南京地鐵1號(hào)線軟土隧道施工

【提 要】：南京地鐵1號(hào)線穿越地層條件非常復(fù)雜，既有低山丘陵的巖石層，也有古河道漫灘的含水土層，且局部區(qū)段位于河床之下，最淺覆土僅0.7m，地面建筑物林立。文章以南京地鐵1號(hào)線為工程背景，介紹了粉質(zhì)粘土地層的水下盾構(gòu)施工、大跨度軟流塑土層下的管棚施工等技術(shù)，希望能對(duì)同類(lèi)地層條件下的隧道施工有一定的借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：南京地鐵隧道盾構(gòu)管棚抗浮注漿

Abstract: Nanjing Metro No.1 line passes through very complicated earth layers, such as shallow hills rock layers and the acient floodplains, some parts is just under the river bed (0.7m to the river bottom). Therefore, many construction methods were used in the period of the tunnel drilling. Among of them, three ones were regarded very difficult. The first is the shield drilling in the shallow embeded clay under the water; The second is the shielding canopy construction in the watery clay under the buildings; And the last is vibration-reducing controlled blasting in the excavation of the shallow rock tunnels under the biuldings. All these are introduced in this paper, hope to be useful in the tunnel construction of same geological and environmental conditions.
Keywords: Nanjing Metro, tunnel, shield, shielding canopy, float?control, grouting, vibration?reducing blasting.

　　1 工程概述
　　南京地鐵南北線為線網(wǎng)規(guī)劃中的1號(hào)線，呈南北走向，一期工程由小行至邁皋橋，沿途經(jīng)過(guò)中華門(mén)、三山街、新街口、鼓樓、南京火車(chē)站等繁華的商業(yè)區(qū)和市內(nèi)交通樞紐，形成了貫穿南京市主城中軸線的快速軌道交通走廊。線路全長(zhǎng)為16.92km，其中地線上6.11km，地下線10.81km，地上線占全線總長(zhǎng)的36％。全線共設(shè)車(chē)站13座，其中地下站8座，控制中心設(shè)在市中心珠江路站東北側(cè)。線路總體分布及站點(diǎn)設(shè)置如圖1所示。

　　2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)概況
　　南京市位于長(zhǎng)江下游，其三面環(huán)山，一面涉水，地勢(shì)起伏較大。市內(nèi)丘陵、平原交錯(cuò)，現(xiàn)代水系（主要為內(nèi)秦淮河水系和金川河水系）貫流，地下埋藏有一條縱貫?zāi)媳钡墓藕拥溃纬闪吮容^復(fù)雜的地貌形態(tài)。市區(qū)及市郊的一些剝蝕殘丘大致呈北東向分布，形成三段基巖隆起，將南京市分割為南北兩個(gè)小盆地，并由古河道將這兩個(gè)盆地聯(lián)系為整體。
　　三段基巖隆起構(gòu)成低山丘陵地貌，主要由剝蝕殘山及侵蝕堆積階地組成，其間發(fā)育有坳溝或山間洼地，地形起伏較大。低山丘陵區(qū)覆土層厚度一般不超過(guò)20m，局部地段基巖直接出露地表。古河道沖積平原主要由河漫灘及古河床構(gòu)成，地形平坦，地勢(shì)低平，其基巖埋藏較深，一般35～40m。古河道沖積平原一般發(fā)育四級(jí)埋藏階地，土層主要為可塑狀態(tài)粉質(zhì)粘土，局部為軟、流塑狀態(tài)的粘土及粉土等。對(duì)于南京地鐵的不同區(qū)間，如圖1所示，小行-中華門(mén)、珠江路-玄武門(mén)、南京站-邁皋橋區(qū)段，地層屬低山丘陵地貌單元，而中華門(mén)-珠江路、玄武門(mén)-南京站區(qū)段則屬于河漫灘地段。
　　地鐵沿線的水文地質(zhì)條件與工程地質(zhì)條件一樣，都受地質(zhì)、地貌控制。其地下水主要為孔隙潛水或弱承壓水，地下水埋藏淺，一般于地面下1.0~2.0m。由于構(gòu)成含水層的地層土質(zhì)有差異，各土層的滲透性也有較大差異。古河道深槽含水砂層厚度大，透水性好，富水性強(qiáng)，最大滲透系數(shù)可達(dá)5×10-3cm/s(4.32m/d)。

