地层隧道地铁车站设计施工技术措施

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摘要：轨道交通在运行过程中，能够呈现出大容量、速度快等优势，能够很好地缓解道路交通拥堵，降低城市交通压力，但在新建轨道交通过程中，容易对既有线路产生影响，这一点设计者提高重视程度。文章根据以往工作经验，对设计施工难点与工法选择内容进行总结，并从变形和沉降标准、沉降控制措施、沉降控制效果与监测结果三方面，论述了设计施工技术措施。

关键词：地层隧道；地铁车站；设计施工

1工程概况

为了强化本次研究的针对性，本文以某城市1号线工程某区间为研究对象，该段位于宝安区填海区，当线路出前海湾站后，会进入城市内河以及5号线三好街站等车站。除此之外，1号线右线斜交先后下穿三好街B2出口以及B2与B1出口之间的市政道路，左线斜交先后下穿三好街B1、B2出入口以及车站主体结构。5号线三好街的建设规格为标准站，实际B1和B2的出入口宽度为5.0m，高度为4.7m，埋深约为4.5m。该站主体全长224.5m，顶板覆土深度为3.35m左右。实际车站主体打造过程中，出现了很多连续墙，其中，标准段嵌固深度数值为7.2m。对于三好街站进站设计，配备了4根钢支撑格构柱桩基础，并放置到隧道范围内，站在实际工作角度来说，格构柱桩基侵入1号线隧道的开挖范围为1~1.2m。对于该隧道区间施工操作的执行，主要应对的是残积黏性土，花岗岩全强风化层级中风化等也存在软硬不均等问题。对于区间地下水水位埋深，实际深度将会达到3.5m，更为重要的是，该段地下水量极为丰富，海水也能为其提供侧向补给，导致整个车站建设与海水水力存在直接关系。

2设计施工难点与工法选择

2.1设计施工难点

首先，新建1号线隧道拱顶与既有5号线三好街站主体围护结构之间的距离仅有0.957m，与底板最近距离为8.16m，导致既有车站临时格构柱桩基存在侵入隧道的风险。其次，5号线代表既有线路，行车间隔时间范围在5~8min之内。而在新建1号线下穿宝华站的时候，两个围护结构的最近距离为0.957m，距离底板的距离也没有超过8.2m。此时，如果人们在隧道开挖和爆破中没有控制好力度，围岩便会发生扰动，地下水流失的可能性也在大大提升，甚至还可能导致整个车站结构不均匀沉降，出现裂缝和渗水情况，对5号线列车的正常运行产生影响。最后，地质复杂程度较高。从实际工作中能够看出，1号线隧道具备上软下硬特点，而且存在23m五级围岩和161m六级围岩。其中，六级围岩的稳定性不强，但同样需要进行爆破操作。由于该区域的地下水资源极为丰富，进一步提升了隧道施工风险。

2.2工法选择

工法1为盾构强行通过，该工法在实施过程中，需要应用能力较强的刀具进行硬岩破除，但容易出现盾构机偏压、机头上翘等问题，进而导致上方土层出现超挖现象，甚至还会引起地面坍塌问题出现。此时，盾构机无法直接破除车站中的临时格构柱。工法2为矿山法通过，该方法需要下压线路，强化隧道埋深，确保矿山法的合理实施。在后续工作之中，工作人员可以将线路下压6m，将矿山法隧道拱部设置在中—微风化地层之中，最终让矿山法隧道延长到160m，2号吊出井深度也会延长到41m，最终导致工期延长6个月，无法满足1号线建设工期要求。如果工作人员能够将2号井转移到海宾广场之中，同样也会与之前规划好的两层地下停车场产生冲突。

3设计施工技术措施

3.1变形和沉降标准

该工程监控指标以及施工注意事项的确认，主要来源于《城市轨道交通安全保护区施工管理办法》。当具体变形值达到最大允许值的60%时，工作人员需要向有关单位发出黄色预警，当达到最大允许值的80%时，应发出橙色报警。当实际数值超过控制值之后，应发出红色报警提醒，具体情况如表1所示。到6.2mm，确保与实际控制标准相符。

3.2.2沉降控制实施实际工作面开挖工作的执行，主要是借助于1号线2号盾构吊出井，开挖形式为预留核心土环形短台阶法开挖，在开挖工作执行之前，工作人员还要开展上台阶全断面水泥—水玻璃双液浆深孔预注浆，并通过小导管注浆补强，做到联合支护。对于注浆加固范围的设定，主要是土石分界以上断面，让钻孔直径始终保持在Φ80mm左右，孔间距为600mm。除此之外，该区间隧道在设计过程中，主要以曲线段为主，钻孔注浆方向为直线，为了避免钻孔与隧道方向偏离较远，一般情况下，孔深范围会保持在10~12m，最长钻孔注浆深度会超过20m。对于注浆加固范围的设计，尽量保持在隧道周边土体3m范围内。

3.3沉降控制效果与监测结果

在该沉降监测操作执行上，以自动化监测为主要内容，人工监测为辅。除此之外，对于自动化检测操作，可以采用徕卡TS30测量机器人和专业监测软件进行配合，即Geomos软件，该软件能够做到监测数据的自动接收，在监测成果生成后，制定出具体的变形曲线。整个人工观测操作的执行，可以借助于徕卡DNA03水准仪和水准尺的配合，将水平位移内容呈现出来。经过认真研究后，本文选择B2车站出入口为试验段研究对象，对其入口通道之中的沉降量变形情况进行监测，明确其问题所在。从最终的监测结果中能够看出，实际监测数据逐渐稳定，其中，车站底板最大累计沉降值为-6.1mm，最大差异变形值为3.1mm，基本上能够满足控制标准，使得5号线三好街站始终处于稳定运行状态。

4结语

综上所述，当地层比较复杂的时候，下穿既有运营车站操作如果不采用盾构法穿越，组合工法的实施显得尤为重要，与此同时，也可以采用地层注浆措施。其次，如果是下穿既有运营车站，相关工作人员需要根据不同区段，制定有效的施工控制措施，并对整个施工过程区段进行监测，并反馈好监测数据，为后续施工提供有效指导。

参考文献

[1]李俊.地铁车站基坑回填与道路永久恢复一体化设计施工要点分析[J].福建建筑，2019（6）：64-66.

[2]赵艳，张子洋，刘济遥.富水砂卵地层地铁车站基坑施工降水试验与设计[J].西部探矿工程，2019，31（2）：40-44.

作者：郑东玄 单位：中建八局轨道交通有限公司