【关键词】既有隧道隧道施工沉降评价体积亏损
0.引言
在既有隧道下进行隧道工程施工，由施工引起的沉降是目前工程建设中遇到的难题之一，如果沉降控制不到位，不仅影响既有隧道的安全与稳定，还会影响隧道施工建设顺利进行。就目前研究成果来看，很少有学者对既有隧道下的隧道施工引起的沉降进行评价，同时也会对沉降控制带来不利影响。文章将结合工程实例，对施工引起的沉降进行评价，并提出沉降控制对策，可为实际工作提供给指导。
1.工程概述
某隧道工程全长4528m，从现有隧道线下穿过，现有隧道地下埋深为47.3m，新隧道则位于地下55m处，两条隧道最近间距仅为7.7m。地质勘察显示，该地区主要为松散黄土，地质条件不稳定，容易引发滑坡等地质灾害。因此，加强施工沉降评价，做好施工引起的沉降控制是十分必要的。
2.既有隧道下的隧道施工引起的沉降评价
为掌握施工引起的沉降变化，施工中采用三维有限元分析方法。
2.1地面沉降和地面体积损失。根据Mair隧道施工导致土体瞬间沉降理论，在新隧道基础上探讨现有隧道深度下的沉降和体积损失之间关系。结果表明，地面沉降会随地面损失量的增加而增加。选择隧道深度值60m，直径13.8m为例进行计算，结果表明，地面沉降与地面体积损失呈线性关系。
2.2三维有限元模型。采用FLAC有限元分析方法，模拟新隧道施工，三维模型100m×40m×99m，共有54566个单元，新隧道呈马蹄形，宽13.8m，高11.6m，大型管棚通过提高相应元素的参数来确定。
2.3隧道挖掘引起既有隧道沉降。分析沉降观测结果表明，新隧道施工导致的沉降曲线与施工步骤对应，在既有隧道周围施工，能让既有隧道拱顶和底部产生显著位移。并且新建隧道对拱顶影响比对底部产生的影响大。
2.4隧道施工引起的沉降及控制。为确保施工安全稳定，减少新建隧道对既有隧道带来的不利影响，新隧道施工期间采用大管棚技术。观测结果表明，大管棚技术能显著降低地面沉降，采用大管棚技术的施工部位，其拱顶和底部沉降较小，比没有采用该技术的沉降量明显偏小。
2.5隧道施工引起的沉降和体积亏损。采用大管棚施工技术，能够实现对隧道施工引起的地面体积损失进行控制。通过沉降观测，得出的观测结果如下：拱底部位，无大管棚支撑的沉降量为-136.8mm，有大管棚支撑的沉降量为-13.9mm；拱顶部位，无大管棚支撑的沉降量为-253.2m，有大管棚支撑的沉降量为-14.1mm。由此可见，大管棚施工技术具有良好的沉降控制效果。
2.6沉降评价得出的结论。通过上述沉降观测，可以得出以下几个结论，地面沉降和地面体积损失间的关系可以看成是既定的，地面体积损失可通过测量地面沉降来确定。新隧道施工前采用大管棚增强技术，能够对地面沉降和地面体积损失进行有效控制，有利于确保施工安全，降低甚至避免对既有隧道施工带来不利影响。
3.既有隧道下的隧道施工引起的沉降控制对策
为确保新建隧道的安全与可靠，尽量降低甚至避免对既有隧道造成不利影响，施工单位综合采取以下对策，以促进隧道工程质量提高。
3.1科学合理进行隧道开挖施工。基坑开挖中做好土体卸放工作，避免基坑周围土体内力失去平衡，有效防止变形发生，避免周围土体出现沉降，预防隧道沉降、差异沉降、侧向位移等发生。施工前做好调查评估工作，全面测定基坑开挖区域内的地质情况，将其作为开挖方案组织和施工质量控制依据，以提高基坑开挖质量，预防沉降发生。
3.2合理设置隧道施工支撑结构体系。结合具体需要科学选择支撑结构体系，确保支撑结构刚度，采用有效的支撑结构布置方式，注重提高支撑结构强度，做好基底处理工作，提高支撑结构体系的稳固性与可靠性。设计支撑结构体系前，做好隧道经过地区的地质和水文调查工作，保证支撑节点承载力满足要求，布置斜撑时进行抗剪验算。控制支撑结构位移和周边地表沉降量，第一道支撑用混凝土支撑，提高整个支护结构体系稳定性。合理布置支撑结构水平和竖向间距，结合地质情况、施工方法等内容合理设置，确保基坑开挖和管道施工有足够空间。一般先支撑，再开挖，并及时支撑，严禁超挖，确保隧道开挖顺利进行。重视支撑结构体系质量控制，防止隧道开挖出现失稳现象，为管道施工顺利进行奠定基础。
3.3注重隧道施工全过程监测。整个新建隧道施工中，为取得更好的施工效果，避免对既有隧道造成破坏，加强施工监测是十分必要的。该工程施工中，施工单位加强监控测量工作，及时获取监测数据，掌握隧道沉降数据基本情况。具体监测内容包括隧道沉降量、倾斜、裂缝、周围地表沉降等，并绘制观察曲线表，掌握沉降情况。该隧道工程施工通过布置监测网，合理设置监测点，监测数据表明，沉降数据在预警值范围内。实现对沉降有效控制，确保隧道施工顺利进行，促进新建隧道施工效果提升。
4.既有隧道下的隧道施工引起的沉降控制效果
上述隧道施工中，通过采取有效的施工对策，加强沉降控制，不仅顺利完成隧道施工任务，还取得良好的施工效果。