　　3 淺覆地層隧道施工技術(shù)
　　針對(duì)南京地層的古河床、河漫灘和低山丘陵等復(fù)雜多變的地層條件，綜合考慮周?chē)h(huán)境特征及經(jīng)濟(jì)因素等，1號(hào)線選用了多種隧道施工方法，如高架、明挖、礦山暗挖、盾構(gòu)掘進(jìn)等，如表1所示。地鐵1號(hào)施工過(guò)程中，有兩個(gè)軟土區(qū)段難度較大，一是三山街-中華門(mén)區(qū)段的淺覆土埋藏條件下，水下盾構(gòu)隧道的推進(jìn)施工，二是珠江路-鼓樓區(qū)間的軟流塑粘土及粉土地層中，在建筑物下進(jìn)行大跨度隧道掘進(jìn)的管棚施工，再有是鼓樓-玄武門(mén)的淺覆巖層的爆破施工。

　　3.1 盾構(gòu)穿越淺覆土地層的水下掘進(jìn)施工技術(shù)
　　3.1.1 覆土水下盾構(gòu)施工的特點(diǎn)和難點(diǎn)
　　地鐵1號(hào)線中華門(mén)-三山街區(qū)間隧道需穿越內(nèi)秦淮河，其河道寬16.8m，河底距盾構(gòu)頂部最淺覆土厚僅0.7m，河床底部表層土夾有大量碎石、填土及浮淤物，滲透性極不規(guī)則，給盾構(gòu)的推進(jìn)帶來(lái)極大的難點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)，集中體現(xiàn)在兩個(gè)方面：
　　（1） 極易引發(fā)突水事故。盾構(gòu)推進(jìn)一般要求覆土厚度在2～2.5d(d為隧道直徑)之間，而本處覆土極薄，在如此薄層條件下進(jìn)行盾構(gòu)推進(jìn)，極易引起表層土開(kāi)裂；同時(shí)，該處直接位于河床水位之下，水源補(bǔ)給充分，一旦突水，后果不堪設(shè)想。
　　（2） 淺覆土隧道軸線控制難。對(duì)于本處如此淺覆土的地層，隧道所承受的浮力要遠(yuǎn)大于其上水土的壓力，因此，自然狀態(tài)下，即會(huì)導(dǎo)致隧道的上浮變形，需采取有效措施加以控制。
　　3.1.2 淺覆土水下盾構(gòu)施工抗浮控制技術(shù)
　　淺覆土盾構(gòu)隧道上浮，會(huì)造成隧道襯砌上方土體被動(dòng)破壞。如圖2所示，假設(shè)水深為H1，隧道頂部覆土厚度為H2，則被動(dòng)區(qū)域土體的極限平衡條件為：

