地铁大断面浅埋暗挖偏压隧道设计与施工方案比选
2021-07-03康立鹏
康立鹏
(深圳市市政设计研究院有限公司 深圳518000)
目前,我国大城市轨道交通工程在缓解城市地面交通,引导城市发展,改善城市居住环境方面作出了重要贡献[1-3]。轨道交通土建工程优先考虑明挖法或盾构法施工,由于线路设置、地表环境、地质条件等原因,部分地段需采用矿山法施工,其中大断面浅埋暗挖隧道由于覆土浅、断面大、机械化程度低等原因,存在施工难度大、风险高的问题[4-7]。
本文依托深圳地铁某停车场出入场线隧道,采用有限元模拟、方案对比等手段对工法选择、洞门形式、临时支护拆除与二次衬砌施工方案进行研究。结论可以为类似地层的大断面浅埋暗挖偏压隧道提供参考。
1 工程概况

图1 总平面Fig.1 General Plan
纵断面如图2 所示,顶部覆土高度为0~28 m,东侧洞口主要地层为全、强风化花岗岩,隧道进洞后主要穿越地层为中、微风化花岗岩,该段隧道断面大、地质差、偏压严重。

图2 地质纵断面Fig.2 Geological Profile(m)
2 大断面浅埋隧道设计方案比选
2.1 洞口偏压段设计方案比选
隧道东侧洞口段(长度10.0 m)偏压严重,一侧覆土17.1 m,一侧覆土仅2.9 m,大偏压可能导致初期支护收敛变形较大,喷射混凝土开裂、鼓包、局部剥落,衬砌开裂等情况[8-9]。矿山法方案断面如图3所示,明挖方案断面如图4所示。

图3 洞口偏压隧道横断面Fig.3 Bias Tunnel Cross Section at Entrance (m)

图4 洞口偏压隧道明洞方案设计Fig.4 Bias Pressure Tunnel Open Tunnel Plan Design at Entrance (m)
为分析矿山法与明挖法隧道结构受力,针对2 种设计方案进行有限元计算分析,采用地层-结构法进行建模,计算模型如图5所示。

图5 偏压隧道……
