摘  要：联络通道一般设置在地铁区间隧道中间，起连通、排水及防火等作用，其设计和施工是地铁区间的薄弱环节，文中主要探讨某地铁区间不良地质下联络通道设计与施工问题，先采用搅拌桩和素混凝土加固地层，然后在拱顶小导管超前支护下采用短台阶保留核心土环形开挖的方式进行矿山法开挖，边开挖边支护，并通过现场监测及时控制地表沉降，以确保施工安全。

关键词：联络通道；地层加固；矿山法

 

      珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段工程［虫雷岗站～千灯湖站］区间隧道单线长1098m，采用盾构法施工，在YDK10+671处设1个联络通道，不设废水泵房。该联络通道位于桂澜路中间，离道路两侧建筑物及管线较远，覆土约10m，采用矿山法施工。

 

      本区间岩层为石炭系下统石灰岩，石灰岩地段不同程度地发育土、溶洞，根据物探资料，联络通道处无土、溶洞，由上至下地层分别为〈1〉人工填土层、〈2-2〉淤泥质粉细砂层、〈3-2〉中粗砂层、〈5-2〉硬塑状粉质粘土层、〈6〉全风化泥质粉砂岩、〈7〉强风化泥质粉砂岩。

      地下水的主要补给来源是大气降水，根据钻探揭露，区间内的地下水主要为砂层潜水和强、中、微风化基岩中的裂隙水，石灰岩溶洞水等。

 

      联络通道上方存在较厚的软弱土层，为确保施工安全，先对地层进行加固。加固方案采用Ф 550@400搅拌桩加固地面，加固体最外一排采用600厚素连续墙，加固范围21.2m×10.9m，横向长度为隧道边线外延1.6m，纵向长度为联络通道边线外3.6m。素混凝土墙从地面开始直到通道下3.5m范围，垂直长17.6m；搅拌桩垂直断面加固范围为从地面开始至不透水层〈5-2〉硬塑状粉质粘土层或〈6〉全风化泥质粉砂岩下0.5m，加固高度约11.7m，如图1所示。

      先施工连续墙，再施工搅拌桩，最后在墙接口处施工三重管旋喷桩以保证质量。旋喷桩要求高压水压力大于20MPa，注浆采用32.5R以上的早强水泥，根据需要加入适量的外加剂及掺合料，用量应通过实验确定，水泥浆液水灰比为1.0～1.5。搅拌桩根据地层类型进行掺量及其他参数的对比试验，采用42.5R以上的普通硅酸盐水泥，水泥掺量15%～18%，水灰比0.55～0.65。采用轻型井点降水，井点管距通道1m，滤管为Ф38，L=1.2m， 井点布置在通道两侧， 共 4 个点，两点的间距为3m。施工通道前，先探明加固体特别是通道上的砂层加固情况，必要时进行水平注浆。

      本隧道按照新奥法原理设计，隧道衬砌及支护参数主要根据结构断面、围岩类别、水文地质条件、结构受力特点等因素，经计算分析及优化，并类比同类工程而综合确定。初期支护主要由砂浆锚杆、钢筋网和喷射混凝土组成联合支护体系，二衬为钢筋混凝土。支护参数设计见表1。

      辅助施工措施如下：联络通道地处Ⅵ级围岩，先采用搅拌桩+素混凝土进行地层加固，在拱顶1.8m范围内用Ф42 小导管超前支护，小导管 L=3m，环向间距0.3m，纵向间距2m。采用短台阶采用保留核心土环形开挖的方式进行，边开挖边支护。

      联络通道安全等级取一级，相应的结构构件重要性系数取1.1，通道结构按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响，求得二衬迎水面和背水面的最大裂缝宽 度 允 许 值 分 别 为0.2，0.3mm。结构计算需考虑的荷载作用包括结构自重、围岩压力、地面超载、土压力及浮力、结构上部和受影响范围内的设施及建筑物压力等。根据通道埋深，按浅埋隧道计算，初衬荷载取值为70％土压，不考虑水压；二衬为30％土压+全水压。

      通道结构简化为四面受水土压力的拱形结构，采用SAP软件进行结构内力计算，联络通道加固后按〈5-2〉Ⅴ级围岩考虑，加权平均天然重度取19.7 kN m³，静止侧压力系数取0.43，用地层弹簧来模拟土层中的地层抗力，计算模型如图2。

      现场监控量测是喷锚构筑法设计和施工的重要组成部分，应严格执行有关规范，量测项目主要包括：①围岩及支护状态；②地表、地表建筑、地下管线及构筑物变化；③拱顶下沉；④周边净空收敛位移。

      通道施工引起的地表沉降和隆起均应严格控制在环境条件允许的范围内，分别为30mm和10mm，并根据监测结果信息及时采取可靠的措施。