调研结果针对不同管线编制管线保护施工方案及安全措施。重点加强对有压管线及电力、热力、燃气管线的保护工作。对重点管線做好监测工作。
2、施工过程中加强掌子面前方超前探测工作，采用掌子面超前探孔和地面钻孔相结合的施工方法，确保施工前掌子面前方没有水囊存在。
3、施工过程中加强超前支护措施，采用先进的注浆工艺及设备，选择合适的注浆参数，确保注浆效果。施工期间加强对暗挖结构及既有管线和建构筑物的监测，编制专项监测方案并严格执行，发现变形超限及时进行相关各方论证并采取处理措施。
4、编制好隧道塌方的应急预案，做好应急演练工作，隧道内预备好足够的应急物资，加强隧道内照明和通风，确保施工人员的身体健康。
结束语：在矿山法施工暗挖隧道时应领会并严格执行“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测的十八字方针”，同时出现任何特殊问题要及时进行信息反馈，只有做好这些，才能有效控制围岩的变形和地表及管线的沉降，确保施工质量及施工安全。
参考文献：
（1）《地铁设计规范》（GB50157-2003）
（2）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
（3）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999（2003年版））
（4）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002,2011年版）
（5）《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）
（6）某城市轨道交通工程区间施工图。
关键词：轨道交通暗挖隧道方法技术措施
中图分类号：C913文献标识码： A
1.工程概况及地质情况
1.1工程概况
某暗挖隧道全长约700m，覆土厚度约10~12m，采用矿山法施工，正线设人防段一座，设施工竖井及横通道一座。
本区间衬砌类型为复合式衬砌，初衬采用喷射混凝土+格栅钢架措施，二衬采用模筑钢筋混凝土，衬砌之间设防水层。辅助工程措施采用超前小导管浆、深孔注浆、掌子面喷射混凝土封闭。
该工程位于市区，地上、地下均有障碍物和城市管网，且施工中涉及到排水及地下管线等多项地下工程，施工中需要协调和沟通的部门较多。同时该工程位于交通流量较大地段，施工期间需要合理解决施工区段道路顺畅。
1.2地质情况
根据钻探资料及室内土工试验结果，按地层沉积年代、成因类型，本标段内沿线勘探范围内的土层划分为人工堆积层（Qml）、新近沉积层（Q4al）第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）四大层。
根据收集线路附近地下水位资料，由于地下水开采较为严重，施工区域45m深度范围内地下水类型以潜水为主。水位普遍较深，整体地下水位埋深沿东西方向呈漏斗状，漏斗中心地下水位埋深达55m，地下水位向东西两个方向逐渐变浅，水位埋深一般在25～50m之间。根据地质勘察报告，本区间未进入潜水层，地下水位埋深在38m以下，且未见上层滞水，区间不需降水施工。构造相对稳定地带，无新构造活动迹象。沿线地势平坦，未发现有泥石流、滑坡、采空区、岩溶、有害气体等不良地质作用。
2.各工序主要施工方法及技术措施
2.1竖井施工
1、竖井施工方法
该暗挖隧道设施工竖井一座，竖井施工采用“倒挂井壁法施工”。地表以下1.0m为竖井井圈锁口范围，采用C40模筑砼。井身支护采用钢筋格栅+钢筋网片+喷砼＋小导管联合支护。
2、竖井施工主要技术措施
1）为避免竖井变形，在竖井开挖及支护时，角部设工22a型钢斜撑，支撑纵向间距1~1.5m，近马头门处支撑适当加密。
2）为了密实初支与壁后土体的空隙采用壁后回填注浆。
3）当井壁上有涌水时，预埋胶管，把水引入积水坑，抽排出井外。
4）竖井支护同时预埋梯步预埋件。
2.2隧道开挖施工方法
该隧道标准断面采用台阶法施工，洞内开挖采用机械配合人工开挖，上部采用弧型开挖，预留核心土的断面面积应大于开挖断面面积的50%，确保掌子面稳定。开挖遇到沙层或不稳定地层应及时喷射混凝土封闭掌子面；拱部开挖每循环进尺0.5m，随即施作格栅钢架网喷砼初期支护。并在拱脚两侧设Φ42锁脚锚杆并与格栅钢架焊连防止拱部下沉，下部左右两侧交错开挖，及时连接钢格栅，并尽快封闭成环。
施工中应进行严格的监控量测，并根据量测结果来调整开挖参数。开挖时要由上至下逐层开挖，严禁欠挖、超挖。当穿越砂土地层时，首先采用超前小导管注浆加固地层，开挖进尺严格控制在设计要求以内。必要时缩小每循环进尺，保证开挖面的安全。