4.1保证隧道工程施工安全。通过合理设置支撑结构体系，采用大管棚技术，不仅为隧道施工顺利进行创造良好条件，还有效控制沉降。避免倾斜、位移等问题发生，确保隧道施工安全。
4.2实现对沉降有效控制。整个施工过程中，施工单位注重加强沉降监测工作，及时掌握沉降基本情况，对存在的不足采取控制措施，实现对隧道沉降的有效控制。
4.3取得良好施工效果。通过综合应用上述施工技术措施，整个施工过程中避免因施工不当而对既有隧道造成损伤或破坏，防止出现不必要的经济损失，避免带来不利影响。确保隧道施工安全与可靠，促进新建隧道施工任务顺利完成，也赢得施工单位和周围人们一致好评，类似隧道施工可以从中得到启示与借鉴。
5.结束语
沉降控制是隧道施工的重要内容，尤其在既有隧道下施工，其作用更加凸显。今后在施工中，应该结合工程实际情况，做好沉降观测工作，注重施工经验总结，提高施工人员综合素质，加强施工沉降监测，从而更好应对施工中遇到的问题，确保隧道施工安全可靠
【参考文献】
[1]韩煊，刘W炜.隧道下穿既有线的案例分析与沉降分析方法[J].土木工程学报，2012（1），134-141
隧道工程现代化施工建设进程中,从其进展趋势来讲,随着隧道工程越建越长其所穿越的各类地层地质状况条件会变得越来越复杂。尤其是许多大隧道工程或建设于复杂地层条件的隧道工程,更需要过硬的设计施工方案技术。例如深埋隧道工程建设中将会面临较多高地应力岩爆问题、高地温问题等,而超长隧道工程施工建设中则会面临一些通风问题,而在富含地下水地质条件的越海越江隧道工程与软弱围岩工程隧道则会面临塌方、渗透等不良问题,这些不良现象均是现代隧道工程建设施工进程中常常面临的难点环节。综合起来,隧道工程施工建设的科学发展主要受到两层面因素的影响,即隧道工程施工建设技术以及施工进程中有效防治及预测地质灾害技术。面对隧道施工建设进程中许多地质灾害状况成为经常影响隧道工程建设质量的关键问题,隧道工程地质勘察技术的综合应用尤为重要,其是提升工程建设质量、营造安全可靠施工环境的重要保障。
1山区隧道工程地质状况
山区隧道地质状况从属于岩溶蚀峰地貌,具有较大的地形切割特征,且高差范围可达到三百米以上,山顶高程则体现为从进洞直至出洞逐步降低的趋势,且隧址区有落水洞与岩溶漏斗发育。岩体则体现出较差的完整性,呈现的节理裂隙则令隧道围岩的综合稳定性不良降低。通过实际隧道开挖揭露的一系列地质状况及灾害不难发现,工程实际缝质及地质水文状况与相关勘察地质报告存在一定的差距,因而为深入探明山区隧道真实的地质水文状况条件、地质构造规律特征、岩溶的发育状况趋势及其对地质水文条件产生的影响,进一步分析开发隧道与运营阶段地下水径流、补给与排泄关系,合理判定隧道动态、静态涌水量与总体涌水量,对影响区与疏干区范围进行预测,针对未开挖隧道段可能形成的突水、涌水地段提出有效的预防治理措施意见,我们应综合应用地质勘察技术进行专项深层物探与地质水文状况调查,进而为后续的隧道工程施工方案的确立提供有力参考依据。
2地质勘察技术综合应用方式与效果
2.1地质调绘技术与应用效果
地质调绘的大面积工作是实施综合地质探测勘察技术的关键环节,其目的在于清晰查明山区隧道区域范畴中的地质与地貌条件,进而结合具体的区域地质状况资料对山区隧道工程的适宜性与稳定性作出综合评价,为工程地质钻探、物探与测试等工作的科学布置创设有力依据。基于山区隧道工程现有地质条件相对复杂,我们通过地质调绘技术进行各类地质状况因素的直接观察、通过细化分析发现较多各类地质问题并对该区域呈现的地质规律有所掌握,进而我们提出应用勘探方法手段进行地质体内相关于隧道工程岩性、地层、地质水文、构造等定量重要参数的探查。例如我们通过初步地面调绘探查判断出f4断层的主断裂方位。基于大部分地表由第四系所覆盖,进而令构造行迹呈现出出露不清的现象,我们可参照调绘分析指导合理布设物探测线四条,结合应用地震法与电法进行勘探,进而有助于我们基本上探查清楚地层断裂的具体走向、未来发展倾向与规模等。同时我们还可基于地质调绘,位于孔内实施地质水文、采集岩芯、物探测井等试验,获取定量断层参数,进而为设计隧道工程出具完整优质的地质资料。借助大面积的地质调绘填图,我们还发现山区隧道通过三条大小断层追踪、分析与量测了每条断层,因此我们可针对各断层影响隧道程度及发育特征应用与之相适应的不同类别探查手段。首先我们可采用物探法进行断层位置、规模及产状的探查,针对相交于隧道地下水发育以及主要断层区段,具有较厚的软质岩层地段我们可应用钻探法实施验证。地质调绘技术是综合勘探开展的关键环节,山区隧道工程实施勘察工作的首要特征便是基于调绘层面进行了较大力量的组织,解决各项地质问题也均是基于调绘对配合应用各类勘察技术手段进行正确的指导并实现了最终目标。
