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中图分类号：U231+.3 文献标志码： 文章编号：
1、前言
伴随着我国城市地铁的发展，地下车站也越来越多，相应的暗挖车站也逐渐增多。暗挖车站的特点是地质情况复杂、断面大。众所周知，影响隧道开挖技术和安全稳定性的主要因素就是断面大小[1]，所以施工前期必须论证相应的开挖方法是否合理，而采用的手段是有限元软件模拟分析。
重庆市地铁车站多采用浅埋暗挖法施工，其施工工法对地层变形和受力规律影响较大，很大程度上决定着工程施工的安全性和经济性。本文依托重庆市轨道六号线二期工程五路口车站，拟对隧道施工过程中的若干关键技术进行研究，通过大量的数值仿真计算，提出重庆市轨道交通六号线工程五路口车站隧道设计参数，为其它复杂环境和地质条件下的地铁暗挖车站提供技术支撑。
2、模型建立
五路口车站断面面积184.72m2，开挖方法采用双侧壁三台阶法。本文选择围岩最差及埋深最浅的断面（四级围岩、埋深18米）分析，借助ANSYS有限元软件分析，计算中需要考虑土体塑性变形的影响，所以围岩采用Drucke-Prager准则模型。
Drucke-Prager准则是以Mohr-Coulomb六棱锥的内切圆锥面的形势导出的，Drucke-Prager准则中岩石的粘结力和摩擦角是由其抗压强度关和抗拉强度决定。
并可以根据下式计算得出：
；。
式中为抗压强度,为抗拉强度。
围岩具体参数见表1。
作者简介：苏家园(1986),男，重庆交通大学研究生，岩土与隧道工程方向。
靳学峰(1987 ),男，重庆交通大学研究生，岩土与隧道工程方向。
表1 开挖数值模拟参数
有限元模拟计算以初始地应力场（包括重力和上部荷载）、隧道开挖等过程进行，根据《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）在模拟开挖过程中，隧道开挖和初期支护在相应边界节点应力释放60%，施作二衬和仰拱完成后在相应边界节点应力释放40%。数值模拟分23步进行，具体见表2：
表2 CRD法开挖步骤
为减小边界效应保证计算的准确性，模型尺寸为：隧道中线左右分别取60m，竖直向上取至地表，地表至下边界76m；隧道埋深较浅，计算时按自重应力场考虑。
整个计算模型有限元网格共有11605个平面单元，节点总数为5474个，有限元网格划分如下图所示。
图1 隧道开挖有限元模型
计算区域侧向边界处水平位移被约束以模拟场地的半无限远边界，底面沿竖直方向位移被约束，按照平面应变问题计算。
3、计算结果分析
车站CRD法暗挖过程，地表沉降和初支应力最能反映当前支护情况。经计算，整个施工过程中，各项参数变化情况见下图：
图2 各施工步骤地表最大沉降量（mm）
图3 各施工步骤初支应力变化情况（MPa）
图4 各施工步骤锚杆轴力变化情况（N）
图5 各施工步骤临时支撑变化情况（MPa）
通过有限元计算结果分析得出：大断面隧道CRD法施工过程，最关键的步骤就是中部上台阶开挖，位移及各项应力均变化较大，但总的位移和各支护内力都很小。
分析原因，此步骤直接贯通左右导洞，导致开挖面积立即变大，对围岩扰动变大，从而影响到地表沉降和初支内力。
4、结束语
大断面暗挖隧道多采用CRD法施工，阶上部开挖时地表沉降和支护内力变化较明显，所以此工序为CRD法施工的关键步骤，施工过程应在此加强光面爆破质量控制，减小对围岩的扰动和破坏；加强工字钢、立柱、横撑等的连接质量控制与管理；加强监控量测工作，根据监测数据及时修改支护和支撑参数，及时反馈信息，指导施工。
参考文献：
[1] 程志鹏，特大断面超浅埋暗挖地铁车站隧道施工技术研究[D]. 北京：北京交通大学，2009.
[2] 琚国全，大跨度地铁车站施工力学及地表沉降控制研究[D]. 成都：西南交通大学，2009.
