地铁区间隧道变截面暗挖施工技术研究.pdf
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1、 建 筑 技 术 Architecture Technology第 54 卷第 16 期 2023 年 8 月Vol.54 No.16 Aug.20231994地铁区间隧道变截面暗挖施工技术研究程 鹏(北京建工集团(广州)建设有限公司,510555,广州)摘要:超大截面隧道变截面施工面临跨度大、截面形式多且截面高、净距小以及工艺复杂等难点,是城市地铁隧道建设的关键环节。依托广州地铁 5 号线双庙区间隧道暗挖施工工程,介绍了变截面施工过程中的施工难点、总体施工方案、开挖及爆破方法、初期支护施工和截面转换施工等,总结了超大截面隧道变截面施工的技术要点,为今后类似工程提供参考。关键词:隧道施工;变截
2、面;初期支护;CRD 法;反挖扩掏法中图分类号:U 455 文献标志码:B 文章编号:1000-4726(2023)16-1994-04STUDY ON CONSTRUCTION TECHNOLOGY OF VARIABLE SECTION UNDERGROUND EXCAVATION IN METRO TUNNELCHENG Peng(Beijing Construction Engineering Group(Guangzhou)Construction Co.,Ltd.,510555,Guangzhou,China)Abstract:Variable section constructi
3、on of super-large section tunnel faces some difficulties,such as large span,variable section forms and high section,small clear distance,and complicated technology,which is a key link of urban subway tunnel construction.Based on underground excavation of Shuangmiao tunnel interval project of Guangzh
4、ou metro line 5,the construction difficulties,overall construction scheme,excavation and blasting methods,initial support,and section conversion construction in the process of variable section construction were introduced,and the technical points of variable section construction of super-large secti
5、on tunnel were summarized.The paper can provide reference for similar projects in the future.Keywords:tunnel construction;variable section;initial support;CRD method;reverse cutting and expansion method随着我国现代化城市建设进程的加快,为了有效缓解人口增加给城市交通带来的压力,地铁成为城市公共交通的首要选择12。城市地铁隧道建设中经常会遇到分修的双洞与合修的单洞之间的相互转换,出现短距离内具有不
6、同截面形式的地铁结构3。隧道变截面处通常会设置一定长度的过渡段,其截面形式较多,结构受力和围岩变形机理复杂,施工难度及安全风险较大47。因此,研究地铁隧道过渡段的施工技术对保障隧道施工安全显得尤为重要。本文依托广州地铁 5 号线双岗站庙头路站区间(以下简称“双庙区间”)隧道暗挖法施工段工程,从施工难点、总体施工方案、开挖及爆破方法、初期支护施工和截面转换施工等方面对地铁隧道过渡段的施工技术进行研究,为今后类似工程提供参考。1 工程概况双庙区间西起双岗站,沿东南方向敷设至庙头路站,左右线平均长度约 2 173.684 m。其中,区间暗挖法施工段位于现状山体下,埋深 16.5635.23 m,右线
7、里程 YDK 35+596.099YDK 35+798.659,长 度 约 202.560 m,左 线 里 程 ZDK 35+543.531 DK 35+798.659,长度约255.128 m。暗挖法施工段由A、B、C、D、E、F 共 6 种截面形式构成,并设置一个施工横通道及 4 号联络通道。矿山法隧道结构截面缩略图如图 1 所示。双岗站此侧设置转辙机此侧设置转辙机此侧设置转辙机横通道截面庙头路站A 截面C 截面C 截面C 截面C 截面F 截面B 断面B 截面D 截面D 截面D 截面D 截面A 截面B 截面F 截面E 截面F 截面B 截面F 截面图 1 矿山法隧道结构截面缩略图该段隧道主要
8、为级围岩,围岩主要为中风化花岗岩,局部为微风化花岗岩及中风化辉绿岩,节理裂隙较发育,以较硬岩及坚硬岩为主。临时施工横通道隧道段主要为级围岩,围岩主要为中风化花岗岩。地下水主要为第四系土层孔隙潜水、基岩裂隙水,局收稿日期:20230703作者简介:程鹏(1991),男,山西晋中人,工程师,e-mail:.2023 年 8 月1995程鹏:地铁区间隧道变截面暗挖施工技术研究部分布赋存于第四系土层的上层滞水。不涉及地下管线,对应地表范围不存在市政道路。2 施工难点分析超大截面隧道变截面施工难度大、工艺复杂,如何确保变截面转换施工安全是施工前需要考虑的首要问题。本项目过渡段隧道线路复杂,截面较多,其中
9、 A、E 截面为马蹄形截面,隧道毛洞跨度分别为16.48 m、14.4 m,属于超大截面隧道,施工难度较大。在小截面转换大截面时,在截面分界位置设置圆形拱顶的横通道隧道,开挖高度达 13.885 m,更是增加了施工难度。另外,暗挖法施工段隧道并行线路较多、净距较小,且围岩强度较高,采用钻 爆法施工时会相互影响,后施工隧道在爆破开挖时易炸穿中间部位岩层,造成拱顶地层无支撑,风险较大,这是施工的另一重点、难点。3 总体施工方案左右线盾构井主体结构完成后再进行隧道开挖,左右线为 2 个独立盾构,通过盾构井在庙头路站方向先开左右线C截面两洞,拉开步距后同时开挖D截面,由 C 截面顺序进入 F、B 截面
10、,同时 D 截面继续前进。B 截面完成后到达横通道位置,进行横通道开挖。横通道完成后进行截面转换开挖左右线A截面,A 截面完成后相继开挖 C、B、F、D 截面,到达 E截面位置后进行截面转换开挖 E 截面。具体施工顺序如图 2 所示。左线 盾构井右线 盾构井C 截面C 截面F 截面F 截面D 截面C 截面C 截面D 截面D 截面D 截面E 截面B 截面B 截面A 截面A 截面B 截面B 截面1122277210101199886533庙头路站横通道4F 截面F 截面图 2 暗挖区间工程施工顺序依据规范要求,为了减少对围岩的扰动,左右洞需拉开 12 倍洞宽,计划先施工左右线盾构井 C 截面洞门。
11、待进洞 10 m 后,再进行左右线盾构井 D 截面洞门施工。B、C、D、F 截面采用台阶环形挖法(以下简称“台阶法”)施工,通过台阶将隧道截面分为 2个部分,如图 3 所示,施工顺序为 1 2,上下台阶拉开 6 m 距离。A、E 截面采用 CRD 法开挖,通过临时隔壁和临时仰拱将隧道截面分为 4 个部分,如图4 所示,开挖顺序为 1 2 3 4。12图 3 B、C、D、F 截面开挖及初期支护施工顺序示意初期支护临时仰拱临时隔壁4123图 4 A、E 截面开挖及初期支护施工顺序示意4 施工工艺隧道施工前,采用 TSP 超前地质预报系统并结合地质调查、地质素描综合进行超前地质预报。对于包括 A、E
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