　　的外徑和內(nèi)徑。
　　由此計(jì)算可得最小覆土厚度為：

　　本處河水深度H1為2.0m，內(nèi)摩擦角?為12.3° ，內(nèi)聚力C為8.9kpa，土的飽和重度γ為17.7kN/m3，管片外徑R1為3.2m，內(nèi)徑R2為2.75m，混凝土重度γ混凝土為20 KN/m3。由此計(jì)算，得最小覆土厚度H2為4.306m。顯然，本處覆土厚度僅0.7m，不足以平衡隧道所受浮力。施工中，我們采用抗浮板和抗拔樁來(lái)解決這一問(wèn)題。如圖3所示，在隧道的上方河床的底部，構(gòu)筑厚度為700mm的抗浮板，并在抗浮板的下方鉆設(shè)直徑為600mm深度為15m的灌注樁，樁與板錨固在一起，有效防止隧道在施工中及施工后的變形。
　　3.1.3 盾構(gòu)推進(jìn)防突水控制
　　對(duì)于盾構(gòu)水下推進(jìn)過(guò)程中的防突水控制，我們主要采取控制出土、壓注膨潤(rùn)土漿液、及時(shí)同步注漿以及加強(qiáng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等方法，快速均勻地穿過(guò)內(nèi)秦淮河。
　　（1） 出土量控制。若過(guò)量出土即超挖，必然會(huì)引起大的地面沉降，反之，會(huì)引起地層的過(guò)量隆起。施工中，我們主要通過(guò)調(diào)節(jié)盾構(gòu)前方土倉(cāng)壓力，使得倉(cāng)壓微大于該處地層土壓力，根據(jù)盾構(gòu)推進(jìn)速度計(jì)算螺旋出土機(jī)的轉(zhuǎn)速和出土量，避免超欠挖。
　　（2） 膨潤(rùn)土漿液壓注。本次施工采用的是土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，因該處的覆土非常薄，施工中，我們通過(guò)盾構(gòu)機(jī)的加泥系統(tǒng)，在工作面前方壓注適量膨潤(rùn)土漿液，以減小刀盤(pán)切削阻力和盾構(gòu)與周?chē)貙拥哪Σ磷枇Γ瑥亩鴾p小盾構(gòu)施工對(duì)周?chē)貙拥臄_動(dòng)。
　　（3）同步注漿技術(shù)的應(yīng)用。通過(guò)盾構(gòu)的注漿系統(tǒng)，在盾構(gòu)行進(jìn)中，及時(shí)注入水泥漿液，填充盾尾脫離后，襯砌與周?chē)貙拥目障叮舛滤ν贰?BR>　　（4） 加強(qiáng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。借助盾構(gòu)推進(jìn)的仿真系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)行進(jìn)參數(shù)的實(shí)時(shí)模擬分析，尋求地層變形量、土倉(cāng)壓力變化等參數(shù)的規(guī)律，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)盾構(gòu)后期可能的姿態(tài)變化，結(jié)合固化到系統(tǒng)中的人工智能經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)。
　　3.2 建筑物下軟粘土地層的管棚施工技術(shù)
　　軟巖或無(wú)水條件下，應(yīng)用管棚支護(hù)技術(shù)已較為成熟，但對(duì)于高含水的軟粘土地層，應(yīng)用管棚圍護(hù)仍然較少。地鐵1號(hào)線珠江路—鼓樓的區(qū)間隧道，在近珠江路站一側(cè)，隧道布置在長(zhǎng)約200m的粉質(zhì)粘區(qū)，局部夾薄層粉砂，土層含水量在29.7%～31％。隧道斷面呈馬蹄形（圖4），下設(shè)反拱，其凈高5.30m，凈寬5.18m，在上方建有6層樓高的民房。隧道在此施工，選用了組合長(zhǎng)短管棚技術(shù)。

　　3.2.1 軟粘土地層管棚施工的特點(diǎn)和難點(diǎn)
　　在高含水軟粘土及夾有粉砂薄層的復(fù)雜地層中進(jìn)行長(zhǎng)管棚施工，在鋼管棚鉆設(shè)與安裝、止水帷幕形成、隧道的開(kāi)挖等均較困難。
　　(1) 長(zhǎng)距離水平鉆孔難。受鉆桿撓度、剛度等的影響，加上土層的非均一性，在該類(lèi)地層中進(jìn)行管棚鉆進(jìn)，極易引起鉆孔的偏斜、坍塌等，從而影響終端管棚的形成質(zhì)量。
　　(2) 難以一次形成有效的止水帷幕。由于主要在粘土層中進(jìn)行隧道挖掘，粘土地層的滲透性差，注漿效果難以控制。
　　(3) 開(kāi)挖過(guò)程中易引起大的地層變形。本處隧道埋深較大，同時(shí)上方有房屋超載，地壓大，更不利的是，該處土質(zhì)軟、含水量高，施工中極易由于管棚質(zhì)量、支撐的及時(shí)性而導(dǎo)致地層的坍塌，危及其上住宅。
　　3.2.2 高含水軟粘土地層的管棚施工技術(shù)
　　管棚加固是在欲開(kāi)挖隧道的周邊，埋設(shè)一定數(shù)量的鋼管，并對(duì)管周土體進(jìn)行注漿，形成一定強(qiáng)度的止水帷幕。其作用機(jī)理有兩類(lèi)，一是梁拱效應(yīng)，管棚因前端嵌入周?chē)馏w中，露出端架設(shè)到隧道支撐上，從而在隧道周邊形成一組縱向支撐梁，并承擔(dān)其上地壓、抑制土體的過(guò)量變形；其二是強(qiáng)化土體效應(yīng)，由管棚花管注入的漿液經(jīng)孔壁擠入圍土顆粒間隙而固化土體，從而提高洞周土體的彈模和強(qiáng)度。為在如此復(fù)雜地層條件下形成有效的管棚結(jié)構(gòu)，施工中，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)、應(yīng)用長(zhǎng)短組合管棚技術(shù)、導(dǎo)洞分臺(tái)階開(kāi)挖技術(shù)等成功穿越了該類(lèi)地層。
　　(1) 管棚參數(shù)的確定
　　對(duì)于圖4所示的管棚，作用在頂部的壓力為：

