大跨浅埋暗挖车站多层双侧壁导坑施工技术

１巧　大跨浅埋暗挖车站多层双侧壁导坑施工技术　胡树刚　（中铁十八局集团第一工程有限公司，河北涿州０７２７５０）　摘　要：青岛地铁Ｍ３号线清江路暗挖车站沿哈尔滨主干道南北纵向布置，最小埋深只有５．４　Ｉｎ，在爆破施工　过程中不可避免地会对地层产生扰动，就必然产生不同程度的地面沉降，从而对哈尔滨路地下管线和地面建　筑物等的安全性产生不利的影响。采用双侧壁导坑法能够科学合理地确定地表沉降控制指标，以减轻、消除　和避免由于地表沉降产生的不利影响。以青岛地铁暗挖车站清江路站双侧壁导坑法成功施工为例，介绍了工　艺流程、关键技术和控制地表沉降的措施，这对指导浅埋暗挖地铁工程施工有重要的意义。　关键词：暗挖车站；双侧壁导坑；沉降　ＤＯＩ：１０．１３２１９／ｊ．ｇＪｇｙａｔ．２Ｏ１５．０３．０１５　中图分类号：Ｕ４５５．４　文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２—３９５３（２０１５）０３—００５卜Ｏ３　１　工程概况　青岛地铁一期工程（３号线）清江路站，车站总长　１８９．０　ｒｎ，隧道开挖总宽度２Ｏ．３６　ｍ，总高度１７．３５２　ｍ。主体隧道拱顶覆土厚度５．４～８．７　ｒｎ，拱顶围岩　Ⅲ～Ｖ级，在哈尔滨路主干道下面。　清江路站地形变化大，沿线路方向两端均为下　清江路车站采用多层双侧壁导坑法施工，其开　挖全部采用暗挖爆破开挖方法，工艺流程见图１。　具体为：步骤１，分台阶开挖１号导坑，施作导坑和　中隔壁初支及锁脚锚杆；步骤２，分台阶开挖２号导　坑，施作导坑和中隔壁初支及锁脚锚杆；步骤３，分　台阶开挖两侧３、４号导坑，施作导坑和中隔壁初支　及锁脚锚杆；步骤４，分台阶开挖两侧５、６号导坑，　坡，车站横向两侧均为高地，站位处在汇水区，车站　地貌类型属于侵蚀堆积一级坡地。本站上覆土为第　四系土层，其第一层为人工填土（０～１．０７９　ｍ），局　施作导坑和中隔壁初支及锁脚锚杆；步骤５，分块分　台阶开挖７号导坑，施作导坑中间隔壁和初支结构；　部分布冲洪积层粉质粘土（０～５．６７５　ｍ），下伏围岩　为燕山期花岗岩，而强风化带岩层厚度变化相当大　步骤６，基面处理，铺设防水板，施作模筑双侧壁底　板混凝土；步骤７，分段拆除临时中隔壁，铺设防水　板，施作模筑侧墙中部及侧墙上部混凝土；步骤８，　拆除临时中隔壁，铺设防水板，施作主体结构拱顶二　（１．７９９～１５．９２５　ｍ），中风化厚度（８．５６５～１２．１９９　ｍ）、站位东北端存在局部破碎带，在约Ｋ１２＋５０３处　通过洞身，车站地面以下３　ｍ大部分区域属于中风　化花岗岩地层。受构造影响煌斑岩及细粒花岗岩等　脉岩穿插分布于场区，局部地段碎裂状花岗岩发育。　衬，采用满堂支架替代临时钢支撑体系；步骤９，拆　除临时中隔壁和钢支撑，开挖中间剩余土体，铺设防　水板，施作底部混凝土；步骤１Ｏ，施作车站内部柱、　中板及内部附属结构。　双侧壁导坑法是以台阶法为基础。采用该方法　由于脉岩与构造岩发育导致基岩的块状破碎，岩体　整体完整性差。通过取样试验中等～微风化岩强度　高，测得抗压强度为１０２　ＭＰａ。该段地下暗挖施工　中为了进一步提高安全性和经济性，对施工方法、工　有效减少了导洞的开挖跨度，受地质变化影响较小，　可适应于同一开挖断面地质不均的地层。二衬可采　用较圆滑断面，无较大应力集中。双侧壁导坑法施　艺、材料、参数、设备配套、组织协调等进一步研究，　决定采用多层双侧壁导坑暗挖法施工＿１］。　工干扰小，基本可实现流水组织，各工种交替作业　少，工序干扰小。　２．２　双侧壁导坑的钻爆开挖　２　多层双侧壁导坑法施工技术　２．１　工艺流程　收稿日期：２Ｏ１５－０１　１２　２．２．１　爆破参数选择依据及原则　（１）确保地面建筑物、市政管线和现场人员的安　全。要进行爆破振动安全计算，严格按照《爆破安全　规程））（ＧＢ６７２２－－２００３）进行钻爆设计。　作者简介：胡树刚（１９７４一），男，工程师，主要从事隧道交通工程　施工技术管理工作８５８９８３７０９＠ｑｑ．ｃｏｒｎ　国防交通工程与技术－目＿２０１５第３期　・实例分析・　大跨浅埋暗挖车站多层双侧壁导坑施工技术　胡树刚　尺０．７　ｍ。导坑开坑断面据计算确定的爆破参数见　表１。其掏槽眼采用复式掏槽，其布置形式如图２　所示。　表ｌ　上导坑单循环作业爆破参数表　（ａ）步骤１　注：２００　ｇ／卷。　２０　Ｈ　蚪０　Ｌ４０Ｌ　１２０　图２　掏槽眼布置示意图（单位：ｃｍ）　２．３　爆破作业时对临时支撑的保护措施　（１）格栅安装前开挖的结构面必须初喷４　ｃｍ的　混凝土，喷完之后进行测量检查，局部喷锚过厚导致　不足以按设计要求架立格栅，进行人工清理、抹平即　可。喷锚要将格栅拱架喷平，喷填密实，背面不留孔　洞。　