地铁隧道联络线下穿游泳池 施工技术方案研究

鲁亚朋

摘 要：以长春地铁1号、2号线联络线暗挖隧道施工为背景，阐述环形非标准断面联络线隧道 266.35m 范围内下穿游泳池施工风险及技术难点，经对“深孔注浆（WSS）+ 横向支撑”和“全断面注浆+拱部 150°双排超前小导管+横向支撑”2 种方案进行综合对比分析，最终确定联络线施工采取“全断面注浆+拱部 150°双排前小导管 + 横向支撑”加固技术方案，该方案可有效、可靠地保障联络线隧道施工和游泳池的结构安全。

关键词：地铁;联络线;隧道下穿;施工方案

中图分类号：U231

1 工程概况

长春地铁2号线解放大路站—平阳街站区间左线设置1条联络线连通地铁1号、2号线，联络线隧道总长266.35m，隧道拱顶埋深7.31～13.1m，从大里程至小里程设有27‰的下坡，采用矿山法施工。联络线隧道在里程K0 + 199.01～K0 + 229.01段下穿长春市游泳池，联络线隧道拱部距游泳池底部仅7.31m，且游泳池周围有地下一层建筑物，施工中无法在其周边打设降水井，联络线下穿游泳池段属于沉降高风险及带水作业施工。经研究分析，联络线隧道采用“全断面注浆+拱部150°双排超前小导管+横向支撑”方案进行超前注浆加固施工。

联络线隧道所处地层主要为粉质黏土、黏土，所处地下水主要为表层孔隙性潜水、浅层承压水、泥岩裂隙水3层：①第1层地下水水位埋藏较浅，勘测期间地下水埋深5.20～11.80 m（受解放大路站基坑降水影响，地下水位变化较大，沿线西部水位低，东部高），实际高程200.8～205.77 m，主要赋存于第四系黏土地层中，含水层水平、垂直向渗透性差异较小;②第2层地下含水层埋深8.00～11.80 m，地下水以粉质黏土②3、黏土②4层为相对隔水顶板，含水层为中粗砂②6层，主要赋于中粗砂孔隙内，为浅层承压水;③第3层泥岩裂隙水含水层，该层岩性为全、强、中风化泥岩，泥岩裂隙内主要接受上部孔隙水侧向径流补给，排泄方式主要为相对含水层中的径流形式及人工开采。

联络线隧道超前注浆加固示意图如图1所示。

2 施工风险及技术难点

（1）联络线隧道施工场区内既有管道漏水或地表积水下渗，易导致联络线隧道渗漏水，影响甚至危害联络线隧道施工，且联络线隧道施工场区内降水井打设困难。

（2）联络线隧道采用暗挖台阶法施工，其下穿段距泳池底部仅7.31 m。游泳池最大储水量2 025 t，最大压强44.1 Pa。由于游泳池建设年代久远，池底裂纹破损情况严重，需长期补水，加之联络线隧道北侧受侧压力的影响，在开挖施工过程中易造成坍塌风险。

3 施工方案

基于联络线隧道施工风险和技术难点，对“深孔注浆（WSS）+横向支撑”（方案1）及“全断面注浆+拱部150°双排超前小导管+横向支撑”（方案2）2种方案进行综合分析，考虑到 “深孔注浆（WSS）+横向支撑” 方案（方案1）施工场地的局限性以及施工中的潜在困难，最终确定采用 “全断面注浆+拱部150°双排超前小导管+横向支撑”方案（方案2）。2种方案对比见表1。

4 方案 2 技术措施

联络线隧道下穿游泳池及房屋建筑施工期间，在施工段70 m范围内采用方案2“全断面注浆+拱部150°双排超前小导管+横向支撑”的施工方案，该方案对控制游泳池及周边建筑物沉降效果显著，可降低游泳池结构变形、开裂、坍塌等风险。游泳池营业开放注水期间，为确保游泳池底部联络线隧道结构安全，联络线隧道采用人工排架的方式进行衬砌施工。

4.1 双排超前小导管注漿

在联络线隧道下穿游泳池区段，隧道拱顶上部断面150°、厚2 m土层范围内，采用超前双排小导管注浆技术进行加固，内、外2排小导管均采用3.25 mm厚 DN32管，内、外排小导管外插角分别为25°、45°，长度分别为2 m、3 m，环向间距0.3 m。小导管注浆参数通过现场试验确定，注浆压力控制在0.4～0.6 MPa，注浆加固后的土体应满足均匀性和自立性。双排超前小导管注浆示意图如图2所示。

