大拱腳薄邊墻結構地鐵車站超前支護措施

許洪偉

1.中鐵第四勘察設計院集團有限公司，湖北 武漢 4300632.水下隧道技術國家地方聯合工程研究中心，湖北 武漢 430063

1 概述

常用的城市地鐵車站施工方法有盾構法、蓋挖法、明挖法和淺埋暗挖法4種。

地鐵工程建設周期長，環境復雜，規模浩大，施工對道路資源的占用等致使原本繁忙的交通狀況更顯擁堵，對居民的正常通行有嚴重影響。當地鐵車站設在主干道下而交通不能中斷且需要確保一定交通流量要求時，應選用淺埋暗挖法進行施工。淺埋暗挖法現已在北京、杭州、青島、廣州、天津、深圳等城市地鐵車站開挖中使用。

針對青島、重慶等地區特有的“上軟下硬”地層情況，為了充分利用硬巖地層承載能力高的特點，多個地鐵車站采用大拱腳薄邊墻斷面結構形式［1］。位于軟弱地層的大拱腳薄邊墻結構上臺階施工風險較大，車站施工時，拱部需要采用小導管和大管棚注漿進行超前支護。因此，開展大拱腳薄邊墻大跨車站拱部超前支護措施的研究，對隧道主體開挖以及拱部二襯順利施作有重要意義。

2 超前小導管、大管棚支護機理

超前小導管和超前大管棚注漿通過向洞室拱部周邊圍巖高壓注漿，即施工過程中向地層巖土體中高壓注漿，使水泥漿液滲透、擴散到巖土體孔隙中，通過改變巖土體物理化學性質增強其力學性能，并在隧道拱部形成一個穩定防水的預支護拱結構［2］。漿液填充巖體孔隙，提高巖土體力學性能的同時，將裂隙水流淌路徑堵塞從而起到堵水作用，減小掌子面拱部滲流。……