　　　　　考慮到管棚施工時(shí)，一般支撐較近，并能與管棚芯材密貼接觸，故假設(shè)管棚的鋼管為等跨連續(xù)梁，假定支撐間距為l，則管棚鋼管所受的最大彎距Mmax為：

　　假設(shè)鋼管的內(nèi)外徑分別為R1、R2，則其抗彎模量W為：

　　據(jù)此，可求出管材的最大拉應(yīng)力：σmax=Mmax/W
　　一般認(rèn)為，軟土地層的管棚加固體中，地層的壓力全由鋼管承擔(dān)，管棚的注漿加固體僅起到帷幕止水的作用，假設(shè)帷幕加固體的有效厚度為d，帷幕的抗剪強(qiáng)度為［τ］，管材中心距為b，則管棚的注漿加固體厚度必須符合下述條件：

　　
　　式中k為安全系數(shù)，可取1.5～2.0。

　　據(jù)此，可有效確定管棚施工的主要參數(shù)包括管芯距、管徑、帷幕厚度、支撐間排距等，并根據(jù)帷幕厚度和所處的地層條件，進(jìn)一步確定注漿壓力。本次施工中，長(zhǎng)管棚選用的管材為?108，壁厚6mm的鋼管，管棚間距250mm，隧道內(nèi)支撐間距為500mm。同時(shí)，根據(jù)目前的水平鉆進(jìn)技術(shù)，在土層中一次鉆進(jìn)40m，終端偏差可控制在0.5～1.0m內(nèi)。為此，本次一次圍護(hù)的長(zhǎng)度亦確定為40m，施工中，每隔35m設(shè)一擴(kuò)徑鉆孔工作間，工作間長(zhǎng)度6m，外徑比隧道橫斷面范圍超出700mm，以便后繼隧道的管棚鉆進(jìn)施工，如圖5所示。
　　（2） 長(zhǎng)短組合管棚的應(yīng)用
　　由于管棚頂部所受的壓力最大，故在拱部150°范圍內(nèi)布設(shè)長(zhǎng)管棚，以抵御隧道所受壓力引起的變形。本處隧道布置在粘土中，土層的粘性大、可塑性強(qiáng)，遇水極易軟化，為典型的富水軟流塑地層。因而水泥漿液的滲透性弱，一次長(zhǎng)管棚注漿難以完全隔斷與周?chē)貙拥乃β?lián)系。為保證形成有效的止水帷幕，在相鄰大管棚的中央另行鉆設(shè)超前小導(dǎo)管，鋼管間距250mm，長(zhǎng)度為2.5m，并保證有1m的搭接長(zhǎng)度，每1m進(jìn)行一次小導(dǎo)管注漿，短管棚沿周圈全斷面布置，這樣與長(zhǎng)管棚加固體組合（圖5），共同注漿封堵后形成止水帷幕。
　　(3) 嚴(yán)格控制管棚的施工質(zhì)量
管棚的施工質(zhì)量直接影響隧道的防水和洞周土體的穩(wěn)定性，施工中應(yīng)從孔位鉆設(shè)開(kāi)始，對(duì)管棚的布孔、定位、安裝及注漿等工序嚴(yán)格把關(guān)。
　　1） 鉆進(jìn)控制。管棚施工的技術(shù)關(guān)鍵是平行精確的安裝鋼管，以產(chǎn)生拱形效果。施工中，先用高強(qiáng)鋼軌和標(biāo)準(zhǔn)枕木鋪設(shè)好軌道，鉆機(jī)就位后，將鉆機(jī)以行走器夾緊，保證鉆機(jī)只能按設(shè)計(jì)的路線行走。在方向固定時(shí)，要注意管棚回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)過(guò)程中鉆桿有下扎趨勢(shì)，在軟粘土施工中尤為嚴(yán)重，故在開(kāi)孔方向布設(shè)一定角度，經(jīng)試驗(yàn)，本處在0.8°～1°之間，施鉆過(guò)程中常用經(jīng)緯儀和水平儀檢驗(yàn)。布孔時(shí)，為減少鉆進(jìn)對(duì)原狀土的擾動(dòng)而影響精度，鉆孔及鋪管采取跳檔進(jìn)行的方式，間距為雙孔距。
　　2） 管棚安裝控制。管棚的管材選用無(wú)縫鋼管，每節(jié)長(zhǎng)4.5m，加工時(shí)，要保證鋼管的圓度、同心度及絲扣精度等，保證每一鋼管沿設(shè)計(jì)軸線分布。
　　3） 注漿控制。鋼管鋪設(shè)后，及時(shí)進(jìn)行壓力注漿，將鋼管周?chē)馏w的空隙和管內(nèi)填滿漿液。本處長(zhǎng)管棚注漿采用單液水泥漿，由于是在粘土中施注，一方面，適當(dāng)增加了材料的水灰比（本處選用0.8～1∶1的水泥漿液）；另一方面，增加注漿壓力（本處選用1.5～2.0MPa），以增強(qiáng)滲透能力和注漿效果。超前小導(dǎo)管注漿時(shí)，則采用雙液注漿，水泥漿與水玻璃的體積比為1∶0.5，以及時(shí)封堵水力通道。
　　（4） 隧道挖掘控制
　　開(kāi)挖分兩臺(tái)階進(jìn)行，上臺(tái)階開(kāi)挖每次0.5m，隨后架立隔柵鋼架，噴射25cm的混凝土進(jìn)行初期支護(hù)，開(kāi)挖臺(tái)階總長(zhǎng)度控制在6～7m為宜；對(duì)于下臺(tái)階，每開(kāi)挖0.5m后，應(yīng)立即進(jìn)行初期支護(hù)，開(kāi)挖過(guò)程中，對(duì)于上部的鋼架拱腳處，應(yīng)采用跳槽開(kāi)挖，以穩(wěn)定上部的鋼架。對(duì)于掌子面部位，因其暴露面積較大，還應(yīng)及時(shí)掛網(wǎng)并噴射10cm厚的混凝土，以穩(wěn)定地層。
