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双线地铁区间隧道同向开挖合理纵向间距研究

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第27卷第2期 河南城建学院学报 Vol.27 No. 22018 年 3 月 Journal of Henan University of Urban Construction Mar. 2018

文章编号：1674 -7046(2018)02 -0061 -05 DOI：10.14140/j. cnki. hncjxb. 2018.02.010

双线地铁区间隧道同向开挖合理纵向间距研究

厉广广1吴晨梦2

(1.江苏省交通工程建设局，江苏南京210000;.徐州市睢宁县交通局，江苏徐州221200)

摘要：建立三维数值模型模拟不同级向间距双线隧道同向开挖，遵循控制值预警和影

响程度原则，分析其洞周收敛变形及应力、塑性区域、初期支护结构的应力及应

变变化规律，计算不同级向间距左右线开挖影响程度。结果表明：双线隧道横

向间距一定，级向间距增大围岩稳定性增强，V类围岩台阶法施工双线地铁区

间隧道级向间距保持1.5倍洞径及以上时，应力应变极值小于控制值的85%

且影响程度小于10% ,围岩及支护结构相对稳定，为合理级向间距。

关键词：双线隧道;级向间距；影响程度;预警

中图分类号：U455 开放科学（资源服务）标识码（0SID):

文献标识码：A

Research on reasonable longitudinal spacing of same-^way

excavation of double-track metro tunnels

LI Guang-guang1, WU Chen-meng2

(1. Jiangsu Traffic Engineering and Construction Bureau，Nanjing 210000 , ；

2. Suining County Transportation Bureau, Xuzhou U2\8)0, China)

Abstract ： A three-dimensional numerical model was established to simulate the excavation of two-lane tunnels

with different longitudinal spacing in the same direction. Following the principle of early warning and influence

degree of control values , the deformation and stress of the cavern , the plastic zone and the stress and strain of

the initial support structure were analyzed. Calculate the influence of different vertical spacing on the excava­

tion of the kft and right lines. The results show that the double-line tunnel has a certain la

the vertical spacing increases the stability of the surrounding rock. When the V-type surroun

construction method is used to maintain the longitudinal spacing of the tunnel betwee

the diameter and above , the stress-strain extremum is smaller than the control value. The 85% and the degree

of impact is less than 10% , and the surrounding rock and supporting structure are relatively stable , which is a

reasonable longitudinal distance.

Key words ： double-track tunnel , vertical spacing , degree of influence , warning

收稿日期：017-11-13

作者简介:厉广广（1991 -），男，江苏徐州人，硕士

。62河南城建学院学报2018年3月

城市轨道交通日益发展，控制好地铁区间双线隧道之间的影响是工程施工安全的重要保障。公路 隧道施工技术规范[1]规定小净距隧道先、后行洞掌子面纵向间距不小于2倍隧道开挖宽度;杜菊红[2]、

田国宾[3]、吴贲[4]等依托工程实例运用三维数值模拟软件对双线隧道纵向间距开挖进行模拟，分析隧 道洞身应力、应变及地表沉降等变化规律，分别得出模拟工况下双线隧道纵向开挖的合理间距为1.6 D、

