大拱脚临时支撑在轨道交通暗挖隧道软弱地段施工技术应用

张波

【摘要】在隧道的施工中，常常会有很多的软弱地段，这些地段的地质复杂，并常常伴随断裂带，造成崩塌与碎裂，造成危害。因此，大拱脚临时支撑施工技术被广泛应用，在轨道交通暗挖隧道软弱地段开挖起着非常重要的作用。本文将以重庆轨道交通3号线施工黄泥滂站至红土地区间隧道开挖过程为例，对大拱脚临时支撑技术在轨道交通暗挖隧道软弱地段施工技术应用进行探讨与研究。

【关键词】大拱脚；软弱地段；技术应用

一、大拱脚临时支撑在隧道软弱地段的具体施工措施

1.1选定大拱脚的支撑方案

在轨道交通暗挖的隧道开挖中，常有许多断层裂碎带，因为不同的地段都存在不同的地质状况，所以，在选定大拱脚的支撑方案的选取时，应该先对该断地质进行物探勘测，进行分析确定该段是否为软弱地段，确定使用大拱脚支撑技术以后，应该制定准确有效的大拱脚的支撑技术方案，加强其的施工便利性，符合在隧道开挖的时候的施工需求。具体来讲，应该首先有118号工字钢设置横支撑，提供最基本的原件支撑，然后将各个工字钢进行焊接和固定，采用喷射混凝土作为临时仰拱的技术支撑，同时在临时仰拱的过程中向上支撑的原材料也应该采用118工字钢，保证大拱脚临时支撑技术的稳固性。

重庆的地质情况十分复杂，不仅有较多的断层，而且常常伴有岩熔的现象出现。该区间隧道所处的地理位置特殊，地质结构复杂，常常伴随各种坍塌现象的发生，更值得注意的是，该区间隧道存在着长达110m的断层碎裂带，并且存在岩熔的地质，并且岩熔处于发育期。根据检测，该段属于隧道软弱地段。该段的最大水涌量为26530立方米/d，经常性涌水量为1520立方米/d，各种安全隐患都极其高，所以该段在开拱后应该对掌子面、拱顶以及侧墙的压力进行控制，加强支撑。

1.2把握大拱脚的施工技术要点

由于该段落暗挖隧道软弱地段，地质结构十分复杂，其黏土层呈淤泥塑流状，这就对掌子面、拱顶以及侧墙都造成了较大的压力，加重了整个支撑系统的难度，因此，可以在拱架外侧的设置上多下功夫，在外侧采用钢插班的方式来增强整个支撑系统的抗压能力，同时提高钢插班的密集排列密度，保证密度间隙在10cm到30cm，保证受力的均衡性，在单元接头的时候，采用纵向连接的方式，同时也必须用118工字钢将各个单元的工字钢连接成一个整体，也可以加强整体的受力。同时在上下台阶的开控中减少大拱脚的沉降比例和幅度，在左右可以补充设置槽钢腰梁，这样又在新的程度上进一步提高了大拱脚的抗压能力，进行物理学领域的力学转换。此外，应该保证各个单元口的连接，加强各个单元口连接的牢固性，可以采用高螺栓进行连接，在钢插班的选取上采用16mm的厚钢板，采用二氧化碳的焊接方式进行焊接。

图一 大拱脚支撑设计图

1.3做好大拱脚施工技术的防护工作

因为在交通暗挖隧道软弱地段施工的过程中，地质结构十分复杂多样，有很多的突发危险情况，因此，必须做好防护工作，加强安全力度，切实保护隧道软弱地段施工过程中的安全系数和人员安全的保护。在重庆3号交通轨道的开通中，是在地表的基坑周围加强做好围护，爆破的时候应该提前预测可能发生的危险，提前做好各种防护工作。另外，应该在地质勘测中进行准确地检测，对各个细节的勘测也应该注意到，优化设计，更好地发挥大拱脚临时支撑技术在轨道交通暗挖隧道软弱地段施工技术中的重要作用。