2.2综合物探技术与应用效果
基于大面积地质调绘我们对山区隧道工程区域的岩性、地层及格局构造、地质水文条件具有了较全面的了解认识,并分析了密切相关于隧道工程的主要地质问题。基于绘测树立了勘探目标并创设了实践手段,物探应用高密度电法、地震折射法、电测探法、室内岩芯与综合测井法展开综合物探。首先我们应用地震折射方式顺着线路发展走向进行两条物探纵剖面的布置,应用电测探法与高密度电法位于隧道的进口位置与出口位置布设四条横剖面,上述六条剖面的总体长度为八千三百米。同时我们可应用地震折射法相应的连续简单观测体系测定完整浅部基岩界面的实际速度,按照岩层倾角逐步推延直至洞身,同时我们还可参照钻孔岩芯测试弹性波速的相应结果实施统计与对比。综合钻探状况与地质调绘明晰覆盖层的具体厚度,并确定各断层的倾角、走向、线路位置及大致宽度。基于现实地质资料我们可进行综合分析进而实现划分弹性波围岩种类的科学目标。同时我们可应用电测探法与高密度电法结合钻探工作与地质调绘应用差时距曲线实现定量解释,进而明晰进出口隧道位置具体的地层结构、覆盖层厚度、各边界岩层风化程度、岩体完整性状况等,同时我们用结合试验测试工作为相应设计提供具体参数。
2.3钻探技术与应用效果
钻探技术是山区隧道地质综合勘察中推断地质调绘与解释物探成果的最直接且最正确的检验方式,同时也是采集地质水文参数的重要方式之一。基于钻探我们可深入准确明晰物探工作与地质调绘查明的地质构造,并联合上述工作进行综合相互验证。另外我们还可基于岩芯状况合理判断出地层的具体岩性,并综合各类试验测试获取地质相应参数。地质水文试验中我们对各类地下水钻孔均应用了多重方式进行测试,具体方法为,采用分层止水、清水钻进方式分布进行三次降深的抽水、提水试验,进而适宜选定试验方式计算参数。为提升试验精度,我们采用专业口径小、深井潜水泵以及测流仪进行钻探,进而优化探测效果。另外我们还可采用放射性、自然电位测井方式进行准确水层位置的直接了解,借助提水试验、钻机抽、地质水文调查、物理测井综合查明山区隧道总体地下水状况,即具有较大的渗透系数,后部隧道为厚层灰岩,伴随沟谷发育期裂隙水将相通于隧道,并在雨季持续大幅增加。因此山区隧道雨季施工阶段我们应高度重视可能产生的断层破碎带突水、涌水事故,进而采取有效科学的预防措施,降低不必要的损失。
3结语
总之,基于山区隧道地质状况、勘探技术综合应用重要性我们只有制定科学的应用方式策略,总结实践应用效果,才能为后续更好的隧道工程施工打下坚实的基础,营造良好的施工建设环境。
参考文献
如今，随着我国经济的快速发展，国家和人们对出行的交通工具也要求越来越高，铁路和高铁频频建立，高风险隧道的施工会随之会出现在隧道工程中。众所周知隧道的施工中存在着很多的安全隐患，所以我们对其应高度重视，并应用有效的管理方法和技术措施来避免隧道工程事故的发生。隧道工程安全管理是一个动态的、全过程的控制行为。随着高水平隧道工程的建设施工，更多的因素增添了隧道的风险系数，隧道施工存在的潜在风险极大有可能对隧道的施工产生很大的影响，由于施工风险管理的实施能够使发生施工风险的概率减小到最低限度。所以，进行隧道工程建设风险管理是很有必要的。
【关键词】
隧道工程；施工安全；风险控制
改革开放以来，我国的高速铁路、高等级公路、高速公路、城际铁路、地铁、城市轨道交通等得到了较快的发展，隧道及地下工程也越来越多，而隧道施工一直是这些施工中的难点，怎样才能控制隧道施工的风险是参加施工的单位应该思考和担忧的问题。因此，做好隧道工程施工中的安全管理，是保证国家财产安全和人民生命安全的关键。隧道工程不仅仅是一个有涉及很多学科的复杂工程，并且还具有现金投入量大、技术难、建设周期长、项目涉及范围广等特点。
由于隧道建设存在着很多的风险和不确定性因素，复杂难懂的工程地质条件及勘察资料的片面性和相关设计理论的不完整性，使得很多意外事故在工程施工不可避免的发生了。同时，地层、水文地质及周围环境都会由于工程的施工造成了直接影响，并且由于工程施工要与环境发生直接或间接的关系，所以使得隧道以及地下工程风险不仅仅具有多样性、复杂性的内部因素，也有综合性、层次性的外部因素。另外，由于隧道工程施工建设时间长涉及到的工作人员比较多，在工程建设中由于人为的疏忽，也会发生一些意想不到的事件，工程风险也具有很大的偶然性和突发性，现如今隧道工程中施工工程风险的研究大部分还很不完善。由于我国地域了阔，所以有着各种各样的地形。很多的隧道工程都需要在交通建设工程过程中来进行。另外随着城市经济的快速发展，很多的地下轨道交通和高速铁路也需要加大建设，这也使得对隧道工程的需求量不断增加。因此我们必须加大对隧道工程施工安全因素的研究分析。
一、隧道施工风险所具有的特性
