南通城市轨道交通有限公司江苏南通226001
摘要:近些年，随着经济的发展。城市化进程的加快，城市交通得到了迅速的发展，城市轨道交通建设规模不断扩大。在一些城市轨道交通区间隧道施工过程中，由于地质环境较为复杂，故采用矿山法施工技术。它具有施工方式灵活、适应性强等优点。文章结合工程实例，就地铁矿山隧道施工中相关技术要点进行了深入地分析，以供读者借鉴。
关键词：地铁隧道；矿山法；开挖；支护参数
引言
目前，地铁是交通便利的工具之一，方便了人们的生活。地铁隧道矿山法施工，安全性和可靠性指标，是衡量二次衬砌表面质量的标准之一，文章将以某地铁隧道工程为例，在了解该工程施工背景概况的基础上，深入研讨矿山法在该地铁隧道中的应用方法，对于其他地铁隧道工程，可供借鉴参考。
1工程概况
某城市轨道交通地铁2号线，全路段长约13.4km；土建施工包括二站三区间。其中某一隧道区间部分特殊地段采用矿山法施工，段区间隧道设计范围如下，右线：YCK5+904.0～YCK6+191.0，区间右线隧道长度为287m，左线：ZCK5+942.8～ZCK6+090.3，区间左线隧道长147.5m；右线竖井起终点里程：YCK6+030.0～YCK6+037.0，竖井长度7m，竖井内设左右线联络通道一座。
2矿山法施工技术
2.1主要支护参数
在矿山法隧道衬砌及支护参数确定时，一般结合工程地质条件、结构断面、受力特性等因素进行确定。初期支护一般由超前小导管、砂浆锚管、钢筋网、喷射混凝土等部分组成，二衬由盾构机拼装管片组成。对于二衬和初支之间的孔隙，应采用碎石进行填充，并对碎石间的空隙进行注浆，二衬由细石混凝土和管片组成。
2.2施工技术
2.2.1超前支护
小导管超前支护施工：①钻孔。采用台车进行钻孔，选用直径为58mm的大钻头，外插角控制在5～7°。钻孔深度不能小于钢管长度；②小导管安装。钻孔结束后，应清除孔内残渣，才能插管。先将导管插入孔内，确保顶入长度大于管道长度的90%。插管完成后才能安装型钢拱架，在型钢拱架上焊接导管尾部，以形成支护体系；③注浆。在插管完毕后，采用注浆机进行注浆，注浆液采用C30水泥浆液，注浆压力控制在0.5～1.0MPa；④注意事项：注浆前，封闭工作来。注浆时，确保注浆管口与钢管端口连接牢固，以防漏浆；控制浆液溢范围。若发现注浆量不断增长，应停止注浆，待确保注浆压力稳定后才能继续注浆。
2.2超前注浆加固
①注浆前将注浆孔清理干净，并将注浆管安装好，再进行压水试验，以保证注浆的畅通；②注浆时若发现存在混凝土裂缝，应采用混凝土砂浆钩缝，然后注浆。出现冒浆时，应立即停止压浆，待浆液凝固以后才能进行注浆；③如果发现注浆压力不断上升，浆压注入量达到80%，此时应立即停止注浆，并及时关闭阀门，再进行管路清洗，待浆液初凝以后，将注浆管拆卸下来，将注浆孔填满再进行捣实。
2.3开挖施工方法
本区间隧道属Ⅵ类土，采用机械开挖方法。当隧道位于坚硬地层，应采用爆破施工。进行爆破震动速度监测，严格按照监控控制值进行施工，特别在下穿澳城花园段，爆破震动速度控制在不大于2cm/s。初期支护：本区间隧道结构采用衬砌，初期支护采用联合支护，主要由喷、锚、挂网、格栅钢架组成，其预支护辅助措施采用小导管超前预注浆。为发挥围岩的承载力，加强围岩的保护，在开挖掌子面结束后，进行封闭支护，以发挥围岩作用，确保掌子面的稳定性。在进行初喷砼封闭后，再架设格栅，打入锚杆，再补砼，采用早强砼喷满钢格栅。钢格栅架设：在格栅钢架加工完结后，接着进行格栅钢试拼。在同一水平面上进行组拼，断面尺寸允许误差控制在20mm左右。在钢格栅架设时，应确保设在隧道轴线垂直平面内，安装两榀纵向采用斜杆连接，两榀之间的距离为0.6m，误差控制在100mm左右。挂网、安装锚杆。挂网采用钢筋网片，尺寸为20×20cm，将它焊接在格栅钢架上，搭接长度为20cm。本项目在边墙部位安装锚杆，采用φ22中空注浆锚杆，锚杆之间的距离为0.6×1.0m，呈菱型布置。在锚杆设置时，应与格栅钢架相互对应，并固定好锚杆尾端。