城市轨道交通小净距隧道支护结构设计与施工技术分析

城市轨道交通小净距隧道支护结构设计与施工技术分析

李泽锋

贵阳市城市轨道交通运营有限公司  贵州省贵阳市 550081

摘要：在城市轨道交通线路设计施工中，小净距隧道是区别于普通分离式隧道的一种新型隧道结构形式。通过本文分析可知，城市轨道交通小净距隧道支护施工需充分了解周边地质环境与支护状态、科学规划开挖顺序、有效控制爆破施工的振动效应、准确测量隧道下沉量指标，为发挥出此种隧道施工技术优势，提高城市轨道交通项目施工建设质量提供保障。

关键词：城市轨道交通；小净距隧道；支护结构；施工技术

引言：

在小净距隧道施工中，应当通过爆破的方式进行隧道开挖。同时，对开挖方法和工序做到精准控制。另外，还应当重视开挖支护工作的有效落实，明确支护结构的设计原则，合理应用隧道施工技术为从宏观上提升小径距隧道施工质量提供支持。施工技术人员也应当在施工开展的各阶段明确工作重点，做好前期勘察分析工作、保证施工中关键技术的有效应用。

一、城市轨道交通工程建设中小径距隧道施工的应用优势

（一）适应力强

小净距隧道施工方法对复杂地形或特殊的地质条件有良好的适应能力。能够在保证施工效果的同时，尽可能减少施工过程对周边环境的影响。尤其是在城市轨道交通建设的过程中，小净距隧道施工方法能够有效保护轨道交通施工区域的周边环境，避免施工对城市环境造成过大的扰动。

（二）工艺流程简单

小净距隧道施工的整体工艺流程步骤较少，施工操作便捷性强。因此，能够有效降低施工成本，提高施工效率。对于城市轨道交通项目建设而言，是具有应用适宜性的一种隧道施工方法。能够完成好城市轨道交通建设项目中密集性相对更高，施工区域环境复杂性更强的施工任务。

（三）线路流畅性强

小净距隧道施工模式能够保证城市轨道交通中的路线线形得到精准优化，满足城市轨道交通建设的自由性、通畅性和便捷性要求。同时，从道路路线的状态上来讲，小净距隧道施工也能够保证路轨道线路施工本身的线性要求，隧道内部的受力状态合理稳定，线路规划的自由度相对更强，能够满足城市轨道交通线路建设不断扩充，不断灵活调整的要求。

二、城市轨道交通小径距隧道支护结构设计工作要点

（一）科学选择初期支护方法

小净距隧道施工建设需面临较为复杂的地质环境条件，在相关参数的确认方面存在一定的难度。因此，在支护结构设计时，需提前做好监控量测。随后，本着动态设计的原则，合理选择初期支护的方式。这主要是由于初期支护结构是整个隧道施工的受力结构。需要结合支护工作要求更加科学精准的进行选择。目前，小净距隧道施工中，初期支护常用的方式为喷锚支护。此种支护方式更便于执行，能够保证早期支护的效果，保护周边围岩稳定性，降低围岩变形情况的发生几率。同时，也便于支付技术人员结合监控量测的数据信息，适当加强支护力度。

（二）合理选择二次衬砌原材料

二次衬砌材料对于支护稳定性会产生非常直接的影响。通常情况下，镀膜混凝土或钢筋混凝土可作为初期支护时二次衬砌的主要原材料[1]。应用这种原材料的荷载承受压力相对较小，能够在围岩条件出现变化后，保证隧道处于长期安全稳定的状态下。

（三）做好中央岩柱体的加固工作

中央岩柱体的稳定性对小净距隧道的建设效果也会产生非常直接的影响。施工人员在构建支护结构时，需结合中央岩柱体的实际状态和中央岩柱体所在区域的环境情况，对中央岩柱体进行锚固。可用的锚固工具包括预应力锚索、对拉锚杆等。而小导管预柱浆也可达到加固锚杆，提高支护效果稳定性的目的。

（四）优先选择仰拱设置方式

相对来说，仰拱的方式对于减小并抑制围岩变形问题有非常显著的促进作用。能够有效改善支护的受力状态，使支护结构的稳定性得到更进一步的提升。因此，在小净距隧道支护设计中，可优先考虑选择仰拱的拱面设计方式[2]。并且尽可能通过优化设计，促进仰拱及时闭合。