　　3.3 淺覆土建筑物下巖石隧道施工技術(shù)
　　3.3.1 施工的特點(diǎn)與難點(diǎn)
　　如前所述，由于南京地層的地勢(shì)起伏較大，巖性變化多，且地面建構(gòu)筑物林立，在如此淺覆土的地層中進(jìn)行巖石隧道的掘進(jìn)非常困難。
　　1） 巖層復(fù)雜多變。對(duì)于1號(hào)線所穿越的巖層，在珠江路～玄武門(mén)、南京站～東井亭共有4個(gè)特征地層。在珠江路～玄武門(mén)區(qū)間，以鼓樓站為界，在其南段，巖體主要由紫紅色的礫巖、含礫砂巖及細(xì)砂巖構(gòu)成，泥質(zhì)或鈣鐵質(zhì)膠結(jié)，在其北段，主要由紫紅色安山巖，安山凝灰?guī)r；在南京站～東井亭區(qū)段，近南京站側(cè)，分布有灰黃色、灰色灰?guī)r，北段分布有灰白色細(xì)砂巖，石英、長(zhǎng)石砂巖。
　　2） 巖性較差。1號(hào)線隧道分布范圍內(nèi)，巖層節(jié)理裂隙發(fā)育，巖質(zhì)軟硬不均，強(qiáng)風(fēng)化、弱風(fēng)化及微風(fēng)化均在隧道中有所體現(xiàn)，圍巖強(qiáng)度等級(jí)在Ⅲ~Ⅴ類(lèi)。
　　3） 地面建構(gòu)筑物密集。在巖石隧道施工中，隧道需先后穿越中山路、中央路，地下過(guò)街通道一處，并主要在民房密集區(qū)通過(guò)，房屋多為4層以下樓房，最高為7層，基礎(chǔ)形式多為條基。交通路面下管線密集，不允許施工期間地面有大的變形。
　　4） 隧道埋深淺。一般埋深在8~18m，局部區(qū)段如紅山公園附近幾近露出地面。
　　3.3.2 淺覆土巖隧道施工技術(shù)
　　為將巖石隧道施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響程度降至最低，實(shí)際隧道施工中，首先從總的裝藥量控制入手，運(yùn)用多段位高精度雷管的減震控爆技術(shù)，實(shí)施分臺(tái)階爆破施工，并對(duì)裂隙特別發(fā)育巖石強(qiáng)度低的地層進(jìn)行超前預(yù)加固，取得了良好的效果。
　　（1） 裝藥量控制
　　由于1號(hào)線沿交通主干線及居民密集區(qū)分布，加上離地表非常淺，若采用常規(guī)爆破，勢(shì)必因振幅、振速過(guò)大，引起地層有較大的變形而導(dǎo)致房屋的破壞。一般地，振速、裝藥量及爆破距離之間的關(guān)系為：
　　V=K（Q1/3/R）a （10）
　　式中V——為質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度（mm/s）；
　　Q——為單位齊爆藥量或單孔藥量（kg）；
　　R——為炮孔至建筑物的距離（m）；
　　K,a——爆破點(diǎn)地形、地質(zhì)等條件有關(guān)的系數(shù)和衰減系數(shù)；
　　K值一般取50~350,a值一般取1.3~2.0。
　　本處民房多為一般磚房或非抗震型砌塊建筑物，要求振速不超過(guò)2~3cm/s，公式（10）表明，隧道的埋深直接影響著單段齊爆裝藥量。根據(jù)公式（10），結(jié)合1號(hào)線的隧道埋深和地質(zhì)、地形等條件，進(jìn)行了試驗(yàn)后，表2是典型淺埋地層的裝藥參數(shù)，施工中根據(jù)爆破震動(dòng)情況進(jìn)行調(diào)整。
　　（2） 減震控制爆破
　　為了降低爆破振速，避免多炮孔同時(shí)起爆發(fā)生共振，應(yīng)使各炮眼爆炸后振動(dòng)波相互干擾、抵消。一般地，單炮孔爆破時(shí)引起的震動(dòng)持續(xù)時(shí)間較短，多數(shù)情況下只有三個(gè)全振動(dòng)周期（3T）的振幅大于A/2，隨后的振動(dòng)衰減得可以不計(jì)。因此，雷管的延時(shí)差大于3T時(shí)就不會(huì)發(fā)生共振，而多炮孔爆破振動(dòng)波相互抵消。從理論上，只要改變起爆時(shí)間間隔，調(diào)整波形的相位差就能實(shí)現(xiàn)。但實(shí)際上，各炮孔的振動(dòng)頻率f是不定的，所以無(wú)法使各炮孔振動(dòng)波相互削減。實(shí)際爆破中，為達(dá)到產(chǎn)生隨機(jī)干擾波的效果，大都采用多段位高精度系列雷管，同段雷管道偏差值大于100ms，不同段位的雷管間隔時(shí)間較長(zhǎng)。本次對(duì)于淺覆地層，掏槽中心孔選用?25mm藥卷 ，分8個(gè)段別起爆，單孔單段位，雷管延時(shí)差為100ms，掏槽布置采用桶形與錐形相結(jié)合的混合掏槽方式；對(duì)于掘進(jìn)孔、內(nèi)側(cè)孔及周邊孔則采用非電毫秒雷管分25段別起爆，起爆順序如表2和圖6所示。
表2 淺埋地層爆破參數(shù)表

