浅埋暗挖地铁大断面隧道施工引起的地层变形特性论述

颜玮

摘 要：浅埋暗挖地铁大断面隧道施工可能会使得地层变形和破坏问题出现，本文对其控制措施进行相关分析，可以在地铁施工中引入支护措施以及结构加固措施，提高地铁构筑物变形控制水平。通过对浅埋暗挖地铁大断面隧道施工引起的地层变形控制技术进行研究，以期减少浅埋暗挖引起的地层变形问题，促进施工顺利进行。

关键词：浅埋暗挖；大断面隧道施工；地层变形

1 浅埋暗挖地铁大断面隧道施工引起的地层变形

浅埋暗挖在地铁大断面隧道施工中的应用会释放一定的应力，这种应力的释放会给隧道造成一定的影响，出现结构扭曲变形、拉伸等问题，结构的变形会带来冲击荷载，造成列车安全事故的发生。在施工中引入暗挖法，衬砌结构以及钢混结构具有一定的刚度，在土体变形的情况下，结构变形问题会更突出。结构变形主要有纵向变形以及横向沉降变形，都会对施工造成较大的影响，相关人员要积极探讨相应的优化策略，减少地层变形带来的影响。

2 浅埋暗挖地铁大断面隧道施工引起的地层变形控制技术

2.1 大管棚超前支护技术

大管棚超前支护技术在浅埋暗挖法中的应用可以有效地控制地层变形带来的影响，为隧道的施工提供超前预支护，释放浅埋暗挖在地铁大断面隧道施工中的应力，有效地降低土体体积损失。相关人员要将管棚支护方式应用在施工中，进行科学的水平受力分析。在这种技术下，横向方面管棚可以更好的發挥拱的作用，隧道纵向上管棚变现为梁，拱、梁可以很好的承受较大的压力，起到一定的保护作用。大管棚超前支护技术具有的地层变形控制效果主要表现在以下几个方面。首先，可以阻断沉降。管棚以超前预支护为主，可以有效的控制拱顶沉降，使得沉降效果在百分之四十左右，对于地表沉降效果的控制，可以达到百分之三十至百分之三十五。其次，有效防止塌方。应用大管棚超前支护技术，可以减少土压力对工作面的影响，让围岩变得更加稳定，从而有效的防止土塌方问题。再次，提高地层自稳能力。技术人员应该管棚支护技术，需要配合水泥浆，水泥浆可以和周边的土体构成一个整体，提高土层的物理参数，从而有效提高地层的自稳能力。最后，均匀沉降曲线。施工人员进行管棚支护施工，会使得沉降槽的沉降总量减小，并且呈现向两端分别的趋势。大管棚超前支护技术使用一次钻进、注浆的施工工艺，这种工艺较为简单，施工的工期也较短，可以减少对围岩的干扰。但是，大管棚超前支护技术对于钻孔定位、注浆的技术要求较高，工艺流程如图1。大管棚超前支护技术在钻进中采用测斜仪进行钢管的纠偏，施工人员在完成1到5根钢管之后进行注浆，在注浆完毕后，施工人员使用胶泥进行管口的封堵。

图1 大管棚超前支护技术施工工艺流程图

2.2 下部硬岩开挖光面控制爆破技术

围岩的上断面是软土层，较为松软，下断面是岩石风化岩层，较为坚硬，施工时可以使用钻爆法光面爆破技术。这种技术下，爆破网路是使用非电微差起爆方式，即孔内同段、孔外微差的起爆方式。在隧道施工中，地震波相叠会引起非常大的振动，非常不利于浅埋暗挖地铁大断面隧道施工的顺利进行，施工人员可以进行导爆管的跳段使用，让段间隔时间大于50ms，以便有效的防止地震波相叠带来的振动。

2.3 分配控制构筑物变位问题策略

分配控制构筑物变位问题策略就是在施工中将既有线管理标准进行分解，让施工中的单个工序沉降量可以得到很好的控制，保证施工的安全，减少地层变形带去的影响。首先，勘测既有结构变位。施工人员对既有结构变位进行细致、认真的勘测，才可以掌握地层变形的位置情况，及时采取措施，保证后期施工的顺利进行。勘测的主要内容有土层性质、地质条件、地形特征，施工人员进行结构现状的评估，并确定既有线管理标准值。其次，进行预测。不同施工工序变位造成了总体结构的变位，施工人员要进行不同施工工序变位的占比分析，分步计算施工沉降值，并针对各个工序的沉降值采取有效的措施。再次，进行监测。施工人员在观测点进行既有线的设置，并及时记录既有线变位值，为施工控制提供数据的参考。最后，提出对策。施工人员对于监测的数据信息进行分析整合，并确定施工主要工序，根据变位检测值以及结构变位设计值判断二者有没有发生偏离，如果发生偏离，及时采取相应的恢复对策。

3 总结

浅埋暗挖地铁大断面隧道施工中会出现一些地层变形，对整个施工的顺利进行造成一定的影响，同时影响隧道施工质量，让列车的出行安全没有保障。施工人员要积极探讨相应的解决措施，采取先进的施工工艺以及技术，保障隧道施工中的既有构筑物不被破坏，保障地铁工程施工的顺利进行。

参考文献

[1]郭建峰，郑金雷，李卫娟，曾德光，王琦.浅埋暗挖地铁大断面隧道施工引起的地层变形特性[J].铁道建筑.

[2]段宝福，宋立坤，周鑫明，周元成.浅埋暗挖地铁隧道地表沉降研究现状[J].现代隧道技术，2017，54（04）：25-32.

（作者单位：南京地铁运营有限责任公司）