城市地铁区间隧道施工中问题及解决办法

城市地铁区间隧道施工中问题及解决办法
【摘要】城市地下空间的利用已经越来越重要，地下空间已被确定为重要的自然资源。

开发地下空间，充分利用好城市地下空间的资源，它可以更加有效的解决城市发展与土地资源的紧张状况，极大提高土地利用效率。

对于从事地下空间工程的施工人员，，能够迅速掌握地下空间施工技术，并将这些新的技术和相关专业知识，运用到具体的实践当中去，将对该产业产生推波助澜的作用。

对于地下空间施工，要有认真、细致严谨的工作态度，严把质量关。

【关键词】地铁区间隧道；施工问题；解决办法
1地铁区间隧道结构
地铁线路在城市中心区通常设在地下，在其他地区，条件许可时可设在高架桥和地面上。

地铁的地下线路通常铺设在地下的隧道当中，在连接两个地下铁道的车站之间的区间隧道中，区间隧道的走向和埋深，受工程地质和水文地质条件，地面和地下环境影响，施工方法等因素制约，直接关系到造价的高低和施工的难易。

由于施工方法不同，地铁区间隧道的断面形式，结构支护衬砌类型，适用范围各异。

施工方法大致分为：明挖法、矿山法、盾构法、顶管法、沉管法等等，按断面形式又分为：矩形和直墙拱形，拱形、直墙拱形和圆形，圆形，圆形或矩形，矩形，圆形、直墙拱形、矩形。

2区间隧道施工中的问题及解决办法
2.1纵坡和平竖曲线
隧道内曲线最小坡度不宜小于3‰，困难地段，可设在2‰或不大于5‰。

的坡道上。

两相邻坡段的坡度代数差等于或大于2‰时，应设竖曲线连接，竖曲线的曲线半径一般情况5000m。

困难情况下3000m。

圆形隧道纵向排水坡度为3‰-5‰。

若有特殊要求，可减小到2‰-3‰。

隧道平面轴线尽可能选用直线。

地铁等大直径的区间隧道（直径大于6m）曲率半径不宜小于300m。

2.2衬砌形式
隧道衬砌分为单层和双层装配式衬砌，一般情况下，在含地下水丰富的软土地层内的隧道，大都选用双层衬砌，即在隧道衬砌的内侧再附加厚250-300mm 的现浇钢筋混凝土内衬，主要解决隧道防水和金属连接件防腐蚀间题，也能使隧道内壁光洁，减少空气流动阻力。

衬砌环宽应与衬砌拼装方式，盾构千斤顶行程相适应。

尽可能取宽一些，常用的为750-1000mm，地铁区间隧道环宽一般取1000mm。

在曲线段应考虑
不等宽的楔形环，其环面锥度可按隧道曲线曲率半径算出，但不宜太大。

环直径大于6m者，楔形量为30-50mm；6m以下的约15-40mm。

每环由5-6块管片组成。

其中一块为封底块，1或2块标准管片，2块邻接管片，1块封顶管片。

除封顶管片外，其他管片由下向上，对称安装就位。

封顶管片由拼装机先向径向楔人（约300mm），再纵向插人成环。

单块管片间由2个M27环向螺栓连接，环间由17个M27螺栓纵向连接。

衬砌厚度应根据隧道外径的大小，埋置深度，受荷载情况以及衬砌所受的施工荷载（主要盾构千斤顶顶力）等因素计算确定。

一般为0.05-0.06倍直径。

衬砌环的拼装方式有通缝和错缝两种。

错缝拼装隧道对受力条件有利，变形均匀。

若受衬砌成形精度、施工工艺等限制，亦可采用通缝拼装。

目前盾构法施工隧道，大多采用纵向通缝拼装的形式。

管片的四个环面，纵环缝的侧面上均设置有凹凸标槽。

这些标槽既能保证管片拼装中起到正确的定位作用，提高管片的拼装精度，又能提高隧道抗不均匀沉降的抵抗能力。

环向凸标迎向千斤顶，有助于防止环面混凝土被顶碎，进而提高接缝的防水性能。

2.3隧道的防水
地铁隧道的防水比一般市政工程隧道防水要求更高、更严格。

地铁区间隧道防水的基本原则是以防治为主，堵漏为辅，多道防线，因地制宜，综合治理。

管片自身防水是基础，接缝防水是关键，在特定的技术条件下，为了改善和增强隧道的防水能力辅以外贴防水涂层。

地铁区间隧道允许渗漏量每昼夜不得大于0.1L/m2。

同时，对于任何l00m2的隧道内表面面积的渗漏量每昼夜不得超过20L/m2。

隧道接缝不允许漏泥沙和呈现线流和滴漏，拱底块在嵌缝作用后，不允许有渗漏水。

钢筋混凝土管片采用高精度钢模（宽度允许误差±0.5mm）制作，混凝土等级为C50（配合比中需掺人适量的磨细粉煤灰），水泥用量不得大于450kg /m2，抗渗等级不能低于S6。

管片外弧面加涂防水涂层。

复合衬砌管片接缝设两道防线，即防水密封垫和内沿嵌缝槽，螺栓孔周边设密封垫圈防水。

衬砌背面注人不透水浆液，也是重传力衬垫弹性密封条装配式衬砌螺孔密封垫复合衬砌管片接缝防水要的防水辅助措施。

接缝的密封垫是氯丁橡胶和遇水膨胀聚氨脂合成橡胶复合而成。

遇水膨胀橡胶技术性能指标为：硬度（40±5）度；扯断强度不小于35MPa；吸水膨胀率不小于150%；膨胀扯断强度变化率不大于60%；膨胀伸长率不大于60%；老化系数（70℃，72h）0.85；防腐等级不大于1级。

要求整环嵌缝，其余各环按拱顶中线两侧45℃范围，拱底中线两侧60℃范围内接缝进行嵌缝处理。

先嵌人工字形膨胀控制材料，再充填水膨胀腻子，最后外表面用氯丁乳胶水泥砂浆抹成马蹄形。

隧道与沉井等其他结构连接处需设置永久性可承受相对位移，相对转动又能防水的柔性接头。

隧道的变形缝的间距以及各变形缝所需的变形能力，应根据隧道纵向变形量和地震影响确定。

在设计电气化地铁区间隧道时，应制定出预防衬砌、轨道、连接件以及隧道内外管线免受杂散电流危害的防弥流措施。

衬砌较柔，土层刚度较大情况下，对于盾构法施工的圆形隧道可适当考虑一些由地层位移引起的地基抗力。

管片从盾尾脱出后，立即在衬砌与土层之间的空隙注浆和回填，浆液凝固之后地基的抗力在计算衬砌构件内力时才起作用。

管片衬砌是用钢螺栓连接起来的，一般接头的实际刚度小于管片本身的刚度。

装配式衬砌圆环虽不同于整体圆环衬砌具有强大的截面刚度，但是一定刚度的接头也能不同程度地承受弯矩和剪力。

用盾构法施工的装配式圆形管片结构，应该考虑接头刚度影响，弹性自由变形无铰圆环假定接头刚度足够大，对截面的受力不利。

相反，随着接头刚度减少，由自由弹性变形圆环，向弹性多铰刚架构成圆环过渡，接头弯矩可以大幅度的降低，而法向力将稍有增加，而偏心距将减少，对截面受力变得有利。

参考文献：
[1]王文卿.城市问题与城市地下空间的开发利用.地下空间，2008（02）.
[2]施仲衡.地下铁道设计与施工.西安：陕西科学技术出版社，1997.。