通高等教育“十三五”规划教材:小角度下穿机场公路超浅埋地铁区间矩形隧道施工修建技术_[中国]申玉生;邓能伟;赵辉;连小涛_9787113246976

本书主要以昆明市轨道交通3号线金太区间（太平村站金马寺站区间）小角度（角度为20左右）下穿人民东路延长线暗挖区间隧道施工科研项目为依托，对超浅埋地铁区间矩形断面隧道施工中超长大管棚超前支护体系力学特性与工艺、中导洞先行的6导洞法施工力学特性、地表沉降分析控制技术、区间隧道开挖与支护工艺关键技术进行总结与提炼。本书获得的技术成果旨在满足地铁工程技术人员掌握浅埋暗挖矩形地铁区间隧道工程施工技术，洞悉地铁工程施工安全控制重点和难点，提高工程质量安全水平的需求。该书可作为地铁区间隧道工程设计人员、工程管理及教学、科研等相关人员的参考书。

随着我国国民经济的快速发展，城市的建设规模迅速扩大，特别是近20年来，我国城市轨道交通的建设规模与速度世界罕见。越来越多城市轨道交通线路与既有的交通线路、建（构）筑物等工程进行交叉作业。目前在运营繁忙的公路、铁路和既有建筑物等结构物下面修建隧道或下穿通道等地下工程时，多采用暗挖的施工方法。对于既有铁路、公路及其他构筑物下的浅埋隧道，不仅要受到地层和自身永久荷载的作用，而且还会受列车（汽车）动载作用或其他附加荷载。如果一旦隧道施工措施不当、地质水文灾害变化等原因引起路面大量沉降甚至坍塌，就可能造成交通中断或工程事故发生，导致巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，合理选择隧道施工工法和控制路面沉降是城市轨道交通近接施工的关键。

昆明市轨道交通3号线金太区间（太平村站金马寺站区间）小角度下穿机场人民东路延长线暗挖矩形隧道工程（角度为20左右），其区间小埋深仅3 m。人民东路延长线路宽约44 m，地面车流量大，需要严格控制公路路面沉降，确保公路畅通。暗挖段区间隧道左线平曲线半径为R=500 m，线路坡度为19。沿线地下水主要有上层滞水、孔隙水和岩溶裂隙水。根据地质勘察，该地区的土层从上至下依次主要为杂填土、素填土、黏土和白云质灰岩，隧道结构主要位于素填土和黏土层中。暗挖隧道采用中导洞法施工（6#导洞），施工工序复杂，开挖断面尺寸为116 m70 m。预支护措施采用超长大管棚施工，管棚分别两端工作井采用精确导向钻机进行施工，管棚总长度170 m，单边施工长度85 m，管棚采用180 mm，壁厚10 mm热轧无缝钢管制作。

本书针对昆明市轨道交通3号线金太区间下穿机场公路超浅埋矩形隧道工程特点，通过分析矩形断面隧道浅埋暗挖法施工工艺以及长大管棚的预支护措施，并经技术经济比选后，提出了式180超长大管棚快速施工成套技术，研究了浅埋暗挖矩形隧道中导洞先行的6导洞施工方案及其相关的施工技术参数（6#洞开挖工序、导洞纵向错距、预加固措施等）；随后针对矩形隧道临时支护系统受力变化规律，提出了地铁区间矩形隧道6导洞施工临时支撑折二留一的拆撑技术方案和中墙跳槽施工技术方案；在金太区间隧道施工过程中，基于地表沉降监控量测数据分析，得出了浅埋暗挖矩形隧道施工地表沉降的变化规律及其影响范围，并首次推导出了适合浅埋暗挖矩形断面隧道施工地表沉降的修正Peck经验公式，形成了一套小角度下穿公路超浅埋地铁区间矩形隧道施工修建技术体系。本书的研究成果具有广阔的应用前景和实际应用价值，可以为城市轨道交通下穿既有建（构）筑物工程采用浅埋暗挖法的隧道工程设计、施工和推广应用提供重要的理论依据和技术支撑。

全书共分10章，包括绪论、区间隧道工程概况、区间矩形隧道施工方案比选、隧道施工力学特性、现场隧道施工监测与分析、超长式180管棚预支护体系力学特性及其施工工艺、地表沉降变形规律及其控制技术、区间隧道开挖与支护技术等内容。

本书由申玉生、邓能伟、赵辉、连小涛等著。主要分工如下：第1章由中铁四局城市轨道交通工程分公司邓能伟、西南交通大学朱双燕撰写；第2章由昆明轨道交通有限公司陈立龙，中铁四局城市轨道交通工程分公司赵辉、连小涛撰写；第3章由西南交通大学申玉生、赵乐撰写；第4章由西南交通大学申玉生、何尉祥撰写；第5章由西南交通大学申玉生、何永辉撰写；第6章由西南交通大学申玉生、赵建沣、唐浪洲撰写；第7章中铁四局城市轨道交通工程分公司赵辉、连小涛撰写；第8章西南交通大学申玉生、何永辉撰写；第9章由中铁四局城市轨道交通工程分公司邓能伟、赵辉、连小涛撰写；第10章由中铁四局城市轨道交通工程分公司赵辉、连小涛，西南交通大学廖雄撰写；全书由申玉生统稿定稿。

在本书撰写过程中，西南交通大学高波教授对本书的内容规划给予了悉心指导；本书成稿中也得到了昆明轨道交通有限公司、深圳市勘察研究院有限公司昆明项目部、北京首尔工程技术有限公司等单位提供的宝贵数据资料及其相关技术支持，工程实施过程中昆明轨道交通有限公司王传亮、陈立龙、张杨在工程施工中多次现场指导，确保施工安全质量可控；在文档整理、现场资料收集等方面由西南交通大学陈政、张静、黄永鹏、朱双燕、资晓鱼、曹帮俊、杨佳奇等硕士及中铁四局城市轨道交通工程分公司鲍俊捷、刘利国、刘宏生、周鹏、卢鹏程、刘佳庆等现场人员做了大量的工作，在此一并表示感谢。

由于时间仓促、作者水平和知识面所限，书中难免有疏漏或不妥之处，敬请专家和读者批评斧正。

编者2018年4月

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