2.3超前注浆加固
为加固掌子面前方地层，保证开挖工作面稳定，采用小导管超前注浆措施。小导管沿拱部 120度布设，环向间距为0.3m，水平倾角为15°。注浆浆液选用水泥-水玻璃浆液，压力控制为0.3-0.5MPa。注浆采用注浆压力和注浆量双控原则，单根小导管注浆量按照扩散半径0.25m 进行计算。注浆结束后检查注浆效果，并对注浆薄弱部位进行补充注浆。
2.4格栅加工及安装
1、格栅加工
格栅钢架在地面工厂加工，加工时做到尺寸准确，弧形圆顺，格栅钢架焊接长度满足规范要求；焊接成型时，沿钢架两侧对称进行，格栅钢架主筋中心与轴线重合，连接孔位置准确。
2、格栅安装
格栅钢架间距为 0.5m，采用连接筋内外双层交叉布设进行焊接，间距1m。
2.5钢筋网片加工及安装
钢筋网片采用 A6.5 圆钢焊接而成，网格尺寸为 150mm×150mm。网格尺寸允许偏差为±10mm。钢筋网搭接长度为 1-2个网格，允偏差为±50mm。钢筋网应与隧道断面形状相适应，并与锚管和格栅钢架焊接牢固。
2.6初支后注浆
初支背后注浆注意以下几点：
1、初期支护完成后需要进行初支背后注浆，确保初支背后填充密实。初支背后注浆滞后开挖掌子面不能超过5m。
2、注浆采管长0.5m，沿拱部及边墙布置，拱部环向间距为 2.0m，边墙环向间距为3m，拱部及边墙纵向间距均为 3m，梅花形布置。
3、注浆压力控制为 0.1-0.3MPa。注浆工艺同超前小导管注浆。浆液采用1:1 纯水泥浆液，具体配比根据现场试验确定。
2.8深孔注浆
本区间暗挖隧道矿山法下穿多处构筑物及管线管沟。为控制隧道掘进时的土体变形，增加隧道拱部的抗压强度及粘结性，保证隧道施工时上方构筑物及管线的安全，对围岩进行深孔注浆预加固。深孔注浆的范围是拱部初支外2.5m+初支内1m。采用双重管无收缩注浆工法，注浆液采用水泥-水玻璃双浆液。注浆孔数为13个，深度为12m，单排布设，以达到稳固土体的预期目的。
3.监控量测
施工过程中为了明确工程施工对原始地层的影响程度及可能产生失稳的薄弱环节。并通过现场监测信息反馈和施工中的地质调查，及时调整支护参数和采取相应的工程措施，优化施工工艺，达到工程优质、安全施工、经济合理、施工快捷的目的，应做好监控量测工作。
3.1初支位移量测
区间隧道的开挖，改变了围岩的初始应力状态，而由于围岩应力得以重新分布和周边应力得以释放，致使围岩产生变形，以致于横通道周边初期支护产生不同程度的净空内向位移。因此，洞室开挖初支后必须及时安设测点进行初期支护位移量测。并根据量测结果来判断围岩和支护结构的稳定性。
3.2收敛量测
采用收敛仪进行量测，来确定洞室周边两点相对位置的变化，从而计算出两点连线上的相对位移。
4.工程施工中主要对策：
1、工程实施前应对区间临近管线和建构筑物进行详细周密的调研，并应通过管线所属的管理单位了解掌握管线的现状情况，根据调研结果针对不同管线编制管线保护施工方案及安全措施。重点加强对有压管线及电力、热力、燃气管线的保护工作。对重点管線做好监测工作。
2、施工过程中加强掌子面前方超前探测工作，采用掌子面超前探孔和地面钻孔相结合的施工方法，确保施工前掌子面前方没有水囊存在。
3、施工过程中加强超前支护措施，采用先进的注浆工艺及设备，选择合适的注浆参数，确保注浆效果。施工期间加强对暗挖结构及既有管线和建构筑物的监测，编制专项监测方案并严格执行，发现变形超限及时进行相关各方论证并采取处理措施。
4、编制好隧道塌方的应急预案，做好应急演练工作，隧道内预备好足够的应急物资，加强隧道内照明和通风，确保施工人员的身体健康。
结束语：在矿山法施工暗挖隧道时应领会并严格执行“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测的十八字方针”，同时出现任何特殊问题要及时进行信息反馈，只有做好这些，才能有效控制围岩的变形和地表及管线的沉降，确保施工质量及施工安全。
参考文献：
（1）《地铁设计规范》（GB50157-2003）
（2）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
（3）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999（2003年版））
（4）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002,2011年版）
（5）《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）
（6）某城市轨道交通工程区间施工图。