　　開(kāi)挖方法上，則選擇半斷面正臺(tái)階法施工，上半斷面高度為3.3m，底寬5.98m，臺(tái)階長(zhǎng)度控制在3m左右。采用化整為零的施工方法，圍巖一次暴露的面積小，時(shí)間短，爆炸用藥量亦小。
　　（4） 光爆減震控制技術(shù)
　　為形成光滑的輪廓面，光爆孔間距a光取得較小，考慮到本處一般為Ⅲ~Ⅳ類(lèi)圍巖，取a光=0.4m。光爆的最小抵抗線距W光=1.2~1.5a光，取W光=0.6m。兩個(gè)相鄰光爆孔的間距為0.2m。
　　（5） 采用小循環(huán)進(jìn)尺
　　進(jìn)尺小，則循環(huán)爆破方量小，一次爆破用藥量小，易于起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。
　　（6） 超前預(yù)加固
　　對(duì)于裂隙發(fā)育多、巖石強(qiáng)度低的地層，本次采用了超前小導(dǎo)管預(yù)注漿的方式，先對(duì)隧道周?chē)鷰r體進(jìn)行加固，提高巖體的彈模與強(qiáng)度，便于巖體的穩(wěn)定和隧道的掘進(jìn)。
　　4盾構(gòu)法與管棚法比較分析
　　對(duì)于兩類(lèi)施工技術(shù)的應(yīng)用，從南京地鐵1＃線的施工實(shí)際看，在安全性、經(jīng)濟(jì)性存在一定的差異：
　　安全性
　　從施工安全的角度看，采用盾構(gòu)技術(shù)掘進(jìn)時(shí)，因其有厚的外殼，和良好密封性能，加上能快速、穩(wěn)定地形成支撐體系，因此，盾構(gòu)隧道的施工安全性要遠(yuǎn)大于管棚隧道的施工。
　　經(jīng)濟(jì)性
　　經(jīng)濟(jì)上，隧道一次掘進(jìn)距離越短，采用管棚法施工越經(jīng)濟(jì)，一般地，對(duì)于大直徑隧道，長(zhǎng)度在150m以內(nèi)，若地層條件許可，采用管棚法施工較為經(jīng)濟(jì)，大于這一長(zhǎng)度，則宜采用盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)。
　　對(duì)地層的適應(yīng)性
　　與管棚法相比，盾構(gòu)隧道對(duì)軟土地層的適應(yīng)性要遠(yuǎn)好于管棚法施工。

