隧道浅埋下穿居民区暗挖法施工参数研究

骆 云 超

(中铁十一局集团有限公司，湖北 武汉　430000)

1　工程概况

2　施工要素分析

根据对现场踏勘及测量，隧道施工可按照3个区段进行划分，同时根据现场情况分为：下穿冲沟、下穿洞顶房屋以及下穿浅埋及紧邻房屋三种。根据三种工况，对施工难点、原方案及可行性进行对比，找出本次需要解决的重点问题。分析本工程各工况存在施工难点见表1。

表1　不同工况施工难点分析

最终分析施工难点有：浅埋、偏压、洞顶房屋及人员安全、爆破造成房屋及隧道安全。

3　施工参数选择

3.1　参数选择方案

根据以往相似地形、相似地质情况下施工经验，初步决定选取此隧道靠近待定参数段选取不少于3个试验段，并根据经验选取初设试验参数，经过试验段对初设试验参数进行施工验证和修正，选取最终施工参数作为施工参数。

3.2　初设试验参数选择

按照设计参数和施工经验，初设试验参数设定见表2。

表2　原方案与初设方案参数对比表

3.3　过程参数验证及修正

1)洞内监控量测和地表沉降位移观测见图1，图2。

施工过程分别在洞顶和隧道内设置监控量测观测点，并及时收集观测数据便于分析隧道沉降量，积极做出应对措施。观测断面和频率按照Ⅴ级围岩进行加密。断面按照每2.5 m设置一个。观测频率不少于每天2次，出现异常时采用24 h不间断观测。

2)试验段观测数据分析。

根据现场试验段数据测量和分析，形成结果见图3。

4　施工参数确定

根据最终3个试验段验证及参数修正最终选取待确定段参数，具体试验段验证和修正参数过程见表3。

表3　参数试验结果对比表

根据以上试验段参数验证和修正，发现按照修正后的参数在浅埋、偏压地形和洞顶有房屋的情况满足沉降要求，保证施工安全。

5　施工过程问题处理

5.1　中管棚外露出地表

施工过程在即将进入可能造成中管棚外露出地表的地段提前

计算和调整打设中管棚仰角。当中管棚外漏出地表后，堵塞已打中管棚并封闭地表，重新调整角度后打设中管棚或者加密φ42小导管。

5.2　地表出现开裂

地表出现开裂需立刻停止洞内施工，根据情况分别采用封闭地表和地表打孔注浆的方式封闭和稳固洞顶覆土，防止造成洞顶塌方。

5.3　施工过程局部出现较大沉降

出现较大沉降应立刻停止洞内施工，并采用横竖撑对洞内进行加固，加大洞内和地表观测频率。若数据稳定，对地表进行打孔注浆、洞内中管棚间加打φ42小导管；若数据持续变化较大，立刻对洞内进行回填反压、加强横竖撑系统，稳定后采用大管棚通过。

6　与常规下穿方法的对比

优点：

1)常规下穿居民区及浅埋一般采用明挖。此种情况下征地缓慢、地形陡峭等原因，工期和经济上严重加大，因此本方法较常规明挖在征地上将减少、在征地成本上将较少。

2)常规采用暗挖情况下一般采用大管棚通过。大管棚施工周期较长、对超级浅埋地段将会将大管棚打出地面造成大管棚失效。此方法较常规大管棚在工期上大大缩短。

缺点：

1)本方法施工过程安全风险较大，试验参数选取要准确。需在相似情况下验证和修正，否则有可能造成较大的安全事故。

2)本方法施工过程房屋内人员需要疏散，实际操作难度大。房屋开裂和下沉造成的损失需要赔偿。

7　结语

根据通过初设暗挖试验段及试验参数，同时经过3个相似地段试验验证并修正。本隧道通过长达6个月的施工，安全顺利通过浅埋、洞顶房屋以及紧邻居民区等恶劣环境。本次研究充分说明类似条件下，采用本施工参数及施工方法能保证顺利安全施工，在施工工期和经济成本上有较大的优势。但由于实际施工过程中在下穿洞顶房屋荷载情况下，房屋出现不同程度开裂和下沉，因此洞顶荷载需在试验中需考虑。

参考文献:

[1]中铁一局集团有限公司.客货共线铁路隧道工程施工技术指南[M].北京：中国铁道出版社，2008.

[2]龚伦，仇文革，曹义.下穿楼房隧道进接施工爆破控制技术研究[J].铁道标准设计，2006(2)：33-34.

[3]张利娜.淤泥质底层超浅埋暗挖隧道下穿房屋技术[J].山西建筑，2014,40(24)：182-184.