黄 伟

（中铁七局集团武汉工程有限公司，湖北 武汉 430074）

在交通繁忙的城市道路下设置横向地下过街通道，能够缓解地面交通压力及保证行人的安全。城市道路下通常埋设很多浅表地下管线，如电力管线、通信管线、煤气管道、输水管道等；过街通道两侧一般为高层建筑物；地层浅表土层性质通常为较软弱的填土层。这些限制因素对城市过街地道的设计和施工提出了更高的要求。通常情况下，拱形衬砌结构的设计则更利于结构的受力，同时受到浅埋地下管线的影响，则需要加深过街地道的埋设深度。

1 国内工程实例

1.1 济南市广播电视中心地下通道工程 [1]

地下通道结构覆土仅为3.3～5.7m，属于浅埋暗挖结构。浅埋暗挖结构施工对地面变形控制严格。地下通道通过的上方有18条管线横跨结构。主要有电力管线、通讯管线、雨水管线、污水管线、给水管线、天然气管线等，施工过程中必须保证市政管线的正常使用。表1为该工程采用的支护参数。

表1 衬砌支护参数

1.2 渝怀铁路下穿通道工程 [2]

该通道工程下穿渝怀铁路，位于重庆市高新园规划区。与渝怀铁路呈77.783°斜交，长35m，通道结构覆土厚度3.4～4.5m。通道结构为整体箱形框架结构 (见图2)，断面净空为2m×12m×5.5m，顶板厚为90cm；底板厚为100cm；侧墙、中墙厚度为90cm，全部结构均采用钢筋混凝土。

2 工程算例

本文以一个埋设深度为3.6m，开挖宽度为12.2m，高度为5.7m的地下过街通道为例，计算其二次衬砌结构内力，计算采用的力学参数如表2所示。

本次计算按照荷载组合二中第一条进行验算。

采用商业计算软件MIDAS-GTS，通过荷载-结构模型，得到的衬砌内力计算结果如下：

表2 岩土力学参数

图1 二次衬砌轴力

图2 二次衬砌剪力

图3 二次衬砌弯矩

根据以上内力计算结果，二衬结构控制内力列于下表，并按照《公路隧道规范》中对于衬砌配筋的要求，进行配筋率的计算。

以上提供的建议配筋率为按照《公路隧道规范》设计规范（JTG D702004）[3]中提供的钢筋混凝土受弯和受压构件配筋量方法所得结果。

由表3计算结果可知，二衬结构采用强度较高的HRB335钢筋，可以降低衬砌结构配筋率，可以减少钢筋使用量的30%，降低了工程造价，提高了工程品质。

表3 二衬结构控制内力表

3 施工方法建议

地下水处理采用预注浆为主，洞内和洞外降水为辅的方案。洞外通过管井降1-3部底面左右，然后配合洞内轻型井点和简易井组合进行洞内4-6部的降水，即采用分步分层控制降水的技术，具体施工步骤如下：

图4 施工工序及辅助施工方法示意图

地下通道的施工步骤为：1）开挖1和2部，开挖一个进尺0.5米，开挖后施做初衬、架立内侧墙、临时仰拱临时钢架，尽快进行结构封闭。1和2部开挖3米后，开挖3部，与1和2部间始终拉开的距离保持3米。3）待3部开挖后，开挖4和5部，与3部间始终拉开3米的距离。4）4和5部开挖后，开挖6部，与4和5部间始终拉开3米的距离。5）初期支护背后注浆回填后拆除临时支护，施作防水层，架立二次衬砌钢筋和施作二次衬砌，安设止水带，施工缝进行注浆和结构装饰处理4、5、6部对于地下水处理采用洞内和洞外降水相结合的处理方式，洞内采用轻型井点，洞外采用管井。

4 施工措施

针对具体的施工风险，并参考类似工程实例，提出以下工程措施：

（1）建议适当增加大管棚管径以增加支撑刚度，可以减少地面沉降。

（2）根据降水要求，扩大帷幕注浆范围。如有必要可对开挖洞室土体进行全断面超前加固，以增加土体自立性和稳定性。

（3）设计中考虑初支背后孔隙存在对控制地层变位是不利的，因此必须及时有效的进行回填注浆，一般工序要求距离掌子面3m时进行初支背后回填注浆，注浆浆液为水泥浆。

（4）左右导洞间隔。根据暗挖工程的施工经验，左右导洞间距宜保持在2D(D为导洞的开挖跨度)的距离比较合理，根据工程类比，建议左右导洞间距宜保持在10m左右。

5 结论

1平顶直墙结构的地下通道的初期支护设计应当以能够有效的控制结构变形为标准，尽量增强其结构刚度，最大限度的减小地层沉降。

2二次衬砌结构顶板、边墙及地板厚度应当根据实际情况进行调整，可适当减小顶板、边墙厚度，同时增大底板厚度。

3城市过街地道施工存在较多的风险源，采用辅助工程措施是施工安全的重要保证。