在隧道施工中的地下施工、照明通风、岩爆塌方等问题都是地下施工中所具有的问题。另外，由于片面的地质勘探、复杂和变化的地质条件，它的好坏以及正确性直接影响了隧道施工的安全、质量和进度。因此，隧道工程施工风险除具有一般的风险特征外，并且还具有其自身所独有的特点，主要体现在高度依赖工程地质和水文地质条件，还有由此产生的隧道施工风险的随机性和隐蔽性的风险发生。众所周知，隧道施工风险的结果相当严重，除了有比较大的影响外，还会在隧道工程施工的过程中增加一定性的风险性。另外，隧道工程施工现场的环境与其风险在某些程度上也有一定的关系。通过隧道风险各不相同的特点，结合现成的分析和经验积累，得出包括技术风险、施工风险和设备风险在内的隧道工程施工中常见的风险因素。由于隧道施工风险所具有的这些各不相同的个性，所以我们应该充分认识与了解这些特性在隧道施工过程风险管理中的影响大小，采取适当的措施来应对风格不同的隧道施工风险，以达到隧道施工风险的有效管理。
二、隧道施工风险管理内涵
隧道工程是一个投资资金多、建设时间长、涉及面大的复杂系统，在建设这些项目的过程中，也有很多不确定性和不可预知的环境因素，另外还有更多、更大的风险因素存在于隧道工程建设中。为了使危险因素对项目造成的不利影响能减小到最低，我们应该将合理有效的风险管理用在隧道工程施工的实施上。通过风险分析、风险规划和风险监控，来科学合理地使用具体的管理办法、技术手段对项目涉及的风险实施有效控制，主动进行对项目风险进行全过程管理及监控，以减小到项目最低风险。
三、进行隧道施工安全的风险评估
在隧道施工前，应该组织隧道方面的专家对隧道不良地质和可能发生的地质灾害，进行相关性的风险评估，通过实施隧道风险等级管理，建立安全有效的计划和有针对性的预防演练，并主动进行必要的安全监控及防护措施，继续加强在施工过程中的安全保证措施。为了保证重大技术安全问题的隐患在隧道施工的过程中尽可能少发生，我们应该通过组织隧道方面的专家来进行研讨和咨询，建立专家研讨和协商制度，尽力确保隧道施工的安全性，并且利用科技手段、先进的设备以及可靠的经验，有效降低项目成本和施工风险系数。
四、控制隧道施工风险的措施
1、建立风险管理系统，科学有效的进行风险防范工作为了保证隧道施工的安全，应对风险管理应该进行理念的树立，要进一步树立“安全发展”的观念。要形成安全生产责任制，强化企业的安全责任。施工建设单位要按照设计文件进行防范措施的制度，监理单位也要进行审查防范措施，另外还要检查隧道施工风险管理制度的执行情况。加强危险源的监视，加强风险排查，特别是增加风险排查和管理工作。必须针对查出来的安全隐患进行立即组织整改，有效防范、阻止施工安全事故的发生。
2、要做好地质预报工作，真实落实地质预报的责任施工单位应结合隧道工程相关的地质条件以及超前地质预报方案进行指导，首先明确隧道地质预报的方案、预报频次、预报的内容、实施计划，其次要提出设备配置及操作要求、数据采集、信息判断与处理、预报成果报告制作等技术要求。要对能够胜任超前地质预报工作的工作人员进行一定的培训，用来保证超前地质成果及数据的有效性。
3、加强施工安全的培训，落实施工安全的责任要加强安全的意识和培训，根据各企业的情况来建设施工单位的安全文化。负责隧道施工安全的施工单位，必须提高工作人员的安全生产意识，进行相关方面的技术培训，增加管理人员和技术人员的安全生产知识。严格遵守国家的安全法律和规章制度，建立合适的安全生产保障体系，做好安全方面生产的措施，并且做好安全应急救援预案，还应配备相应的应急救援人员、器材、设备，应急救援预案按规定应报监理单位批准并报建设单位备案，并定期进行演练。某些工作程序的操作人员必须进行上岗前的技术、安全培训，考试合格后才能上岗。
五、小结
关键词：半封闭围护；基坑施工；底板加固；降水
Abstract:ThispapercombinedwiththealreadybuiltYananroadtunnelinPudongexportsandthingschannelinterfaceexpansionrampasthebackground,thehalfclosedenclosureintheexpansionofanti-floatingstabilitydifficulties,throughtheoptimizationofconstructiontechnology,adjustment,ensurethattheYananroadtunnelinsafeoperationcondition,theexpansionprojectofthenormalconstruction,whichcanbereferredforthesimilarengineeringdrawing.