1 ~2D和2D左右(D为隧道开挖洞径）；NgCW[5]和Ngoc-Anh D〇[6]则研究平行开挖双线隧道的先

后行洞口之间距离变化对隧道开挖特性的影响，分别给出2.5倍和1倍洞径为双线隧道纵向间距的临

界值。

从国内外双线隧道同向开挖纵向间距的研究现状来看，其研究相对较少，主要集中在公路隧道方

面，且纵向间距的合理取值范围差异较大，仍有必要进一步研究。在研究过程中虽然大多采用有限元软

件模拟，但模拟方法和过程各有差异，尤其是隧道纵向间距临界值的取值判断方法不统一，本文借鉴公

路双线隧道合理间距的研究方法，对地铁区间隧道纵向合理间距进行研究。

1双线隧道开挖相互影响程度划分原则

根据已有文献[7 ]，在双线隧道影响分区不同准则阈值选取中需遵循两个原则，其一是控制值预警

原则，将规范规定或经验性常规预警值作为影响程度强、弱的阈值;其二是影响程度原则，视工程情况选

取最终变形量(稳定值）的1.1倍作为影响程度划分的临界值。本文在研究不同纵向间距围岩变形影

响程度时，同样遵循以上两个原则。

1.1 控制值预警原则以控制值的85%作为监测预警值，累计变形量超过控制的85%则需要加强测量频率，根据变形趋

势采取相应措施[8]。《城市轨道交通工程监测技术规范》[]对于无地方经验矿山法洞周收敛变形控制 值规定见表1，根据规范参照本模拟工程实际情况，制定拱顶沉降、拱底隆起、水平收敛控制值分别为20

mm、20 mm、10 mm;根据日本规范[0]，隧道围岩拉、压应力分别超过0.5 MPa、1 MPa即可认为围岩稳定

性受到影响，模拟工况下围岩应力主要为压应力，故选取1 MPa作为判断双线隧道影响程度的控制值。

表1矿山隧道支护结构变形监测项目控制值

监测项目及区域累计值/mm变形速率/(mm • d_1)

拱顶沉降（区间）10 〜203

底板竖向位移102

净空收敛102

中柱竖向位移10 〜202

1.2影响程度原则

定义双线隧道同向开挖影响程度为。当r>i0%时，双线隧道相互影响较强，r

线隧道相互影响不大或无影响，影响程度r的计算公式为：

T =xl00%

式中，分别为纵向间距为〃倍洞径、最大倍洞径时监测项目的累计变形量。⑴

2双线隧道开挖有限元模型建立

采用有限元软件ABAQUS对隧道开挖进行模拟。根据圣维南原理，结合前人的研究成果[11]，认为

隧道开挖断面的3〜5倍宽度或高度，围岩应力应变影响可降低到10%以内。隧道开挖洞径取10 m，为

消除边界约束效应，开挖洞室左右侧距中心线4倍的洞径距离，取值约为40 m，取地表竖直向下至拱顶

距离为25 m，自隧道底部竖直向下32 m。整个计算模型在Z、F、Z三个方向尺寸为10 mx 65 mx40

m，如图1所示。地表为自由边界，其他各面均施加法向约束。假设围岩为理想弹塑性体，计算模型采

用弹塑性本构关系，其屈服准则为Mohr - Coulomb准则。围岩及初期支护结构单元类型均采用实体

单第27卷第2期厉广广，等:双线地铁区间隧道同向开挖合理纵向间距研究63

元，初支模拟厚度取0.3 m，模拟开挖采用上下台阶法，台阶长度为5 m，横向间距保持1 D，先后行洞始

终保持某一特定间距，这里纵向间距分别选取〇乃、〇. 5 D、l. 0 D、l. 5 D、2. 0 D、2. 5 D、3. 0 D。

图1双线开挖隧道模型图

依托徐州市轨道交通1号线某区间隧道工程，根据地质勘察资料和设计规范，经计算得到模拟参数 如表2所示。

表2数值分析计算参数

材料种类密度/(kg •变-3) 弹性模量/GPa泊松比黏聚力/MPa 内摩擦角/(°)

V类围岩2 1500.350.350.230

喷射混凝土2 40025.50.1671.852.64

钢拱架7 8002050.2--

初支混凝土2 700210.25--

3不同纵向间距隧道开挖模拟结果及分析

3.1洞周收敛变形分析

通过模拟得出不同纵向间距双线隧道开挖变形的洞周变形最大值，根据右线开挖完成洞周变形情况，计算不同纵向间距隧道拱顶沉降、拱底隆起、横向变形的极值占控制值的比例如表3所示。由表3