　　4 結(jié)語(yǔ)
　　由于南京地鐵1號(hào)線地層條件及地面建構(gòu)筑物分布的復(fù)雜性與區(qū)間隧道分布的特殊性，使得各類(lèi)施工工藝，如盾構(gòu)掘進(jìn)、管棚暗挖，鉆眼爆破等均在1號(hào)線中得到具體應(yīng)用，并取得成功，為今后的城市隧道軟土隧道的施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
　　在地鐵1號(hào)線隧道實(shí)踐中有以下幾點(diǎn)體會(huì)：
　　(1) 盾構(gòu)穿越淺覆土的水下施工中，通過(guò)控制出土倉(cāng)壓力與出土量，并壓注適量的膨潤(rùn)土漿液，減小隧道推進(jìn)對(duì)周?chē)h(huán)境的影響效果較為顯著，有利于隧道防突水控制；
　　(2) 若覆土淺，浮力大時(shí)，通過(guò)設(shè)置抗浮板和抗拔樁，不僅能平衡盾構(gòu)隧道長(zhǎng)期所受的浮力，亦能在施工中防止隧道產(chǎn)生過(guò)量的隆起變形，有利于盾構(gòu)隧道軸線控制；
　　(3) 軟流塑地層的管棚施工實(shí)踐表明，對(duì)于高含水粘土地層，管棚圍護(hù)欲取得成功，首先必須確定合理的管棚支護(hù)參數(shù)；其次，管棚鋼管的安裝質(zhì)量和注漿施工質(zhì)量控制非常重要，是管棚成敗的關(guān)鍵；此外，在開(kāi)挖過(guò)程中，還應(yīng)合理選擇開(kāi)挖的方式，必要時(shí)，對(duì)局部滲漏處增設(shè)短管棚，形成長(zhǎng)短組合管棚，以減小開(kāi)挖對(duì)周邊環(huán)境的影響。
　　(4) 淺覆地層巖石隧道的施工技術(shù)關(guān)鍵在于裝藥量控制和合理的起爆方式，工程實(shí)踐表明應(yīng)用多段位高精度雷管實(shí)施的隨機(jī)干擾減震爆破，能有效控制地層變形，減小爆破施工對(duì)已有建構(gòu)筑物的影響。
　　參考文獻(xiàn)
　　［1］ 北京城建設(shè)計(jì)院. 南京地鐵1號(hào)線總體設(shè)計(jì)，2000.5
　　［2］ 周希圣，孫鈞. 盾構(gòu)隧道施工多媒體監(jiān)控與仿真系統(tǒng)研究.土木工程學(xué)報(bào)，2001.5
　　［3］ 張志強(qiáng)，何川.雙線盾構(gòu)隧道與聯(lián)絡(luò)通道復(fù)雜結(jié)構(gòu)受力分析.鐵道學(xué)報(bào)，2002.12，Vol.24,No.6
　　［4］ 何英杰等.穿黃隧道內(nèi)外襯砌聯(lián)合受力結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)研究.長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2002.9，Vol. 19, Supp
　　［5］ 趙元根等.超前小管棚定位技術(shù).隧道建設(shè)，2000.4
　　［6］ 張春生等.采用長(zhǎng)管棚法穿越公路的隧道工程.華東水電技術(shù)，1998.1
　　［7］ 爆破安全規(guī)程（GB6722-86）.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
　　［8］ 周春鋒.城市淺埋隧道開(kāi)挖減震控制爆破技術(shù). 工程爆破,2003.3

文章來(lái)源：《城市交通隧道工程最新技術(shù)》