矿山法地铁隧道连通道扩大段施工技术探讨

姚术波

（中铁十八局集团轨道交通工程有限公司，北京

100044）

摘要：近年来，我国基础交通设施的建设发展迅速，暗挖施工成为地铁车站和区间隧道主要的施工方法。暗挖区间隧道

开挖断面转换频繁，施工难度大，对施工工艺要求高。笔者结合北京地铁8号线六营门站—五福堂站矿山法区间隧道连通道的施工实践，讨论了连通道扩大段由小断面渐变为大断面施工的施工工艺以及如何规避施工风险。关键词：地铁隧道；连通道扩大段；施工；沉降控制中图分类号：U455.411

文献标志码：B

文章编号：1009－7767（2016）S1－0084－03

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ConnectingTunnelforMetroMiningTunnel

YaoShubo

在城市建筑密集区修建地铁时，由于建筑密集、人口拥挤、管线繁多、车流量大，征地拆迁、管线迁改和交通疏解的难度越来越大。为解决施工场地不足的问题，地铁设计多采用暗挖隧道形式。暗挖区间隧道施工占地小，扰民少，但施工难度要比明挖区间隧道大，特别是隧道断面转换难度较大。暗挖区间隧道连通道扩大段施工时，工程技术人员一定要认真分析，制定合理的施工计划，做到防范于未然，将危险事故的发生排除到施工之外，同时要加强施工监测，确保施工顺利完成。

2地质及水文情况

根据钻探资料及室内土工试验结果，将该工程场

地勘探范围内的土层划分为（1）人工堆积层，（2）新近沉积层，（3）第四世纪全新世冲洪积层，（4）第四纪晚更新世冲洪积层。根据勘察资料7.58～10.25m有承压水。

3连通道初支结构及开挖

连通道断面受施工条件控制，断面设计需满足运

输车辆、管线施工、设备布置和盾构机吊出要求。初期支护采用350mm厚C25网喷混凝土与纵向间距

1工程概况

北京地铁8号线六营门站—五福站区间隧道采

0.5m的格栅钢架联合支护。连通道采用CRD分部多

导洞开挖。

用盾构法施工。盾构接收井位于六营门站后约218m、南大红门路西侧，接收井为明挖地下3层框架结构，底板埋深25.578m，中心里程为右K43+839.295、左

44.1

施工工艺

小导管超前支护

导洞超前支护[1]采用覫42mm×3.25mm小导管预

K43+839.294，覆土厚度约8m。

区间隧道与接收井间设连通道（见图1），连通道长42m，宽10～12m，高10.78～13.81m，底板埋深

注浆，小导管上每隔100～200mm交错钻孔，钻孔直径

6～8mm。小导管每榀格栅打设一环，环向间距0.3m，

单根长度2m，外插角10°～20°。浆液配合比由现场试验确定，并根据周围的围岩条件控制好注浆压力。为防止浆液外漏，必要时可在孔口处设置止浆塞。

24.578m，覆土厚度约11.78～13.8m，采用暗挖法施工。

连通道扩大段（长6.0m，由6导洞渐变为8导洞，断面宽由10.3m渐变为12.3m，断面高由11.554m渐变为

4.2导洞锁脚锚管

导洞锁脚锚管采用覫42mm×3.25mm小导管，参数

13.583m），结构尺寸控制较困难，安全风险高，且成环

前对地表沉降影响较大。

同超前支护；单根长度3m，每处1根，水平倾角40°～

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2016Supplement（1）（Apr.）Vol.34

施工技术篇ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ图1连通道平、立面图

50°；中砂及粉细砂层注浆浆液选用改性水玻璃，其余

地层采用水泥单液浆，浆液配合比由现场试验确定，锚管打孔及注浆压力等参数同超前小导管。锁脚锚管与钢格栅焊接连接牢固。

用Q235钢。拱架安装应保证节点处等强度连接，连接板处螺栓应紧固；若现场连接不能保证时，应采用与主筋材料、规格相同的帮焊钢筋与主筋连接。

4.5连通道扩大段开挖

连通道扩大段隧道采用CRD分部多导洞结合台

4.3初期支护背后注浆

在初期支护的拱部和侧墙埋设覫42mm×3.25mm

阶法开挖[2]。

注浆管，及时、反复对初期支护背后进行多次回填注浆。注浆深度为支护背后0.5m，注浆材料采用1∶1水泥浆，注浆压力控制在0.3～0.5MPa。

4.5.1导洞施工控制要点

1）上台阶开挖，预留核心土，每一循环开挖进尺

以安装一榀钢架加连接筋长度为限，开挖的宽度和垂直度通过测量定位严格控制初支拱架的高度和垂直度，同时应尽可能保证核心土的宽度和体积。上台阶的高度以格栅钢架节点处连接板为依据进行调整，方便架设钢格栅，同时应保持核心土最小厚度1.5～2m。