可以看出，纵向间距为0乃、0. 5 D、1. 0 D时拱顶沉降、横向最大、最小变形值均达到控制值的85%以上，

呈现预警，拱底隆起变形为控制值的81.4% ;纵向间距在1.5 D及以上时，各监测项目累计变形值均小

于控制值的85%，相对安全，故可认为双线隧道同向开挖合理纵向间距为1. 5及以上倍开挖洞径。

表3不同纵向间距变形监测项目变形量占控制值百分比

拱顶沉降拱底隆起横向最大横向最小纵向间距最大变形控制值占最大变形控制值占最大变形控制值占最大变形控制值占值/ mm比/%值/ mm比/%值/ mm比 (%值 (mm比 (%

0 D -18.2391. 1519.9399.6511.78117.80-10.55105 500.5 D -17.6588.2519.7398.6511.50115.00-10.36103 601.0 D -18.1790 8516.2881 ．408 9589 52-8 5685 621.5 D -16.2381 ．115.7578.758 1681 57-7 9479 392.0 D -15.5177．15.8779.357 5575 49-7 8478 372.5 D -15.3176．16.0080．007. 0670 62-7 7977 883.0 D -15.067 ．3016.2881.405.9659 57-7 4

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地铁暗挖隧道方案（王恒）

地铁暗挖隧道方案（王恒）

地铁暗挖隧道⽅案（王恒）

暗挖隧道初⽀施⼯⽅法及地表沉降原因分析、控制措施

中铁七局三公司王恒

⼀、⼯程概况1、地质概况

区间沿线范围内上覆第四系全新统⼈⼯堆积层（Q4ml）、海积层（Q4m）、冲积层（Q4m+al）、花岗岩残积层（Q el），下伏燕⼭期花岗岩（γ53）。区间隧道洞⾝处于地下⽔⽔位以下，主要从砾质粘性⼟、全、强、中、微风化岩⽯中通过。隧道结构拱顶覆⼟10.5～15.34m。其埋深位于地下⽔位以下，地下⽔⽔压⼒对隧道施⼯及衬砌结构有较⼤影响。2、⽔⽂地质

地下⽔按赋存条件主要分为孔隙⽔及基岩裂隙⽔。

孔隙⽔主要赋存在第四系砂层、粘性⼟及残积层中。基岩裂隙⽔主要赋存在花岗岩强～中等风化层中，略具承压性。地下⽔位埋深0.6～3.2m。

⼆、⼯程控制重点

地表沉降的控制

地铁区间多沿城市主要街道的地下穿过，两侧多为住宅楼及商⽤楼，必须控制好区间隧道施⼯产⽣的地表沉降，以最⼤程度减少对周边建筑安全的影响。

应对措施：加强隧道初期⽀护施⼯质量的控制，严格按照新奥法的施⼯做好监控量测、光⾯爆破、锚喷⽀护。隧道开挖中减少对围岩的扰动，采取短进尺、弱爆破原则组织施⼯。

对围岩软硬不均，尤其是下部微风化且岩层较硬，上部全风化或⼟层

地段必须先对上部全风化岩层或者⼟层采取预注浆加固再进⾏开挖，确保⼟体开挖的稳定。

三、暗挖隧道施⼯⼯艺及⽅法1、区间隧道⽀护参数

区间隧道初期⽀护分为A、B两种类型。初期⽀护采⽤⼩导管超前注浆、砂浆锚杆、钢筋⽹、格栅钢架及喷射砼组成联合⽀护体系，⼆衬为模筑钢筋砼。Ⅳ、Ⅴ级围岩时，应采⽤B型断⾯⽀护形式。Ⅵ级围岩时，应采⽤A 型断⾯⽀护形式。