Keywords:semiclosedenclosure;foundationconstruction;floorreinforcement;precipitation
中图分类号：U45文献标识码：A
概述
工程概况
上海东西通道西起延安东路隧道（下称“老隧道”）浦东出口，沿浦东大道走向，东至浦东金桥路，与轨道交通14号线有6个站和6条区间隧道共线，全长约7.8km。东西通道拓建工程1标，需在老隧道浦东光过渡段新建1座盖板桥，将光过渡段改建为暗埋段，与老隧道北线连通。新建北侧进口匝道（下称“新匝道”）施工时，须对老隧道北侧出口进行局部改建，但必须保证老隧道的交通正常。
新匝道紧贴老隧道北线，新匝道基坑北侧围护结构采用Φ850SMW工法桩，深度23m~25m。南侧由于紧靠北线老隧道侧墙，因此利用老隧道侧墙结构作为围护结构。北侧新匝道基坑的施工是在一个半封闭的情况下进行的，基坑采用明挖顺作法进行施工，基坑开挖深度为9m，基坑内设置三道Φ609mm×16mm的横向钢管支撑，基坑保护等级为一级基坑。老隧道与新匝道平面位置详见图1。
图1平面图
工程地质状况
拟建场地位于陆家嘴地区世纪大道等主要道路下，地形平坦。匝道基坑开挖场地大部分位于上海市正常地层分布区域，对基坑影响较大的地层主要包括：①层杂填土；②0层粘质粉土（俗称江滩土），以粘质粉土为主，渗透性较好；④层淤泥质粘土，呈流塑状态。
施工技术
针对本次施工的特殊性及其相应的普遍性，需要控制老隧道在新匝道基坑开挖过程中的变形值在允许变化范围内；新老结构衔接过程中新老底板能够共同承受因开挖而重新形成的渗流场所带来的水力变化；同时确保在上海世博会之前，南北两侧新建匝道能够正常通车，确保东西通道第二阶段主线能够顺利、按时的完成结构施工。
考虑到多方面的因素，以及施工中的难易程度，决定采用：
前期加固老隧道底板，确保在改扩建过程中，加固底板能够承载新老结构衔接过程中，隧道下方地下水浮力对老隧道的顶托力。
在开挖过程中，由于无法对老隧道下方土体进行加固处理，因此采用在新匝道及匝道外侧设置泄水井对土体进行降水，确保北侧老隧道及北侧新匝道下方的土体中的地下水压力处于一个动态平衡的状态。
北侧新匝道地基加固采用Φ850水泥搅拌桩满堂加固，加固深度为坑底以上2.5m至坑底以下4m。同时紧靠老隧道侧墙采用高压旋喷加固，加固宽度为50cm，深度同搅拌桩深度。由于考虑降水井施工，在地基加固时，在井点位置1.5m*1.5m范围内不进行加固。
老隧道底板加固
计算荷载
地下水位高度为地表以下1~1.5m，计算时取为1m，因此作用于老底板的地下水浮力均布荷载为：
，
单位长度结构自重为：
，
车辆动荷载：
，
隧道底板突出部位的上覆土重：
。
计算时做如下假定：
①老隧道在基坑开挖过程中作绕底板非开挖侧的角点作刚体转动；
②地下水浮力在老隧道发生位移的过程中不发生变化；
③新匝道基坑的开挖深度为x，堆载的重量是开挖深度的函数f(x)；
④老隧道结构的自重和车辆的动荷载作用均布于老隧道底板；
⑤堆载的作用位置距离底板非开挖侧的角点9m；
根据绕底板非开挖侧的角点力矩的平衡，则：
对上式进行简化，则得到老隧道内堆载的重量与新匝道基坑开挖深度之间的关系，即，当新匝道基坑开挖到底时，老隧道内每延米至少需要堆载78.3kN，由于老隧道在设计之初并未考虑到扩建，因此通过计算发现老隧道底板无法在改扩建过程中当老隧道底板突出部位的上覆土重因底板突出部位拆除后无法提供有效荷载，造成整个老隧道底板无法承受地下水对老隧道的顶托力，因此采用将老隧道北线底板结构的跨度由9m加宽至20m（最宽处），为满足承载力要求。
老隧道北线底板结构加固
底板结构加固采用加密钢筋、加厚的方式。钢筋混凝土加固厚度为20cm，加固范围为老隧道北线光过渡段底板位置，前后长度约38.5m。