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[6]. W. Liu, F. Luo, J. Mei. A new construction method for a metro station in beijing[J]. 2000, 15(4): 409-413.
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中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：
引言
我国深基坑支护与防水技术经过几十年的发展与研究，喷锚网的技术应用较为成功的技术方法。喷锚支护技术的结构较为简单，承载力较高，安全性好，可靠度高，施工方法成熟。此法结构简单,承载力高,安全可靠;可用于多种土层,适应性强;施工机具简单、施工灵活,污染小,噪声低,对周围环境的影响小;可与土方开挖同步进行,不占用绝对工期;本身不需要打桩，支护费用相对较低。喷锚支护技术在全国各地的深基坑施工中应用取得了较好的效果。喷锚支护技术主要包括混凝土支护技术、喷混凝土锚杆支护技术、锚杆支护技术、喷混凝土锚杆钢拱架支护技术以及喷混凝土锚杆钢筋网支护几等等。喷锚支护技术的原理就是将岩体视为连续介质，应用时间效应来增强围岩的稳定性，对于建筑工程的深基坑施工应用喷锚支护技术具有推广价值。
1工程概况
太铁临汾车站路经济适用住房项目的场地位于临汾市铁路宿舍、铁路公安处以南，车站路以北，临铁一校以东，铁经巷以西。本工程规划总用地面积41016.01，建筑面积186376。小区内共有二十六层住宅六栋，二十二层住宅一栋，七栋住宅楼均为剪力墙结构。东侧和北侧沿街设有一层服务用房，地下室局部结合车库做平战结合核6级甲级二等人员掩蔽所人防工程。设计±0.00相当于绝对标高为453.2~454.00m，结构桩顶标高为-7.04m~-7.94m，场地地面自然标高处于453.05m~453.08米之间，基坑开挖深度约为6.96米，该项目所处场区根据地质考察报告揭示，土方施工深度范围内主要以地表杂填土和下面的粉土、粉砂和粉质粘土等土层为主，地下水位标高约为6.6m~8m。基坑开挖做深基坑混凝土喷锚支护，局部采用止水帷幕和钢桩支护。地基采用CFG桩，有效长度16.5米。施工采用长螺旋钻杆打孔。
2 喷锚网支护及其作用原理
喷锚支护是深基坑施工工程中使用最为广泛的一种支护技术，所谓喷锚支护技术其实是包含喷射混凝土、锚杆以及钢筋网支护的一个总称，是在岩土质高边坡或地下工程中应用广泛的一种支护加固方法，尤其适用于不良地质条件的深基坑支护。由于岩土体的抗拉强度几乎为零，抗剪强度较小，而岩土体仍然具有一定的结构性能够保值较小高度直立状态。土坡直立起来的高度若大于临界高度时，或坡地上部荷载较大、环境变化而容易导致土坡失稳。在以往的工程经验中，多采用支挡结构来承受土体的侧向压力并将其变形进行有效控制。这类支挡结构属于被动制约型的。喷锚支护技术就是在岩土体内设置具有一定长度和分布较为密集的锚固体，锚固体与土体协调牢固后形成一个具有结构性的整体共同发挥承压作用，这样可以改善土体抗剪强度过低，稳定性较差的问题。喷锚网支护技术就是应用主动制约机制来加强锚杆和土体的协同作用，加强土体的结构性，锚杆还可以对复合土体起到骨架箍束作用，从而可以承担更多的外部荷载及土体的自重应力，并将应力发散传递至持力层；钢筋网的作用就是通过喷射混凝土将土坡面的变形加以限制。
3 喷锚网支护的止水作用
喷锚网支护技术中的喷射混凝土工艺的主要作用就是嵌固岩土体和压力灌浆渗透作用，可以在基坑边坡的护坡施工中发挥显著的防水止水作用。
