[地铁区间重叠隧道近接施工技术研究]地铁区间隧道平面和纵面的设计要点
时间：2019-04-10 03:28:29 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要:地铁区间重叠隧道近接施工国内已有先例，但采用爆破施工尚属首次，本文结合工程实例，对重叠隧道爆破法施工技术进行研究，并给出相应处理措施，可作为今后类似工程的参考。
关键词:地铁区间 ，重叠隧道 ，爆破施工
Abstract: the subway interval tunnel nearly meet construction domestic overlap untrue, but the blasting construction which is first, combining with the project examples, the construction technique for the tunnel blasting method applied overlap, and gives corresponding treatment measures and can be used as a reference for the similar projects in future.
Key words: the subway interval, overlapping tunnel, blasting construction
中图分类号：U455文献标识码：A文章编号：
1 引言
大连地铁203标段兴工街站至西安路站区间位于大连市沙河口区西安路、天兴罗斯福大厦前路段，地形较平坦，整体上看北高南低，地面高程11.94-14.05 m。该路段为商业街，两侧建筑物密集，地下管线错综复杂，往来车辆速度快、密度大，人流密集。本场地地下水按赋存条件主要为基岩裂隙水。基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中，区间隧道洞身处于地下水水位以下，叠落区间围岩拱顶、边墙、隧底均为：中风化钙质板岩、中风化辉绿岩，岩体较破碎，围岩级别为Ⅳ级。
由于西安路站为平行换乘站，因此，进站区间隧道采用上下重叠的方式与车站相连。上层隧道采用矿山法施工，下层隧道采用盾构法施工，目前下洞盾构区间已经贯通，上洞隧道后行施工，重叠隧道近接距离为上、下行区间外侧轮廓线净距变化范围左线从2.83m渐变至4.46m；右线从0.71m渐变至3.43m。如图1、图2所示、图3、图4所示。
2 施工风险及对策研究
2.1施工风险分析
隧道叠落段位于西安路下，埋深20m，隧道顶部覆盖层较厚，根据已有施工经验，上导洞施工不会对地面产生较大影响。主要是由于重叠隧道上下洞之间大部分外轮廓间距较小，钻爆法暗挖施工过程中可能由于爆破震动、土压卸载等原因造成对下行既有盾构隧道的结构破坏、管片脱落及裂缝、隧道漏水、不均匀沉降等不良影响，因此，研究的对策主要是针对既有结构超小净距（最小净距0.7m）近接施工的情况下，通过优化施工工序、减少爆破振动、对下洞盾构区间采取保护措施以及加强监控量测等方面入手，最大限度地减小爆破施工对既有盾构区间的影响。
2.2对策研究
地铁区间重叠隧道近接施工国内已有先例，但采用爆破施工尚属首次，本工程现状工程下洞采用盾构法已经现行施工完成，后行爆破施工的区间隧道在已施工完成的盾构区间的上方，属近接上穿既有结构物的暗挖施工，钻爆法施工间距逐渐接近已完的盾构区间，必须提前界定不同影响程度的里程桩号，分别给出相应的控制措施。
研究正确的施工工序和开挖方法、加强监控量测、严格控制爆破振速、以及采取有效措施对下导洞进行加固保护等是本项目研究的重点。
3 施工技术方案
3.1施工工序及开挖方法
标准地铁区间外轮廓为6.3X6.5m马蹄形隧道，施工中采用台阶法开挖，因此左右线上台阶距盾构区间结构净距约4~8m，这个施工净距接近于正常状态下的隧道暗挖净距，因此，在严格控制爆破程序情况下，按照“管超前，严注浆；短进尺，弱爆破，强支护；快封闭，勤测量”的十八字方针正常施工，完全可以满足结构安全要求。
下台阶的施工根据情况划分段落，由于下台阶与盾构结构相距太近，按照萨道夫斯基公式计算爆破振速来评价对近接结构影响已不适用，根据实践经验确定净距大于2.5m的下台阶作为一个处理措施单元；净距在0.7~2.5m的下台阶作为另一个处理措施单元。对于下台阶净距大于2.5m的段落，属于小净距开挖，需要采取特殊爆破措施，施工过程中加强对既有盾构区间的加固与保护；对于净距在0.7~2.5m的下台阶，爆破振速呈几何级数增长，不宜采用爆破法施工。根据以上原则，该段落各段施工方案如下：
1、左、右线上台阶爆源（掏槽孔位置）距盾构区间结构净距均大于4m，在严格按照十八字方针条件下正常施工。
2、左线下台阶，爆源（掏槽孔位置）距盾构区间结构净距为2.83m~4.45m，可进行爆破作业，但必须采用特殊处理措施，降低爆破振速，减轻爆破震动对既有盾构区间的影响，同时对既有盾构区间采用有效的保护措施。
3、右线下台阶，爆源（掏槽孔位置）距盾构区间结构净距为0.71m~3.43m，距离过近，不适宜爆破施工作业，建议用非爆破法开挖。目前非爆破法开挖主要有人工开挖、静态爆破和单臂掘进机等，目前这三种方法本工程中均有使用，技术比较成熟，实际采用时刻根据工期、造价、施工人员准备等方面综合考虑进行比选。
3.2叠落区间爆破方案
根据已确定叠落段施工工序，上行区间隧道采取台阶法分部开挖，台阶的长度在1~1.5洞径左右。上台阶爆破总体采取光面爆破的施工工艺，导爆管段位依掏槽眼、辅助眼、周边眼的次序由低到高，确保爆破的充分性及有效性，这样爆破后有利于形成光洁圆滑的岩面。上台阶爆破采用常规爆破方案，这里不再赘述。
根据“早成环”的原则，下台阶应及时跟进，如前所述，左线下台阶需采用特殊控制的爆破方法进行分层爆破开挖，即将下导分为两层进行开挖。层1按正常爆破开挖，一次性爆破面积较小，降低一次爆破用药量。层2可视围岩情况采取人工开挖或再次弱爆破施工。这项措施虽然实施较复杂，但理论上延长了爆破作用距离，减少了一次爆破总装药量，这就有利于降低爆破质点振速，减低上行区间爆破作业对下行区间不良影响，起到了一定的保护作用。下台阶孔网及装药参数如表1所示。炮孔布置如图5所示。
为了最大程度的降低爆破震动对下层围岩的不良影响，对常规爆破参数采用以下改良措施。
1）改良炸药性质。现行爆破施工采用的是Φ32mm的粉质乳化药卷，单卷质量为0.15kg，考虑到小净距、弱爆破的要求，可以采用更小直径的药卷，降低单卷药量。
2）优化孔网参数。适当合理的加密炮孔布置，同样能达到减少用药量的目的。将上导掏槽孔上移，延长爆破作用距离，降低爆破作用影响。
3）增加导爆管段位。导爆管数量的增加有利于孔外微差、分段起爆，降低一次性同时起爆的炸药量，同样达到预期的爆破效果。
4）下导周边眼进行预裂爆破，采取的是隔孔装药，留出空孔，由于存在爆破层裂效应，空孔可以泄出爆破产生的高能气体，减轻对围岩的振动；实行多段位单孔起爆，，降低单段药量，有利于减弱不良爆破振动、保护下行区间围岩稳定。
5）周边眼装药后不必进行填塞，辅助眼需填塞。