表1 暗挖隧道衬砌⽀护参数表

隧道断⾯如图3-1、3-2。

图3-1区间A型断⾯⽀护形式图

图3-2区间B型断⾯⽀护形式图2、区间暗挖隧道施⼯原则

区间暗挖隧道采⽤新奥法施⼯。

在隧道施⼯中开挖、⽀护遵循“管超前、严注浆、短开挖、强⽀护、早封闭、勤量测”原则。

（1）管超前：采⽤注浆⼩导管加固前⽅围岩。在掌⼦⾯尚未开挖的拱部围岩中，根据设计要求沿隧道拱部120°范围内打⼊Φ42管长3m 超前注浆⼩导管，环向间距0.3m，并注浆超前⽀护。

地铁重叠隧道施工技术探讨

地铁重叠隧道施工技术探讨

地铁重叠隧道施工技术探讨

摘要：本文结合深圳地铁5号线太怡区间重叠段隧道施工，探讨了地铁重叠隧道施工技术

关键词：重叠隧道；施工方案；效果评价

一、工程概况

1.1 工程范围

深圳地铁5号线5307标太怡区间隧道包含5号线和7号线预留段，均为矿山法施工的暗挖区间隧道。其中5号线2#竖井往太安站方向与7号线预留段设置为上下重叠隧道，5号线在上，7号线在下。重叠段隧道左线长175m，右线长232m。平面位置关系见图1。5号线隧道由2#竖井进入，7号线隧道由3号竖井进入。

1.2 设计概况

重叠段隧道5号线部分设计为由双联拱隧道过渡到两条单洞单线隧道，7号线部分为两条单洞单线隧道，5、7号线隧道净距最小仅为90 cm。

1.3 地质概况

根据地质勘探资料及现场施工情况，重叠隧道段7#线主要位于强风化岩，其顶部为富水性强的全风化岩，底板局部位置位于中风化岩中。5#线主要位于粉质粘土及全风化岩中。围岩等级判定为ⅴ~ⅵ级。

由于7号线先进行开挖，相对5号线形成区域性降水作用，固

开挖过程中揭示，7号线含水量丰富，5号线含水量较小。

1.4 工程环境

该段隧道上方地表建筑物主要有百仕达花园、百仕达东郡、东晓肉菜市场及南城百货商场。其中东晓肉菜市场为摩擦桩基，距隧道初支外轮廓距离不足10cm。南城百货为浅基三层建筑物，隧道从其一侧正下方穿越，为确保房屋安全，隧道施工前须进行桩基托换处理。

二、具体施工方案

2.1原设计施工方案

设计要求，先施工下方7号线隧道，7号线隧道衬砌完成后，再进行5#线开挖初支施工。

2.2 实际调整施工方案

为迎接2011年深圳大运会，改善城市轨道交通环境，业主要求深圳地铁5号线土建工程须于2010年2月全部完成。太怡区间线路长，断面形式繁多，工程环境复杂，施工难度高，工期压力大。在前期竖井选址及征地拆迁工作终就已较策划开工工期滞后近4个月，另外，受洞内及地表建筑物变形控制的影响，曾先后暂停隧道开挖来完成横通道及竖井二衬，致使工期压力倍增，成为整个地铁5号线土建工程的关键线路之一。

浅谈复杂地层条件下城市地铁区间隧道浅埋暗挖施工技术

浅谈复杂地层条件下城市地铁区间隧道浅埋暗挖施工技术

龙源期刊网

浅谈复杂地层条件下城市地铁区间隧道浅埋暗挖施工技术

作者：邓本举

来源：《科协论坛·下半月》2013年第02期

摘 要：依托深圳地铁二期环中线（5号线）布太暗挖区间，复合地层区间隧道施工，主要介绍浅埋暗挖法的施工原理及其特点，分析浅埋暗挖法施工要点，阐述在地铁施工中的应用过程。

