行业要闻

 

摘  要: 结合北京地铁 6 号线北海北站—南锣鼓巷站区间工程施工实例，介绍了复杂地层中矿山区间叠落隧道施工关键技术、施工控制要点和监测实施情况，从施工方案优化、技术措施和风险管控等方面作了相关总结。

关键词: 地铁区间; 叠落隧道; 施工技术; 加固措施

 

      北海北站 ～ 南锣鼓巷站区间线路由北海北站向东出发，沿地安门大街敷设，下穿连接北海和前海的暗河，过地安门后左线向右线靠拢，最终形成右线在下、左线在上的叠落状态，区间线路起止里程为右K9 + 794． 710—右 K10 + 961． 530，右线长度约 1 166．820 m。左线隧道纵剖面为上坡，区间隧道埋深 12． 9～ 20． 1 m，右线隧道纵剖面为人字坡，区间埋深 12． 9～ 21． 2 m; 区间暗挖断面采用单线单洞马蹄形断面，采用矿山法施工。初支结构采用 250 mm 厚钢格栅 +Φ6．5 的单层网片，网格尺寸为 150 × 150 mm，纵向连接筋采用 Φ22，长度随格栅间距调整，环向间距 1 m双层交错布置，初支外包土工布 + EVA 塑料防水板，二衬采用 300 mm 厚钢筋混凝土，混凝土为 C40 等级，复合衬砌结构。本区间叠落段为右 K10 + 700—+ 961． 530，长度约 192． 147 m，左右线隧道间距为 0 ～12 m，达到 2 号竖井及与南锣鼓巷站相接范围为完全叠落区段，呈现左线在上右线在下的隧道关系，隧道结构净距最小为 1．5 m。

      区间地层自上而下依次为: 粉土填土①层、杂填土①1 层、粉土③层、粉质粘土③1 层、粉细砂④层、中粗砂④1 层、圆砾 － 卵石⑤层、粉质粘土⑥层、卵石⑦层、粉质粘土⑧层。

      本次勘察 50 m 深度范围内，实际量测 5 层地下水，分别为上层滞水( 一) 、潜水( 二) 、层间潜水( 三) 、承压水( 四) 、层间水( 五) ，其中层间水( 五) 位于⑾卵石层，本工程涉及不到。本区间结构位于第二层潜水层以下，底板进入第三层层间潜水水位和第四层承压水静止水位 0 ～3．5 m。

本工程矿山法叠落隧道长度 190 余米，上下隧道结构净距最小为 1． 5 m，长距离矿山法隧道叠落施工在北京地区尚数首例，在国内也只有深圳、广州等地有少数盾构区间隧道叠落施工实例。随着地铁建设的开展，线网并线情况逐渐增多，施工设计中上下叠落的工况逐渐增加，需要一个成熟的施工技术来指导设计及施工。

 

      区间多处下穿热力、雨污水、电力、燃气、上水等大型带水、带压地下管线，下线隧道结构进入承压水约 3．5 m，且地层穿越粉土、粉细砂和砂卵石，地质条件复杂，隧道拱部大部分处于粉细砂和砂卵石地层，稳定性较差，开挖过程中容易发生突泥涌水和坍塌，对地下管线可能会造成破坏，导致管线开裂、渗漏、地面坍塌等事故的发生，必须采取可靠的技术措施才能保证安全施工，风险极大。

      根据工程地质特点，上部隧道( 左线) 拱部地层为粉细砂和砂卵石，下部隧道( 右线) 拱部大部分地层位于粉质粘土 6 层，在该段采用“先上后下或是先下后上”的施工顺序，存在以下风险: ( 1) 上洞贯通后，下洞施工时的卸载与沉降对夹层土体产生扰动，破坏了夹层土体原有的结构，容易造成上洞结构下沉，产生变形等破坏。下洞施工过程中，如果开挖控制不好，可能造成上方土体坍塌或是较大沉降，致使上部隧道结构受损，还可能导致上洞隧道结构在纵向产生沉降或隆起，使上洞原本平顺的竖曲线发生不规则变化，对上洞长期运营和防水不利。( 2) 下洞贯通后，上洞施工时两次正常的沉降累加可能超限，致使地面建筑物和地下管线受损。但对下部已建隧道采取纵、径向加固等措施也可保证结构安全。根据地层条件，下部隧道拱部为粉质粘土 6 层，通过采取注浆预加固可控制拱部坍塌和沉降。

      综合考虑困难地段地面建筑物较少的条件，为确保隧道结构安全，优先推荐“先下后上”施工顺序，上行隧道要在下行隧道建成后变形稳定或是至少延后30 m( 4 倍洞径) 方可施工。