4.2 全断面超前小导管注浆

对联络线隧道全断面采用小导管注浆技术进行加固，小导管采用3.25 mm厚DN32管。全断面小导管注浆，每2 m打设1环，长度3.5 m，间距0.5 m×0.5 m，梅花形布置，同时预留1.5 m止浆墙，注浆浆液采用水泥浆，注浆压力控制在0.4～0.6 MPa。全断面超前小导管注浆示意图如图3所示。

4.3 联络线隧道衬砌施工

（1）为确保游泳池结构稳定，下穿游泳池底部36m范围联络线隧道衬砌施工须在游泳池深水区注水前完成，为此，36 m范围二衬施工采用小排架模板组合结构，剩余230.3 m二衬施工采用衬砌台车推动进行。人工钢模板排架衬砌每板施工长度为12 m，二衬拱部预留3 cm沉降量，侧墙外放2 cm收敛变形量。

（2）联络线隧道拱部衬砌施工支撑采用满堂碗扣式脚手架，脚手架排距60cm×60cm，并设置纵、横向扫地杆。脚手架四边与中间每隔4排设置1纵向剪刀撑，剪刀撑水平倾角45～60°，由底至顶连续设置，每步与立杆扣接，扣接点与碗扣节点距离≤150 mm，待联络线隧道拱部衬砌混凝土强度达到75%后即可将脚手架拆除。脚手架支撑体系如图4所示。

5 施工监测

5.1 监测内容及监测频率

联络线隧道监控分为正常状态、黄色预警、橙色预警和红色预警。主要监测内容包括联络线隧道周围地表沉降、隧道净空收敛、隧道拱顶下沉、地下水位情况以及隧道周边建筑物及管线的监测。监测点沿联络线隧道轴线设置，每80 m设1个隧道主测断面，每20 m设置1个隧道中心主测点（对于下穿游泳池及建筑物处，隧道主测断面和隧道中心主测点间距分别调整为40 m和10 m），采用经纬仪、水准仪、收敛计及卷尺进行监控量测。

当开挖面与监测断面距离L≤2B（B为隧道开挖跨度）时，1～2次/天;L≤5B时，1次/2天;L>5B时，1次/周;监测值基本稳定后，1次/月。

当隧道拱顶或净空沉降或收敛速率>2 mm/天（或L≤1B时），1～2次/天;当沉降或收敛速率为0.5～2mm/天（或1B5B时），1次/周;基本稳定后，1次/月。

5.2 监测分析

联络线隧道下穿游泳池地表沉降监数据（表2）表明，地表最大沉降值22.08 mm，最大沉降速率0.04 mm/天，均满足沉降预警值28 mm、报警值34 mm、控制值40 mm、沉降速率控制值3 mm /天的控制要求，表明采取全断面注浆+拱部150°双排超前小导管+横向支撑（方案2）的技术措施达到了预期的效果。

6 结束语

地铁隧道联络线施工过程中对既有结构建筑物稳定性以及涌水、突泥、坍塌等施工风险等进行研究并提出应对措施，是隧道施工中的重要研究课题。本文在长春地铁1号、2号线联络线隧道下穿游泳池施工中所采取的全断面注浆+拱部150°双排超前小导管+横向支撑的加固技术方案，确保了施工安全和质量目标。期望本文对地铁隧道施工下穿各类建筑工程有所借鉴。

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收稿日期 2020-02-05

责任编辑 朱开明

Study on construction technology scheme of

subway tunnel connecting line passing

through swimming pool

Lu Yapeng

Abstract： Based on the background of the underground tunnel construction of Changchun metro line 1 and line 2， this paper expounds the circular non-standard cross section connecting line tunnel 266.35 m. Through the comprehensive comparative analysis of two schemes of Deep Hole Grouting （WSS） + Horizontal Support and Full Section Grouting + Arch 150 ° Double Row Leading Small Conduit + Horizontal Support， it is determined that the technical scheme of Full Section Grouting + Arch 150 ° Double Row Front Small Conduit + Horizontal Support reinforcement is used for the construction of connecting line， which is effective and feasible. The construction of the connecting line tunnel and the structure of the swimming pool are guaranteed.

Keywords： subway， connecting line， tunnel underpass， construction scheme