1 工程概述
1.1 工程概况
以贵州某地铁车站为研究背景，车站为地下二层式车站，车站长度200m，宽度约20.9m，轨面埋深25.2～27m，采用初支拱盖法暗挖施工，拱顶上方覆土厚度约为7m～11m。附属结构共设4个出入口通道（其中3号出入口通道预留接口，后期结合山体情况实施）、1个消防及疏散通道、两组风亭）。其结构断面见图1。
车站主体上方道路交通流量大，车站下穿一座人行天桥。车站主体东南侧区域为东山公园山体，山体斜坡处曾于1996年修建机场公路时发生过山体顺层滑坡，引起山坡上许多民房地面及墙面开裂，该滑坡东西长约70m，南北宽近60m。车站主体西侧为一九层旧居民房，与进主洞的斜井垂直间距在4m左右，其底下四层为五十年代建设，基础为条形基础。
图1 结构断面图
1.2 不良地质情况
主要不良地质有岩溶、顺层、人工填土、红黏土及东山断层破碎带。地质情况见图2。
图2 隧道断面不良地质情况
2 拱盖法施工
2.1 超前地质预报
复合初支拱盖法[1-2]施工前，对地质调查法、物探法[3-4]、超前钻探法[5-6]等预报手段所取得的资料进行综合分析与评判。同时根据超前地质预报的结果，在复合初支拱盖法施工期间，加强超前支护及衬砌，超前预注浆，并确定注浆段落，注浆参数，注浆范围等。
通过采用超前地质预报系统、地质雷达探测技术[7]、超前钻探技术等综合手段做好地质超前预测预报，准确探明前方地层岩性及富水状况[8]，及时反馈设计和施工，加强动态管理。
对可能出现的安全风险提出针对性的风险对策，安全风险及对策见表1。
表1 安全风险及对策
2.2 拱盖法施工步骤
复合初支拱盖法即车站上部以双侧壁导坑法开挖形成工作面，首先由一号风亭竖井及横通道进入车站主体施工，再由斜井进入车站施工。主洞与横通道相交部位开挖后，及时按设计埋设HW350*350 交叉口门架。交叉口门架及时用Ф22 砂浆锚杆定位，钢架竖向支撑与连接角钢焊接，再与型钢托梁用螺栓连接牢固，并加强锁脚。主洞型钢钢架及时支承HW350*350型钢交叉口门架上，接头用螺栓连接牢固。及时在曲边形钢架两侧喷混凝土封闭，使钢架受力稳定。施作主洞交叉口两侧加强密排段和加强一般段钢架及初期支护，继而进入主洞进行主体开挖，进入车站主体后，以双侧壁导坑法开挖车站上部结构，在导坑内模筑拱盖，待拱盖强度达到一定标准后再向下分层开挖车站下部结构，铺设防水层，由下到上浇筑二衬和施做内部结构。
具体施工步骤见图3：
图3 拱盖法施工步骤
3超前帷幕注浆加固
3.1 帷幕注浆条件及范围
对于断层及其破碎带段落存在高压富水区，具有较大规模、较大可能的涌水、突泥风险或岩体结构性能软弱、开挖后极可能导致掌子面失稳诱发突水、突泥的段落应根据开挖后的实际情况判定是否采用帷幕注浆[9-10]止水。
为防止隧道开挖时可能出现的涌水问题，在超前地质预报基础上，需对隧道开挖断面进行帷幕注浆止水及围岩加固处理。
隧道断面注浆范围为隧道开挖轮廓线外扩4.5m，加固隧道宽度约29m。注浆段落为1-24轴总长约200m。帷幕注浆施工范围见图4。
图4 帷幕注浆施工范围
3.2 注浆施工工艺流程
帷幕注浆止水的施工技术流程见图5：
(a)工艺流程
(b)断面施工流程示意
图5 帷幕注浆施工流程
帷幕注浆技术施工后，对现场隧道断面开挖的止水效果较为理想，有效阻断了岩溶水患的发生，同时加固了软弱红黏土。
4 施工关键点及创新点
4.1 关键控制
（1）施工安全质量控制
施工场地存有大量溶蚀地层，岩溶发育较强烈，施工风险较大，实施过程中严防突水突泥及坍塌风险。
（2）控制爆破法开挖施工技术
工程采用控制爆破技术开挖，为了确保钻爆施工所产生的地震动效应不影响地表环境的安全，施工期间，每次爆破必进行爆破震动监测。根据检测数据及时调整钻爆参数，控制药量，减轻地震动，减轻爆破对地表管线及建（构）筑物的影响及扰民等。
（3）确保周边建、构筑物安全
依托工程处于贵阳市市区，线路周边建筑物密集，地下管线复杂，有雨水、污水、电力、自来水、燃气等管线，经由省医站的管线中自来水及雨污水对工程施工影响较大，因此在施工过程中控制地表位移和沉降，加强监控，严格按照控制爆破开挖隧道，必要时采用冷挖施工等相应的保护措施，控制变形发展，维护环境稳定，实现对周围建筑物和管线的综合保护。
4.2 创新点
（1）采用超前预注浆手段，预防隧道断面开挖过程中可能出现的突泥涌水问题。
（2）采取微震爆破技术，不仅减少了岩溶坍塌的可能性，而且尽可能减少对地表环境的、构筑物以及居民的影响。
（3）采用帷幕注浆技术，对现场隧道断面开挖的止水效果较为理想，有效阻断了岩溶水患的发生，同时加固了软弱红黏土
5 结语
基于超前地质预报，结合前方地质情况，有针对性的进行超前帷幕注浆。结合超前帷幕注浆形成隔水帷幕，能够有效阻断岩溶水并加固软弱红黏土，解决富水软弱围岩条件下地铁车站施工难题，并采用复合初支拱盖法控制沉降，保障隧道施工安全，同时减小了隧道上方道路的安全，效果显著。
参考文献
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