关键词：地铁 隧道施工 浅埋暗挖 施工技术

中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）002-016-02

1 前言

随着城市建设及轨道交通的发展，地铁隧道采用浅埋暗挖法施工的工程越来越多，并且展现出明显的优越性，目前已经成为城市地铁施工采用的主要方法之一。

浅埋暗挖法主要通过采取超前加固、优化开挖顺序、改变开挖台阶长度等手段来提高地铁隧道的开挖质量和整体施工安全指标。通过采用浅埋暗挖法，地铁隧道的多种技术难题得到了很好的解决，因此，浅埋暗挖法对于地铁隧道施工具有重要的作用。

深圳地铁二期环中线（5号线）布太暗挖区间位于罗湖区东晓路，地表建筑物密集，多为2-8层住宅和商铺。左右区间沿东晓路两侧人行道穿行，埋深在6-10米之间，拱顶地层主要有砂层、淤泥层，强风化粘土层，围岩类别大部分为Ⅵ级，其余为Ⅴ级。此区间为典型城市繁华区浅埋暗挖隧道。

2 浅埋暗挖法施工原理及特点

2.1 浅埋暗挖法施工原理

浅埋暗挖法是根据岩土的自立性能在不破坏地表的情况下，利用竖井采用机械或人工掘进的施工方法。

浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的土层和软弱破碎岩层施工提出来的。其基本适用条件是：（1）不允许带水作业；（2）要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。 龙源期刊网

浅埋暗挖法是以超前加固、处理软弱地层为前提，采用足够刚性的复合衬砌（由初期支护和二次衬砌及中间防水层所组成）为基本支护结构的一种用于软地层近地表隧道的暗挖施工方法。它以施工监测为手段，并以此来指导设计和施工，保证施工安全，控制地表沉降。

地铁车站上跨大断面高铁盾构隧道施工技术研究

地铁车站上跨大断面高铁盾构隧道施工技术研究

地铁车站上跨大断面高铁盾构隧道施工技术研究

金先京;袁传旭;薛朗;吴俊芳

【摘 要】地铁工程施工线路较长,往往与既有道路、建构筑物交叉施工,或跨越既有铁路、公路以及管道施工,如何保证既有工程的运营安全、控制结构变形和位移,同时保证在建工程的施工安全,减小施工和运营的交叉影响是研究的重点.阐述了地铁车站上跨大断面高铁盾构隧道施工技术,以及在施工过程中的注意事项.

【期刊名称】《广东土木与建筑》

【年(卷),期】2019(026)002

【总页数】5页(P7-11)

【关键词】地铁车站;上跨;大断面;盾构隧道;技术研究

【作 者】金先京;袁传旭;薛朗;吴俊芳

【作者单位】深圳市地铁集团有限公司 深圳518038;深圳市地铁集团有限公司 深圳518038;深圳市市政工程总公司 深圳518034;深圳市市政工程总公司 深圳518034

【正文语种】中 文

【中图分类】TU99

1 工程概况

位于深圳市福田保税区的地铁3号线（南延）福保站于YCK0+230～YCK0+260上跨广深港高铁区间隧道，车站与广深港客运专线高铁区间隧道共有2处（左、右线隧道）立体交叉，车站底板与广深港高铁区间顶（结构顶标高-34 m）净距为21.7 m。车站主体结构在YCK0+230处与广深港客运专线高铁区间隧道右线斜交93°，福保站上跨广深港高铁隧道纵断面示意图如图1所示。

图1 车站与广深港隧道横剖面图Fig.1 Cross Section Map of Station and

Guangzhou-Shenzhen-Hong Kong Tunnel

广深港客运专线高铁区间隧道采用盾构法施工，采用单层钢筋混凝土衬砌管片结构。盾构隧道段结构内径9.8 m，外径10.8 m，管片内径8.7 m，外径9.6 m。采用“8+1”分块方式的钢筋混凝土单层管片衬砌。在运营阶段，广深港高铁深港隧道盾构段轨道变形控制标准为隆起4 mm，沉降15 mm。3号线（福保站）施工期间，广深港高铁隧道已经贯通，进行无砟道床及铺轨施工，后期进入联调联试和试运营阶段。