施工时先凿除部分现有路面，再于老隧道结构底板上铺设钢筋（横向Φ32@200、纵向Φ22@100），最后，浇注混凝土，恢复路面。
基坑降水施工
与常规的基坑工程相比，本工程具有一定的特殊性。基坑一侧的围护结构为老隧道，且埋深很小。由于老隧道结构主要依靠地板突出部位的上覆土重平衡地下水浮力，基坑开挖必然会导致老隧道靠近基坑一侧发生回弹隆起，同时老隧道两侧出现压力差，会产生一定的水平位移，造成老隧道结构发生变形，如果不加以控制可能会使整个老隧道发生破坏性的变形。因此，采用动态降水结合基坑开挖的方法控制老隧道的沉降。根据新匝道基坑开挖及老隧道底板结构施工的要求，本次降水的主要目的为减少坑底隆起和围护结构尤其是老隧道的变形量。
降水井设置位置离老隧道越近，隧道沉降受降水的影响越明显，因此也更利于老隧道沉降的控制。由于该新匝道基坑为长条形基坑，故采取两井间最大间距15m考虑布置，北侧新匝道与老隧道连通处在紧邻隧道的位置布设两口降水井X1、X2。
考虑到新匝道基坑开挖的需要，在基坑中部增设两口疏干井，编号J1、J2。
根据施工现场踏勘以及老隧道的结构形式，降水井的具置如图1。
施工过程中主要通过X1、X2控制调节老隧道的变形，同时疏干开挖区域内地下水，J1、J2则视新匝道基坑开挖以及坑内积水的情况配合X1、X2使用。
降水井的抽水速度根据计算结果初步拟定为单井2m3/d，抽水的深度一般控制在开挖面以下1~1.5m，施工时还应根据老隧道变形监测情况作进一步调整。
结语
延安东路隧道浦东新建北侧进口匝道的施工，由于对老隧道底板采取了加固措施，从而保证了原结构底板能在新的结构体系中满足承载地下水浮力的要求。
对半封闭状况下基坑施工，采用降水来控制老隧道的沉降，尽管降水会导致老隧道北侧结构发生沉降及隆起，但通过动态降水并加强检测，控制了老隧道南北两侧的差异沉降的发展，使新匝道基坑施工对老隧道的影响降至最小，老隧道的最大差异沉降约20mm，保证了老隧道的安全。
在上海这样的软土地基上，通过将已建并常年使用的隧道改建的形式，在不破坏其结构及附近环境的情况下，将原有单一的越江隧道改建成城市快速主干道的一个部分。其工艺是可以值得借鉴的。
目前延安东路隧道进口匝道已顺利通车，未发现因施工带来的不利影响。
参考文献：
[1]上海市标准.基坑工程设计规程(DBJ-61-97)
[2]刘建航,刘国彬,范益群.软土基坑工程中的时空效应理论与实践[J].地下工程与隧道,1999,3:7-12
关键词：铁路隧道；小净距；桩网结构；岩层稳定
中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：
0引言
土与结构物之间的相互作用问题，一直是岩土工程领域中一个重要的研究内容，国内外专家和工程技术人员已经对隧道施工对近接桩基的力学行为影响进行了研究,并提出了相关工程对策,隧道截面形状系数(宽高比)、地应力大小(指侧压力系数)、埋深、泊松比以及施工方式等多种因素影响桩及隧道结构安全，安全、经济、可行的隧道下穿桩结构施工措施成为工程中的一个难点。
1工程概况
本铁路工程以一个双线隧道、两个站台隧道的三个平行隧道下穿某机场拟建地下停车楼段，隧道结构横断面跨度分别为14.4m、15.3m，隧道间净岩柱约9m。本段桩网结构柱截面均为0.7m×0.7m，桩结构间距8m×9m（横向×纵向），地下车库底板与原始地表间回填土石，桩网结构单桩设计荷载800吨。地下停车场桩网结构与铁路隧道关系详见图1～2。
图1桩网结构与隧道平面关系图
图2桩网结构与隧道纵断面关系图