（1）压力灌浆群锚止水
流砂或砾砂类土体中，采用高压灌注水泥浆的渗透半径可以达到较大的水平，由于砂性土中具有含水的裂隙，使得水泥浆在砂性土层中可以较好的渗透。土层中渗透较为密集的水泥浆可以有效地加强土壤的结构性，还可以起到防水止水的效果。采用压力注浆时可以在基坑的边坡附近形成一个砂堆，需要通过超前锚管固化边坡止水措施，应用高压注浆对边坡进行固化止水，而后才能进行基坑开挖和支护的施工作业，这样才能更好地完成施工。
（2）临时排水管的双重作用
有些深基坑工程中不适合设置井水降水，为了保证水压力对于边坡不构成危害，而确保支护结构发挥正常效果，需要在基坑土方开挖后，设置临时排水管，在锚杆作业及注浆后的几天时间内，排水管的作用逐渐减弱，而当所喷射的混凝土以及注浆料的强度达到要求后，向排水管中灌注水泥浆，使得水泥浆渗透入土体中，发挥止水作用。
（3）钢筋网喷射混凝土的防护
钢筋网表面的混凝土喷射压力巨大，在其高速喷射压力作用下，换你那天与土体形成胶结力，产生嵌固效应，使得喷射混凝土与土体构成具有一定结构性的整体，从而提高了混凝土与土体表层的黏结力。钢筋网喷射混凝土可以对基坑边坡土体表面形成一个保护层作用，可以有效地防止雨水冲刷而导致边坡滑塌事故的发生。
4喷锚支护施工技术要点
4.1工艺要求
为了确保土体强度达到一定的要求、支护结构能够及时发挥作用，喷锚支护施工要坚持“紧跟开挖,随挖随支”的原则，土体开挖层高根据地质条件的不同而确定，通常在1.5m~2.5m范围内。喷锚网支护技术的施工工艺流程如下所述：基坑土方开挖，坡面修整；高压喷射第一层的速凝混凝土；之后是锚杆成孔；将锚杆钢筋制备完毕；放置锚杆钢筋并应用压力灌浆进行封孔作业；编制钢筋网，并采用焊接方式加强钢筋的连接效果；喷射最后一层速凝细石砼并进行养护；开挖土方。如果初次的土方开挖的土层能够保持较好的直立状态，则可以不进行首层的混凝土喷射工作。对于松软土层或容易液化的土层以及地下水渗流作用显著的地段，为了避免土方边坡坍塌，需要预先进行钢筋网的编制并焊接钢筋，增设短的摩擦锚杆，并喷射首层速凝砼，然后才能成孔并在安放锚杆钢筋网后进行注浆封孔。
4.2技术保障措施
土方开挖工作之前，应该对于基坑周围的环境和已有记住我的基础及地下管网的分布情况进行细致的调查，以用来指导锚杆的孔位布置、锚杆进入的角度和长度，以避免对已有建筑造成破坏，使得锚杆施工顺利进行。边坡土方开挖完成3h后对边坡作业面进行首层喷射混凝土，48h时间内须完成支护作业，而上下排锚杆的施工间隔应该超过48h为宜。对于基坑周围的排水管道应及时进行疏通工作，避免由于堵塞而导致地下水渗漏，引起基坑边坡滑塌事故，并及时疏排基坑周边的积水；对于基坑周边的裂缝应加以重视，必要时进行填补，以避免发生地表水下渗；对于作业面的流水明显过大时，应适宜层位设置泄水孔。施工前或者在施工过程中，需要将各种材料进行送检化验，确保使用的产品质量合格。
施工单位在施工过程中不得随意改变锚杆位置、长度、型号、数量,钢筋网间距,加强筋范围,放坡系数等。设计方案变更时必须重新经专家评审。核验水准点及坐标控制点的正确性和保护措施。审查施工单位的水平及竖向施工放线是否正确,开挖过程中监理工程师要随时对基坑的开挖尺寸、水平标高和边坡坡度进行检查,随时注意基坑的变化。
5 结语
采用上述的深基坑喷锚网支护技术，在建筑工程基坑施工作业中没有发现坑壁出现一些工程质量事故，直到进行基坑回填作业完成后，整个喷锚网支护结构都较好地发挥了支护与止水防水的作用，更说明了应用该支护结构的施工技术可以有效地保证基坑的整体稳定性，避免了边坡滑塌现象的出现。喷锚网支护技术在建筑工程深基坑施工中应用，施工工艺简便可靠，工期短且具有较好的经济性，具有较大的推广价值。