二、大拱脚临时支撑在隧道软弱地段的施工工序

大拱腳临时支撑在贵阳1号线中的施工工序主要分为两个工序，分为1部挖掘和2部挖掘。第一，1部挖掘，首先选定拱部的位置，设置支护体系并进行施工和挖掘，采用钢插班制成的钢架作为整个支护体系的框架，在框架形成以后，可以进行初次喷测，以4cm的厚的混凝土作为喷测原料，在这些均完毕以后，铺设钢筋网，制成钢筋笼，用118工字钢作为整个大拱脚的钢架的原料，此外，应该进行准确紧密的设计，设置各种锚杆，例如：锁脚锚杆、定位锚杆以及混凝土锚杆等等。第二，2部挖掘，在1部挖掘完毕以后，滞后一段时间以后，开始2部挖掘。在2部挖掘的过程中，大概同1部挖掘的过程工序相同，并无太多变化。在挖掘初期的时候，支护系统完成后，进行严密地检测，在之后的体系拆除过程中也应该把握各种注意事项，防止因为提前拆除造成的各种危害，确认合格以后进行浇注，做好的防护工作。

三、大拱脚临时支撑在隧道软弱地段的注意事项

3.1地质勘察中的注意事项

因为重庆3号线所经过的地质十分复杂多样，而且有较强的塑流性，这是整个大拱脚临时支撑技术必须要做的首要工作。根据不同地段的地质不同，把握地质的不同成分、地质复杂的范围、地质的结构特点，针对不同的地质状况，确定使用不同的大拱脚，而且根据天气与季节的不同，受到天气与季节的影响较大，因此，根据不同的地质段应该采取不同的大拱脚，并且要随时对大拱脚进行改良和加固，确定精确的长度范围，确定精确的支撑范围，对一些特殊情况和突发状况进行特殊处理和特殊设计，特殊防护工作。

3.2安全防护工作中的注意事项

在重庆3号线区间隧道的施工中，常伴随各种不同的地质状况，其中突泥现象、坍塌现象更是经常发生，所以做超前地质预报工作，加强安全防护工作是大拱脚支撑技术中的首要问题。在地质勘察过程中，实施的过程更是存在着非常高的安全隐患，对挖掘过程中的安全参数测量应该极其谨慎，对最后的检测结果也应该进行准确的分析，从而确定二次的衬托的支护参数范围，把握好其的精确度和准确度。在做好监控量测的同时应该选取合适的大拱脚的加固方式，加强加固的强度，在连接钢插班的时候，应该把握各个钢插班之间的密度，把握准确性和密接性，通过加固的方式，进行钢板的铺设。另一方面，应该对施工人员提出严格的要求和培养教育，制定施工管理制度，让员工必须严格、认真地遵守规范管理，并且定期对员工进行考核，培训和教育，实行及时的检查，并对相关问题做出指正。在整个检测过程中，应该做好各种监测和各种相关数据的记录和标记，并对得到的数据进行分析和总结，即使在施工过程中造成了损害，也应该对造成损害的原因分析原因，并进行总结和反思形成有效的经验。

四、结论

通过以上的分析，根据隧道软弱地段施工的难度，由于该段地质结构复杂多样的特性，因此必须从各个阶段和流程都做好充分的准备和工作，注意大拱脚支撑技术的主要措施、施工工序以及各种注意事项，真正发挥好大拱脚支撑临时技术在轨道交通暗挖隧道软弱地段施工技术的应用，造就最大的经济效益和社会效益。

参考资料：

[1]闫超平.下穿地下管线浅埋暗挖隧道施工关键技术研究[D].西南交通大学，2010-05-01.

[2]师晓权.富水流砂地层下穿立交桥隧道围岩变形控制技术研究[J].西南交通大学，2012-04-01.