（五）应做好现场监控量测工作

在城市轨道交通小径距隧道支护结构设计中，为了适应施工现场复杂的地质条件，应对地质条件变化可能带来的影响，在支护结构稳定性、受力状态，受力变形情况的量测方面，也应当采取针对性措施，重点针对围岩受力状态，围岩变形情况以及中夹岩柱的状态进行现场监控量测。根据量测数据适当调节支护结构设计方案，保证支护结构在复杂的现场环境下能够稳定发挥作用。

二、小净距隧道的施工技术要点分析

（一）充分了解周边地质环境与支护状态

在小净距隧道施工前，施工技术人员应当首先对施工区域的地质环境和支护状态进行观察了解。选择开挖面时，应对开挖面的岩性、岩层产状结构、断层等工程地质情况和相关数据信息进行统计分析。同时，在初期支护工作完成后，还应当进一步观察支护完成后喷层表面的裂缝状态。对开挖面向前推进后的地质状态和地质条件进行预测，判定围岩稳定性。除此之外，还应当重点观察是否出现锚杆拉脱或垫板内陷的问题。在施工前期，首先保证初期支护的稳定性和可靠度，为进一步用施工技术完成施工任务打好基础。

（二）科学规划开挖顺序

科学规划开挖顺序主要强调，为保证围岩在开挖过程中的稳定状态，避免隧道间距相对较小对围岩造成影响引发围岩变形问题，需合理规划开挖工作的开展顺序。保证开挖前的支护效果满足小净距隧道中央岩的加固要求。通常情况下，不同类别的围岩在开挖方法的选择上，也需要进行区别[3]。一二类围岩一般应用单侧壁导坑法进行开挖。三类围岩则采用反向单侧壁导坑法进行开挖。不同类别的围岩开挖时，应结合围岩所在的层面按顺序规划开挖方法，并且明确开挖深度和开挖要求，为进一步保证开挖工作效果奠定基础。

（三）有效控制爆破施工的振动效应

有效控制爆破振动效应需从爆破材料的选择，爆破方法的分析方面入手寻求科学路径。为减低振动幅度，一般可采用威力相对较低，速度相对较慢的炸药进行应用。或选取小直径不耦合装药方案进行爆破操作。在原材料配置时，需加入专门的添加剂，达到降低爆破速度的效果。当爆破速度减低后，振动幅度可降低40%~60%。除此之外，优先选择微差爆破方式，也能够减低振动效应的不良影响[4]。应用微差爆破法时，若每段爆破时间间隔大于一定区间。爆破产生的地震波，别家效果会被削弱，达到减小振动效应的目标。

（四）准确量测隧道下沉量指标

准确量测隧道的下沉量，能够判断隧道施工完成后的稳定性。进行量测操作时，需选用合理的量测设备，对隧道周边水平收敛度和拱顶下沉量进行准确测量，进一步判断施工技术的应用效果[5]。若量测结果与标准要求存在出入，则提示施工技术的应用方式或初期支护的效果存在问题，需及时采取措施进行修正。

三、结束语

通过本文分析可知，在城市轨道交通小净距隧道支护结构设计与施工技术应用的过程中，无论是支护设计还是施工技术的应用，都需要结合小净距隧道施工的地质环境条件、技术要求进行综合分析。优先选择适当的设计方案和施工方法，发挥出小净距隧道在城市轨道交通工程建设中的优势作用。

参考文献：

[1]柴军锋. 软弱围岩双洞小净距隧道开挖施工探讨[J]. 黑龙江交通科技,2023,46(09):144-146.

[2]黎成. 某小净距隧道施工阶段受力变化数值模拟及监测数据分析[J]. 交通世界,2022,(30):97-99+110.

[3]章文波. 小净距隧道洞口浅埋偏压段流沙性软弱围岩施工工艺[J]. 科技创新与应用,2022,12(30):117-121.

[4]张玉强,马桂林.高速公路小净距隧道施工方法研究[J].江西建材,2022(07):209-210+215.

[5]曹贺凯,谢超群.软弱破碎带下小净距隧道施工工序控制[J].工程建设,2022,54(07):34-38+63.