施工方法只是根据断面形式、围岩级别、环境条件等关键因素确定,对于既有的结构跨度,基本工法选择是比较成熟的。但是决定着工程成败和施工技术质量高低的主要因素在于辅助工法的采用,以及各项控制地层变位措施的实施时机。本工程在设计中主要考虑以下几个关键点:

    1)小导管注浆。小导管一般采用F42的钢花管,长度3m,其注浆加固体直径500mm左右,超前加固注浆,是行之有效地保证地层自稳的方法之一。根据地层性质,采用不同的浆液。对于小导洞开挖跨度不超过6m的结构来说,加固圈半径0.5m可以保证在初期支护完全达到承载力以前围岩的自稳。控制注浆压力或者控制注浆量为注浆技术重点。

    2)锁脚锚杆。根据开挖跨度的大小,设置3m左右长度的锁脚锚杆并注浆,可以有效地保证支护结构不产生过度的整体下沉,特别是采用上下导洞施工的结构尤为重要。当上导洞施工时,不致使下导洞临空。

    3)背后回填注浆。设计中考虑初支背后的空隙存在,对于控制地层变位是不利的。因此必须及时有效地进行回填。一般工序要求距离掌子面3m时,必须进行初支背后回填注浆,浆液为水泥砂浆。

    4)台阶长度。每循环开挖长度为0.5m,与钢格栅间距相适应,并且留核心土,台阶长度不合适,可能造成地层变位过大,甚至地层失稳。设计中提出了上下导洞间开挖面距离为5m的要求。

    5)一次拆除长度。对于采用CRD工法施工的结构来说,一次拆除长度,又是一个关键的技术指标。为了不致出现因改变结构受力状态而引起地层变位,理论及实践证明,一次拆除段长度必须小于1D(D为隧洞的直径),本设计采用较为稳妥数值,每次拆除6m。

    6 监控量测

    利用监控量测获得的信息指导施工,这是浅埋暗挖法施工中必不可少的一个组成部分。通过监测对地层的稳定性和支护系统的可靠性做出判断,及时采取相应措施,以确保施工的安全本工程将地表位移、拱顶下沉、隧道周边收敛等量测项目定为监控量测的必测项目,将土压力、土体位移、支护应力等作为选测项目。当水平收敛变化率小于0.12mm/d,拱顶下沉变化率小于0.1mm/d,而且所测的位移值大于预计总位移值的80%时,可以认为隧道已达到基本稳定。

    7 结语

    通过对北京地铁新街口站东南风道设计,主要得到以下一些经验和体会:1)由于风道结构施工对周边围岩存在着多次扰动,特别是在中隔墙顶部存在着受力复杂的塑性区,因此,在设计、施工时应特别重视中隔墙的受力平衡及其稳定。2)采用CRD工法进行浅埋大跨结构的暗挖施工时,顶部分块的大小将最终影响地面下沉量。实践证明,顶部施工所引起的地面下沉值占最终地面总下沉量的60%~70%。因此,进行施工方案设计时,应以快速掘进、快速封闭为原则。3)在施工二次衬砌时,应分段拆除临时支护,一次不宜超过6m,拆除过多会产生较大沉降变形。4)每段格栅钢架长度一般宜控制在2m~4m,过长过重运输即造成安装困难,过短将导致钢架节点多且浪费大。