在安装锚杆之前，先将锚杆污锈蚀去除，在钻孔时，避免有积水。系统锚杆采用水泥砂浆进行注浆，并在水泥砂浆中掺入强固剂，填满孔内砂浆。喷射砼施工。施工工艺：湿喷砼施工是在湿喷机料斗中加入搅拌好的砼，利用湿喷机将砼送至混合仓，再经高压风将砼送至喷头，最后利用添加系统将液体速凝剂送至喷头，在喷头处与砼相互混合，再将砼喷射到喷面。混凝土养护：由于喷射混凝土层比较单薄，当空气中出现水分不充足时，很容易发生干缩裂缝，如果加入速凝剂，对水泥的水化反应起到一定的抑制作用，这对混凝土养生影响较大。因此，在喷射混凝土养护时，应在终凝1～2h内喷水，并保持潮湿状态，养生时间在14天以上。质量控制：对于喷射混凝土与围岩面粘结力，可以直接采用拉拔法进行试验；或者喷大板切割试块，采用劈裂法在确定强度值。在无锚杆地段喷层厚度控制时，应以插钎作标记。插钎采用φ4～6钢筋加工成尖状，插钎长度不能小于喷厚5cm；对于挂网地段，要量测好钢筋网与受喷面之间的距离，并控制好保护喷层厚度。如喷厚不能得到控制时，应采用手锤凿孔再进行检查，如发现问题应及时采取处理措施。
2.4施工监测
①洞内外观察：对土层的地质情况进行核对，以掌握好支护衬砌的变形、开裂、地下水渗漏、建筑物变形、开裂等情况；②地表、地层内部沉陷：要考虑到隧道开挖对地表产生的影响，以防止地表沉陷，对隧道上的荷载范围进行监测，以便对地下管线的安全情况作出判断；③围岩变形监测：掌握好隧道周边土体松动情况，对支护设施工的合理性作出判断；④土层变形压力及两层支护衬砌间的压力：了解围岩压力和两层衬砌间压力大小、分布规律，并对支护衬砌受力情况进行检验。
2.5防沉降施工
除了以上施工技术，防沉降施工，也是本地铁隧道矿山法施工的技术重点所在。为控制隧道的沉降，首先以注浆技术，将泥砂进入隧道的通路全部堵住，很多隧道矿山法施工时，地下水将地层内的泥砂代入隧道内，而原来的泥砂区域，就会形成空洞，进而诱发地面沉降问题，前面提到的超前小导管注浆，在一定程度上，可缓解该问题的加剧，但考虑到掌子面开放外露，应重点采用全断面预注浆的方法，先于加固区域钻出65个注浆孔，注浆孔以梅花型布置，随后以20m的深度标准，在2倍洞径范围内，全部进行注浆加固；其次是掌子面锚固，锚杆孔数量21个，钻孔平均深度8cm，钻孔与钻孔之间，保持1.5m的距离，也是以梅花型布置，注浆方法与上面一致；再次是及时封闭临时支护体系，目的是控制地下水携带泥砂进入隧道内的时间，本工程从上台阶开挖施工伊始，直至仰拱封闭，总共需要4道工序，期间大约有130�O的开挖面积外露，适时必须严格限制开挖自由面每循环进尺的时间，原则上是24h内完成一个循环进尺，期间每循环一个进尺，环向初喷开挖面，并在掌子面位置拼装型钢拱架，型钢拱架顶住喷混凝土找平层，按照此法，有90�O的开挖面积可减少暴露；最后是将水平系杆和剪刀撑，焊接在型钢拱架之上，以及安装仰拱位置的钢构件、布设钢筋网、模喷仰拱、模喷上部断面等，作为临时纵向杆支撑上半部的掌子面。
结语
总之，以上就是我个人见解。在地铁隧道工程矿山法施工过程中，应在保证施工安全、质量前提下，并对相关资源配置进行优化，在此基础上，采用计算机网络技术进行施工质量管理，加强施工中各个环节的质量控制，正确处理各工序之间的矛盾，以确保地铁隧道工程的施工质量及安全，综上所述，地铁隧道矿山法施工，围岩结构受力和施工工序衔接的复杂性，使得工程施工存在或多或少的风险，由此要求各道工序的施工质量，以保证隧道施工的安全。文章通过研究，基本明确了案例地铁隧道矿山法施工技术的应用方法，但考虑到不同地铁隧道工程施工条件和要求的差异性，以上方法在其他隧道工程中应用时，还需要结合具体工程的施工情况，因地制宜地灵活应用，进行补充和完善。
参考文献：
[1]颜龙.盾构法和矿山法组合施工在地铁施工中的应用[J].工程技术(全文版),2016,(32).
[2]孟凡文.特殊地质城市地铁隧道竖井施工技术[J].工程技术研究,2017,(5):57+97.