淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工引起的地層變形特性論述

顏瑋

摘 要：淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工可能會使得地層變形和破壞問題出現，本文對其控制措施進行相關分析，可以在地鐵施工中引入支護措施以及結構加固措施，提高地鐵構筑物變形控制水平。通過對淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工引起的地層變形控制技術進行研究，以期減少淺埋暗挖引起的地層變形問題，促進施工順利進行。

關鍵詞：淺埋暗挖；大斷面隧道施工；地層變形

1 淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工引起的地層變形

淺埋暗挖在地鐵大斷面隧道施工中的應用會釋放一定的應力，這種應力的釋放會給隧道造成一定的影響，出現結構扭曲變形、拉伸等問題，結構的變形會帶來沖擊荷載，造成列車安全事故的發生。在施工中引入暗挖法，襯砌結構以及鋼混結構具有一定的剛度，在土體變形的情況下，結構變形問題會更突出。結構變形主要有縱向變形以及橫向沉降變形，都會對施工造成較大的影響，相關人員要積極探討相應的優化策略，減少地層變形帶來的影響。

2 淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工引起的地層變形控制技術

2.1 大管棚超前支護技術

大管棚超前支護技術在淺埋暗挖法中的應用可以有效地控制地層變形帶來的影響，為隧道的施工提供超前預支護，釋放淺埋暗挖在地鐵大斷面隧道施工中的應力，有效地降低土體體積損失。相關人員要將管棚支護方式應用在施工中，進行科學的水平受力分析。在這種技術下，橫向方面管棚可以更好的發揮拱的作用，隧道縱向上管棚變現為梁，拱、梁可以很好的承受較大的壓力，起到一定的保護作用。大管棚超前支護技術具有的地層變形控制效果主要表現在以下幾個方面。首先，可以阻斷沉降。管棚以超前預支護為主，可以有效的控制拱頂沉降，使得沉降效果在百分之四十左右，對于地表沉降效果的控制，可以達到百分之三十至百分之三十五。其次，有效防止塌方。應用大管棚超前支護技術，可以減少土壓力對工作面的影響，讓圍巖變得更加穩定，從而有效的防止土塌方問題。再次，提高地層自穩能力。技術人員應該管棚支護技術，需要配合水泥漿，水泥漿可以和周邊的土體構成一個整體，提高土層的物理參數，從而有效提高地層的自穩能力。最后，均勻沉降曲線。施工人員進行管棚支護施工，會使得沉降槽的沉降總量減小，并且呈現向兩端分別的趨勢。大管棚超前支護技術使用一次鉆進、注漿的施工工藝，這種工藝較為簡單，施工的工期也較短，可以減少對圍巖的干擾。但是，大管棚超前支護技術對于鉆孔定位、注漿的技術要求較高，工藝流程如圖1。大管棚超前支護技術在鉆進中采用測斜儀進行鋼管的糾偏，施工人員在完成1到5根鋼管之后進行注漿，在注漿完畢后，施工人員使用膠泥進行管口的封堵。

圖1 大管棚超前支護技術施工工藝流程圖

2.2 下部硬巖開挖光面控制爆破技術

圍巖的上斷面是軟土層，較為松軟，下斷面是巖石風化巖層，較為堅硬，施工時可以使用鉆爆法光面爆破技術。這種技術下，爆破網路是使用非電微差起爆方式，即孔內同段、孔外微差的起爆方式。在隧道施工中，地震波相疊會引起非常大的振動，非常不利于淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工的順利進行，施工人員可以進行導爆管的跳段使用，讓段間隔時間大于50ms，以便有效的防止地震波相疊帶來的振動。

2.3 分配控制構筑物變位問題策略

分配控制構筑物變位問題策略就是在施工中將既有線管理標準進行分解，讓施工中的單個工序沉降量可以得到很好的控制，保證施工的安全，減少地層變形帶去的影響。首先，勘測既有結構變位。施工人員對既有結構變位進行細致、認真的勘測，才可以掌握地層變形的位置情況，及時采取措施，保證后期施工的順利進行。勘測的主要內容有土層性質、地質條件、地形特征，施工人員進行結構現狀的評估，并確定既有線管理標準值。其次，進行預測。不同施工工序變位造成了總體結構的變位，施工人員要進行不同施工工序變位的占比分析，分步計算施工沉降值，并針對各個工序的沉降值采取有效的措施。再次，進行監測。施工人員在觀測點進行既有線的設置，并及時記錄既有線變位值，為施工控制提供數據的參考。最后，提出對策。施工人員對于監測的數據信息進行分析整合，并確定施工主要工序，根據變位檢測值以及結構變位設計值判斷二者有沒有發生偏離，如果發生偏離，及時采取相應的恢復對策。

3 總結

淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工中會出現一些地層變形，對整個施工的順利進行造成一定的影響，同時影響隧道施工質量，讓列車的出行安全沒有保障。施工人員要積極探討相應的解決措施，采取先進的施工工藝以及技術，保障隧道施工中的既有構筑物不被破壞，保障地鐵工程施工的順利進行。

參考文獻

[1]郭建峰，鄭金雷，李衛娟，曾德光，王琦.淺埋暗挖地鐵大斷面隧道施工引起的地層變形特性[J].鐵道建筑.

[2]段寶福，宋立坤，周鑫明，周元成.淺埋暗挖地鐵隧道地表沉降研究現狀[J].現代隧道技術，2017，54（04）：25-32.

（作者單位：南京地鐵運營有限責任公司）