本段隧道埋深浅，局部隧道顶部与桩底仅有约7m岩板，下伏W2灰岩、泥质灰岩夹白云岩（T1a），陡倾角节理、裂隙较发育，岩体较破碎，主要发育9～10组陡倾角节理，多为张开型，节理间距0.5～1.2m，节理面较光滑，少数有薄层黏土充填，岩层内摩擦角35°，节理面凝聚力400kPa，饱和极限抗压强度25Mpa，极限抗拉强度1.0Mpa。工程建设工期建设时序为先行施作地下停车楼桩网结构，再进行隧道开挖。
2岩层稳定性分析
本工程隧道顶部与桩底间岩层厚度较小，且浅表节理发育，隧道开挖下穿桩结构受岩石物理力学、岩层节理、软弱夹层等影响并非理想的均质体，且受隧道爆破振动、开挖扰动及应力释放可能引起围岩失稳或岩层破坏，危机破坏桩网结构及机场地下停车场安全，桩及回填土附加荷载也可能对运营结构隧道结构产生破坏，影响铁路隧道运营安全。因此，必须对围岩稳定性及承载能力、隧道结构所承受荷载等进行分析和检算以确保机场地下停车场及铁路隧道施工与运营安全。
2.1按洞室地基理论分析
当隧道顶板为完整岩体，且基础直接放置在其上时，按冲切破坏锥体验算顶板岩体的抗冲切承载力,见图3。顶板岩体抗冲切承载力按下式计算[1]：
(1)
对于矩形基础。
图3冲切破坏示意图
表1
按洞室地基理论单柱冲切破坏临界混凝土或岩板厚度为3.3m厚C15砼板或3.9m厚灰岩、泥质灰岩夹白云岩岩板，如果桩底与隧顶混凝土厚度大于3.3m或岩板厚度大于3.9m时隧道结构无桩附加荷载，结构与围岩稳定、安全。但计算中未考虑岩层节理面等不利条件，围岩稳定与否是偏于不安全的，需进一步研究隧道结构在不利情况下的荷载。
2.2按人工洞室地基承载力分析
地面建筑物地基反力传至洞顶上的附加荷载,计算简图见图4，按下式计算[1]：
（2）
其中，-地面建筑地基反力产生的总下滑力，-洞顶岩柱侧面的摩阻力（KN），-洞顶岩柱侧面的粘阻力（KN）。
图4人工洞室地基承载力示意图
表2
按人工洞室地基承载力计算作为隧道衬砌设计荷载参考值，完全考虑岩体破坏，由摩擦力和粘结力来承载,计算结果保守。由本计算可知：在扩大基础33m的情况下，岩板厚度为10m的最不利条件下结构承担竖向等效土柱约40m，双线偏压衬砌可以满足结构受力要求。
3工程处理措施
当隧道临近桥桩施工时，其加固措施可从隧道施工措施、变形控制措施以及桥梁结构措施三个方面进行考虑。施工措施包含施工工法、施工顺序、支护方法的优化；变形控制措施包含地层改良、施工影响隔离；桥梁结构措施包含桩基补强、桩基托换和桥梁上部结构加固等[2]~[3]。
本工程为隧道在硬质岩地层下穿桩结构，通过岩层稳定性及隧道荷载分析可知：隧道顶部混凝土厚度大于3.3m、岩板厚度大于3.9m时岩层稳定，考虑到施工干扰及不利节理面的影响，设计考虑隧道顶板与桩底不小于10m厚岩层与混凝土厚度，并按人工洞室地基承载力考虑隧道衬砌附加荷载。
设计中采用如下处理措施：在桩结构施工前，桩底与隧道顶部小于10m岩板段，桩底应采用混凝土回填，以满足隧道顶至桩底间有不小于10m的岩板和混凝土层；为保证回填混凝土受力的有效性，桩基础下回填的混凝土厚度不得小于3m；桩底与隧道顶部有10～15m岩板段，考虑到岩层节理切割及可能存在的溶隙的不利影响，该段柱基础结构需采用扩大桩基础；中间隧道先行，左右隧道错开掘进，采用CRD法施工，施工工艺要求分部开挖、化大为小、分块成环、步步封闭、环环相扣；全环工20b型钢钢架加强初期支护；控制爆破振速不大于2.5cm/s，加强洞内外监测，并采用加强二次衬砌。
4结论
采取上述措施后，本工程下穿桩网结构段的三个平行隧道已顺利施工完成，施工中隧道顶部岩稳定、桩基础变形较小、隧道结构安全。实践证明该方法、措施具有安全性、经济性和可操作性，可为类似工程提供参考。
参考文献：
[1]重庆市建设委员会.建筑地基基础设计规范[S].重庆：重庆建筑出版社，2006.
[2]王明年,崔光耀,喻波.广州地铁西村站近接高架桥桩基影响分区及应用研究[J].岩石力学与工程学报,2009,28(7).