（２）纵向分布筋应有支架、网片连接成整体，Ｉ临　时支撑的喷层厚度要严格按照设计施工，在爆破前　为了保证临时支撑不被爆破损坏，等喷射混凝土达　到一定强度后再进行爆破作业，临时支撑爆破前给　上面铺一层２０～３Ｏ　ｃｍ的细砂以防炮震损坏。　（ｉ）步骤９　（ｊ）步骤１０　２．４　临时支撑拆除　２．４．１　双侧壁临时水平支撑拆除　（１）布置变形观测点，确保安全。拆除临时钢架　前，进行监控量测，取得拆除前的初始数据。在整个　图ｌ　工艺流程示意图　（２）通过降低单循环掘进进尺、增加钻眼数量、　控制爆破规模等措施，控制单孔装药量和最大单段　起爆药量，使有限的装药量均匀地分布在爆破岩体　拆除过程中，对主体拱顶和拱腰采取不问断观测，以　保证隧道的安全。　中，从而将地面控制点的爆破振速控制在安全容许　的范围内。　（２）双侧壁底板混凝土施工完成后，即可安排凿　（３）根据萨道夫斯基经验公式，反推出每次爆破　单响容许最大起爆药量，从而将地面控制点的爆破振　动速度控制在安全范围以内，安全振速确定为２　ｃＨｌ／ｓ。　２．２．２　爆破设计　除临时支撑部位喷射混凝土然后拆除钢架，第１次　拆除长度６　ｍ（拆除试验），满足要求后再拆除９　ｍ。　在主体结构变形量及变形速率在正常范围内时，采　用隔段拆除，同时提供多个作业面进行衬砌施工，施　工步序见图１。　据围岩情况及炸药类型，导坑开挖每个循环进　国防交通工程与技术　囵　２０ｌ５第３期　・实例分析・　大跨浅埋暗挖车站多层双侧壁导坑施工技术　胡树刚　除，同时提供多个作业面进行衬砌施工。　（３）侧壁混凝土浇筑过程中，双侧壁满堂支架在　主体拱顶未封闭成环前不予拆除，以替代侧壁需架　设的临时钢支撑，保证侧壁结构稳定。　２．４．２　竖向临时隔壁支撑拆除　（４）主体结构拱顶二衬施工完成后，逐项拆除剩　余临时隔壁，开挖剩余土体，施工底板结构混凝土。　（１）竖向临时支撑在主体结构的初期支护完成　且拱顶及收敛数据稳定后进行。　（２）首先采取对称拆除的方法凿除临时隔壁混　凝土，搭设中间部位满堂支架并和双侧壁满堂支架　３　结束语　针对青岛地铁一期Ｍ３清江路站“上软下硬”的　特殊地质类型和浅埋、大跨度（２０．３６　ｍ）的施工难　点，通过采取多层双侧壁导坑开挖，地铁沉降风险得　到有效控制。为城市地铁的大断面施工积累了施工　形成整体，然后拆除临时隔壁，拆除长度不大于６　ＩＴＩ，拆除高度以满足拱顶部位施工衬砌要求为准。　（３）中间临时隔壁拆除时，实时监测隧道变形量　及变形速率，对结构变形稳定情况进行分析，确定隧　道初期支护的稳定性，如结构稳定同样采取隔段拆　经验，提供了成熟的可操作性强的施工方法。　参考文献　Ｅｌｉ丁飞飞．复杂地质环境下浅埋暗挖大跨车站的沉降控制　研究ＥＤ］．石家庄：石家庄铁道大学，２０１２　Ｏｎ　ｔｈｅ　Ｍｕｌｔｉ－Ｌａｙｅｒ，Ｄｏｕｂｌｅ－Ｓｉｄｅ－Ｗａｌｌ＿Ｐｉｌｏｔ－Ｈｏｌｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｌａｒｇｅ－Ｓｐａｎ　Ｓｈａｌｌｏｗ－Ｄｅｐｔｈ　Ｔｕｎｎｅｌｅｄ　Ｓｔａｔｉｏｎ　Ｈｕ　Ｓｈｕｇａｎｇ　（Ｔｈｅ　Ｆｉｒｓｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．０ｆ　ｔｈｅ　１８ｔｈ　Ｂｕｒｅａｕ　Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｒａｉｌｗａｙ，Ｚｈｕｏｚｈｏｕ　０７２７５０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｗｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｆａｃｔ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　Ｔｕｂｅ　Ｓｔａｔｉｏｎ　ａｔ　Ｑｉｎｇｊ　ｌａｎｇｌｕ　Ｒｏａｄ，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｍｕｍ　ｂｕｒｉｅｄ　ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　ｎｏ　ｍｏｒｅ　ｔｈａｎ　５．