4.4初期支护拱架加工

连通道扩大段隧道长度为6m，按设计共设置12榀

格栅，每榀间距为500mm。扩大段的拱架斜交于平直段，纵向斜交角为18°68'，横向斜交角为9°46'，该段的拱架加工为施工控制的重点。根据平直段与扩大段的斜交角度、连通道的开挖净宽，先算出每榀格栅扩大尺寸，然后根据地质情况和每榀格栅扩大尺寸计算各拱架拱脚的位置，再分别算出拱架的尺寸进行加工。

第1榀拱架加工后进行试拼装，环向长度误差不大于30mm，平面翘曲误差不大于20mm，经调整无误后编号，方可成批生产。拱架节点角钢与钢板材料采

2）上下台阶间应保持4～5m的距离，以保证上台

阶土体的稳定和格栅钢架成环的时间。

3）上台阶钢格栅节点处连接板需坐实下台阶，不

实可塞木楔。下台阶土方开挖及时跟进，使钢架早成环、全幅开挖，保证上、下台阶每个循环开挖架设1榀钢架。

4）根据地质情况及日常监测情况，对台阶长度进

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施工技术篇ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ行调节。4.5.2CRD法施工控制要点

1）要保证各分部的开挖断面和纵向间距，开挖轮廓

线应圆顺，保证土体稳定，避免出现应力集中的情况。

2）每个小断面紧临核心土，及时进行临时仰拱封

闭、步步成环，尽量缩短成环时间，必要时对掌子面喷射混凝土进行临时支护。

3）中隔壁设置为弧形临时支护，连通道左右开挖

小断面的底部临时仰拱应保持在同一断面上，各节点的连接板要对齐，保证螺栓连接牢固，并及时施作锁脚锚管。

4）必须保证中隔壁和临时仰拱钢架的规格尺寸

和喷射混凝土的厚度、钢架之间纵向连接钢筋的间距并连接牢固，喷射混凝土时要做好预留连接板的保护，以方便与后一段格栅的螺栓连接。格栅拱部节点受力较大，应保证其连接就位准确。

6导洞及8导洞开挖顺序见图2、3。

图2

6导洞开挖顺序图

图3

8导洞开挖顺序图

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4.6沉降控制

连通道施工过程中，开挖引起的地表沉降范围大，

而扩大段的开挖尤为明显；由于采用CRD分部多导洞结合台阶法开挖[3]，不能立即封闭成环。为有效控制拱顶沉降，施工中采取了以下措施：

1）加强监控量测，做到信息化施工。通过施工监控

量测掌握围岩、支护结构、场区周围建（构）筑物的动态，并及时分析、预测和反馈信息，以指导施工。

2）施工时应严格执行“管超前、严注浆、短开挖、

强支护、勤量测、早封闭”的原则[3]。

3）在拱脚打设双排锁脚锚管，可有效减小拱顶

沉降。

4）进行超前预注浆。根据工作面地质情况，拟定注

浆方案，精心布管，严格注浆，控制注浆压力，密切关注注浆量，确保加固效果[4]。

5）初支背后回填注浆。初支背后回填注浆是防止

沉降的重要措，在初支结构喷射混凝土前，沿连通道纵向每2m埋设1根注浆管，连通道两侧注浆孔沿拱部及边墙布设，环向间距2m，注浆深度为初支背后0.5m。注浆时间为滞后工作面3m。

5结语

连通道隧道扩大段（小断面渐变为大断面）施工

过程中断面尺寸控制难度大，土方开挖核心土受力复杂，支护结构受力发生变化，只有通过监控量测掌握支护体系受力状态，依据反馈的实测数据修正设计参数和施工工序，采取及时有效的辅助加强措施，才能保证结构转换过程的安全[5]。

参考文献：

[1]梁波，轰开荣，梁庆国.城市地下工程施工技术在我国的现状、

分类和发展[J].现代隧道技术，2008（Sup）：20-26.

[2]贺长俊，蒋中庸，刘昌用，等.浅埋暗挖法隧道施工技术的发

展[J].市政技术，2009，27（3）：274-279.

[3]王国春.浅埋暗挖隧道CRD法施工技术[J].山西建筑，2011

（16）：303-304.

[4]崔玖江.隧道与地下工程施工技术现状及问题对策[J].施工

技术，2001（1）：3-6.

[5]范文兴，黄捷胜，蒲开勇.城市浅埋暗挖地铁隧道沉降控制

与分析[J].城市地铁隧道工程，2007（Sup）：59-60.

收稿日期：2016－03－18

作者简介：姚术波，男，助理工程师，学士，主要从事轨道交通工程施工

管理工作。