[关键词]隧道工程地下工程信息化施工
1隧道和地下工程现状及信息化发展
隧道工程在土木工程领域占着重要地位。我国自从1890年在台湾基隆至新竹窄轨铁路上修建中国第一个铁路隧道―狮球岭隧道(总长216m)以来，截止2002年底，累计完成铁路和公路隧道8658座，总长度4374km，其中铁路隧道6876座，总长度3670km，总长度为世界第一；公路隧道1782座，总长度704km,总数量为世界第一。其复杂多变的地质条件、传统固定的管理结构、专业各异的参与人员等在很大程度上代表了土木工程的典型特点。
受工作条件的限制，我国隧道施工已被视为环境条件差、危险程度高、技术含量高、质量事故高、工作效率低的传统行业，但其相对桥涵工程较高的利润率对施工企业仍有较大的吸引力，因此，如何提供隧道施工整体水平是许多企业考虑的重要问题。近年来隧道工程的施工方法虽然有了较大的改进，但与其它行业相比，先进技术(尤其是高新技术)的开发、研究和应用程度远远滞后。部分新技术的转化和应用，也大多应用于测量(如地质超前预报)、爆破(如液体炸药)、开挖(如电脑台车)等单个环节。目前文献中出现了隧道施工技术专家系统，其实指的是上海隧道股份公司周文波牵头开发并研制的“盾构法隧道施工专家系统”，其核心是对盾构机功能的改进与完善，其结果并不适用于一般隧道的施工与管理程序。
2施工力学及基本原理
为了维护地下工程的稳定，有许多可供采用的工程措施，基于地下工程的开挖施工存在分期、分块的特点，在各项措施中，以采取合理的开挖顺序、适时有效的支护力案最为经济有效，这就是施工力学的基本思想。
岩体动态力学具备6条基本原理：
(1)复杂岩体中的工程施工受到自然不确定性因素的影响，是个开放的系统，使得围岩稳定性及经济的估价判断和分析成为一个复杂的系统工程，要全面而正确地认识各种因素的影响，不仅要研究自然因素如地质条件、初始应力、岩体的力学物性等)，还需要研究人为的工程因素。
(2)在岩体工程的施工期和竣工后的运行期间,围岩稳定性及有关的经济效益不仅和其最终状态有关，而且和达到竣工最终状态所采取的开挖途径和力法有关，这是因为施工中若干岩体边界在时空域中是不断变化的。从力学角度来说，这是个非线性过程，不只与其最终状态有关，而且和应力路径与应力历史相关。
(3)对这类工程的稳定性评价及施工支护设计，要运用上述观点在施工前进行岩体动态施工力学的优化分析，寻求最优或几个较优的方案，以供决策。在分析中应把施工支护因素也包括在施工内容中。
(4)对复杂条件的岩体工程，要特别注意施工过程的设计与控制，科学地遵循围岩的动态影响规律，在经济合理的前提下，因地制宜地运用开挖和支护手段，把有害的影响及隐患控制在较低的限度内。
(5)根据优化方案进行施工时，要不断深入和修正原有认识，做好围岩动态影响的观察和监测工作。用这些新的资料与原来预计情况进行对比，以判断现有方案的合理性，必要时应及时调整现有的施工和支护方案，保证后续工程进程的安全及经济性。
(6)强调勘察、设计、施工、科研4个环节紧密结合，互相渗透，不能刻板遵循前环节的结论安排，不顾条件的变化照图施工，应在施工过程中不断修改、调整原有的结论或设计，使之符合实际情况。
3信息化施工技术
3.1地下工程施工顺序优化分析
在隧道和地下工程的开挖施工全过程中，进行三维数值模拟，按不同施工阶段和施工工序以及各个施工工况就三维问题分析研究，找出在最不利施工条件下围岩结构系统各部分的变形位移，进而针对周围环境的各个被保护对象做出有理论依据的工程险情预报和变形控制决策。
3.2地下工程的施工监控与反馈设计
地下工程施工过程中，明挖深基坑会对周围的土体、建筑物、道路、管线等造成影响，因此必须选择合适的基坑围护结构。地下连续墙是一种较为有效的力法。
基坑开挖过程中，有必要借助仪器设备和其他一些手段对围护结构、周围环境进行综合监测。根据前段开挖期间监测到的各种变化，预测下阶段施工过程中可能出现的新动态，对后期开挖方案与开挖步骤提出建议，对施工过程中可能出现的险情进行及时的预报。
基坑开挖之前，应结合本工程的实际情况，做出系统的开挖监测方案，对于不同的工程，其监测内容、使用的仪器、监测的频率、警戒值、监测方法、监测点布置、精度要求应根据工程实际进行相应的确定。
虽然隧道和地下工程的设计是建立在地质研究的基础之上，但地质条件千变万化，在隧道和地下工程的开挖中，常常发现实际地质条件与设计时会有出入，加上工程岩体的复杂性，人们对地质情况的把握往往很难准确，因此，隧道和地下工程的信息化施工监控与反馈设计是必不可少的关键环节，目的是为了做到信息化施工，并及时发现问题，马上进行处理，并及时更改设计和施工中的不足，为下一步安全施工做准备，杜绝工程事故，确保工程的安全。其核心内容为：以量测数据为依据，制定和修改施工方案，确定支护参数，达到工程目标。
4隧道施工安全管理技术
近年来，新奥法施工技术在高速公路隧道施工中得到了广泛应用，量测信息的价值越来越重要，在某种程度上，量测信息是反映隧道施工过程中围岩与支护结构稳定安全与否的晴雨表。它对指导隧道施工过程中的设计变更、维护隧道安全施工等具有十分重要的意义。
首先，按照设计方案进行隧道断面的开挖，随着掌子面的不断推进，利用各种量测仪表在隧道工程施工现场进行量测获取各种信息，如用各类收敛仪量测获得的洞室收敛位移、多点位移计量测获得隧道围岩域内的位移、应力盒量测获得支护结构及围岩应力等。
进而根据各类量测信息对隧道围岩与支护变形等进行预测分析，同时依据隧道施工规范和隧道工程的具体条件，分析确定围岩与支护结构变形的安全阈值。
最后分析比较预测值与安全阈值之间的接近度，判定隧道围岩与支护结构是否安全稳定，如果满足安全条件则可进行下一道工序施工，否则应通知施工人员立即停比施工，并会同相关部门对隧道施工安全性进行综合评估，必要时应及时调整隧道开挖的施工工序，甚至变更隧道的设计方案，以确保隧道工程的施工安全。