４　ｒｎ，　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｍ一３　Ｌｉｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｍｅｔｒｏ　ｉｓ　ｎｏｒｔｈ—ｓｏｕｔｈ　ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｌｙ　ｌａｉｄ　ｏｕｔ　ａｌｏｎｇ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｒｏａｄ　ｏｆ　Ｈａｒｂｉｎ，ｔｈｅ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｅｘｃａｖａ—　ｔｉｏｎ　ｉｓ　ｉｎｅｖｉｔａｂｌｅ　ｔｏ　ｄｉｓｔｕｒｂ　ｔｈｅ　ｓｔｒａｔｕｍ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｕｒｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃａｕｓｅｓ　ｇｒｏｕｎｄ　ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ　ｔｏ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｅｘ－　ｔｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈ　ｗｉｌｌ　ｈａｖｅ　ａｎ　ａｄｖｅｒｓｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｂｏｔｈ　ｔｈｅ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｎｄ．Ｔｈｅ　ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ—。ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｔａｒｇｅｔ　ｍａｙ　ｂｅ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｌｌｙ　ａｎｄ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｏｕｂｌｅ－ｓｉｄｅｗａｌｌ—－ｐｉｌｏｔ——ｈｏｌｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｓｏ　ａｓ　ｔｏ　ａｌｌｅｖｉａｔｅ，ｅｌｉｍｉｎａｔｅ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｔｈｅ　ａｄｖｅｒｓｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｎｄ　ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｏｕｂｌｅ－ｓｉｄｅｗａｌｌ—・ｐｉｌｏｔ—－ｈｏｌｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｔｕｎｎｅｌｅｄ　ｔｕｂｅ　ｓｔａｔｉｏｎ　ａｔ　Ｑｉｎｇｊ　ｉａｎｇｌｕ　Ｒｏａｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｍｅｔｒｏ　ａｓ　ａ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ａｎｄ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｇｒｏｕｎｄ　ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏ—　ｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ，ｗｈｉｃｈ　ｍａｙ　ｓｅｒｖｅ　ａｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｔｈｅｒ　ｓｈａｌｌｏｗ—ｄｅｐｔｈ　ｍｅｔｒｏ　ｐｒｏｊｅｃｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌｅｄ　ｓｔａｔｉｏｎ；ｄｏｕｂｌｅ－ｓｉｄｅｗａｌｌ—ｐｉｌｏｔ—ｈｏｌｅ　ｍｅｔｈｏｄ；ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ　（下接第６９页）　Ｏｎ　ｔｈｅ　Ｃｈｏｉｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｒｉｇｈｔ　Ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｐｉｐｅ－Ｊａｃｋｉｎｇ　Ｔｕｎｎｅｌ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　Ｃｈｅｎ　Ｑｉｚｈｉ　（Ｔｈｅ　１８ｔｈ　Ｂｕｒｅａｕ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．Ｉ　ｔｄ．ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｒａｉｌｗａｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００２２ｌ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｉｎｃｅ　ｔｈｅ　ｔｕｎｎｅｌｅｄ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｇｏｎｇｂｅｉ　Ｔｕｎｎｅｌ　ｇｏｅｓ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　Ｇｏｎｇｂｅｉ　ｐｏｒｔ，ｔｈｅ”ｃｕｒｖｅｄ　ｐｉｐｅ　ｃｕｒｔａｉｎ＋ｆｒｅｅｚｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ”ｉｓ　ｔｏ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｒｅｑｕｉｒｅｄ　ｎｏｔ　ｔｏ　ａｆ—　ｆｅｅｔ　ｔｈｅ　ｎｏｒｍａｌ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｏｒｔ．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｉｐｅ　ｃｕｒｔａｉｎ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｇｏｎｇｂｅｉ　Ｔｕｎｎｅｌ　ｔａｋｅｎ　ｉｎｔｏ　ａｃ—　ｃｏｕｎｔ，ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｈｏｉｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｉｇｈｔ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｉｐｅ－ｊａｃｋｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ，ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｊａｃｋｉｎｇ　ｓｐｅｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｊａｃｋ—　ｉｎｇ　ｆｏｒｃｅ，ｔｈｅ　ｓｔａｒｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｉｐｅ－ｊａｃｋｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　ｏｆ　ｏｂｓｔａｃｌｅｓ　ａｒｅ　ｄｅａｌｔ　ｗｉｔｈ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ，ｗｉｔｈ　ｔｈｅｉｒ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｅ　ｃｈｏｉｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｉｐｅ—ｊａｃｋｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｉｓ　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｉｓ　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ．Ｉｔ　ｗｏｒｋｓ　ｐｒｏｐｅｒｌｙ　ｉｎ　ａ　ｖａｒｉｅｔｙ　ｏｆ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ｍａｙ　ｓｅｒｖｅ　ａｓ　ａ　ｕｓｅｆｕｌ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｏｔｈｅｒ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｐｒｏｊ　ｅｃｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌ；ｅｘｔｒａ—ｌａｒｇｅ　ｐｉｐｅ　ｃｕｒｔａｉｎ；ｐｉｐｅ－ｊａｃｋｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ；ｃｈｏｉｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｉｇｈｔ　ｔｙｐｅ；ｓｔａｒｔｉｎｇ；ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ　国防交通工程与技术　囵　２０１５第３期