浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法与流程

本发明属于隧道施工技术领域，尤其是涉及一种浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法。

背景技术：

地裂缝是地面裂缝的简称，是地表岩层、土体在自然因素(地壳活动、水的作用等)或人为因素(抽水、灌溉、开挖等)作用下，产生开裂，并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种宏观地表破坏现象。破碎带指的是由无定向的裂口和裂隙破坏的岩石带；裂隙可能由矿物充填，呈网状脉络，也可能大致相当于断裂带。地裂缝破碎带指的是带地裂缝(即地面存在裂缝)的破碎带。

地铁隧道采用浅埋暗挖法施工相对于明挖法而言，具有拆迁成本低、交通影响小等优点，相对于盾构法施工，对地层有较强的适应性，适用于各种断面型式，具有造价低、投入小等优点。随着我国大规模进行城市轨道交通建设，浅埋暗挖施工在城市地下工程施工中的地位将愈加重要，尤其是暗挖隧道穿越建筑物、构筑物的施工技术，需控制好成洞隧道的稳定性指标和地表沉降量指标。尤其是浅埋暗挖隧道位于市区主干道下方，人流量与车流量大，交通繁忙，车速较快，隧道施工受到的冲击力相对较大，施工难度更高。而地裂缝破碎带的地质情况较差且不能形成自然拱，开挖时容易发生坍塌、冒顶情况，加上地裂缝部位地下水丰富，开挖及初支施工风险非常大，初支完成后由于地基承载力不足，可能造成初期支护的开裂，二衬防水层被破坏，混凝土结构由于垂直位移、水平张拉及扭动，使成型的衬砌结构破坏。如何保证隧道开挖初支顺利通过地裂缝，确保二衬结构的稳定和防水效果是工程的难点。但现如今，过地裂缝破碎带的浅埋暗挖隧道施工方面可供借鉴施工资料非常少，施工难度较大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法，其方法步骤简单、设计合理且施工方便、施工效果好，能简便完成过地裂缝破碎带的浅埋暗挖隧道施工过程，并且施工过程安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法，其特征在于：所施工浅埋暗挖隧道包括左线隧道和布设于左线隧道右侧的右线隧道，所述左线隧道与右线隧道呈平行布设且二者之间通过横通道连通；所施工浅埋暗挖隧道为穿过地裂缝破碎带的隧道，所述地裂缝破碎带为存在地裂缝的破碎带；所述横通道为直线隧道，所述左线隧道和右线隧道均通过横通道分为两个隧道段，两个所述隧道段分别为第一隧道段和第二隧道段，所述左线隧道的所述第一隧道段与右线隧道的所述第一隧道段位于横通道的同一侧；对所施工浅埋暗挖隧道进行施工时，过程如下：

步骤一、横通道施工：对横通道进行施工；

步骤二、隧道施工：通过步骤一中施工完成的横通道，对左线隧道和右线隧道的两个所述隧道段分别进行施工；所有隧道段的施工方法均相同，所有隧道段的隧道洞内的隧道支护结构均相同；

所述隧道支护结构包括对隧道洞进行初期支护的隧道初期支护结构和布设在隧道初期支护结构内侧的隧道二次衬砌，所述隧道初期支护结构和隧道二次衬砌均为对隧道洞进行全断面支护的隧道支护结构；所述隧道初期支护结构包括喷射在隧道洞内壁上的初喷混凝土喷射层、多榀由后向前对隧道洞进行支撑的格栅钢架、一层挂装在隧道洞内壁上的钢筋网和喷射在所述初喷混凝土喷射层上的后喷混凝土喷射层，所述钢筋网位于多榀所述格栅钢架内侧，多榀所述格栅钢架和所述钢筋网均固定于所述初喷混凝土喷射层与所述后喷混凝土喷射层之间；多榀所述格栅钢架的结构均相同且其沿所施工浅埋暗挖隧道的纵向延伸方向由后向前布设，每榀所述格栅钢架均沿隧道洞的横向宽度方向进行布设，相邻两榀所述格栅钢架之间通过多道沿所施工浅埋暗挖隧道的纵向延伸方向布设的纵向连接钢筋紧固连接为一体，多道所述纵向连接钢筋沿所述格栅钢架的长度方向由前至后进行布设；每榀所述格栅钢架均为对隧道洞的拱墙进行支撑的拱墙支撑架，所述隧道二次衬砌为混凝土衬砌且其包括对隧道洞的拱墙进行支撑的拱墙衬砌和对隧道洞底部进行支撑的隧道仰拱，所述隧道仰拱位于所述拱墙衬砌的正下方且二者浇筑为一体；所述隧道仰拱与所述隧道初期支护结构之间布设有一层混凝土保护层；

对所施工浅埋暗挖隧道的任一个所述隧道段进行施工时，均沿隧道纵向延伸方向由后向前分多个隧道节段进行施工；对当前所施工隧道段的任一个所述隧道节段进行施工时，过程如下：

步骤201、地裂缝判断：根据所施工浅埋暗挖隧道所处施工区域的地质勘察资料，判断当前所施工隧道节段的施工区域是否存在地裂缝；

步骤202、隧道开挖及同步初期支护施工：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工隧道节段进行开挖，开挖过程中同步对开挖成型的隧道洞进行初期支护，获得隧道初期支护结构；

本步骤中对隧道洞进行初期支护施工过程中，还需根据步骤201中的地裂缝判断结果，判断是否需设置变形缝：当步骤201中判断得出当前所施工隧道节段的施工区域存在地裂缝时，根据所施工浅埋暗挖隧道所处施工区域的地质勘察资料，在本步骤中所施工隧道初期支护结构上存在地裂缝的位置均设置初支变形缝；在隧道初期支护结构上存在地裂缝的位置设置所述初支变形缝时，在该位置处将连接于相邻两榀所述格栅钢架之间的多道所述纵向连接钢筋均断开；

步骤203、混凝土保护层施工：步骤202中隧道开挖及同步初期支护施工过程中，沿隧道纵向延伸方向由后向前在隧道初期支护结构上施工混凝土保护层；

步骤204、后浇带留置判断：根据步骤202中所述隧道初期支护结构上是否设置有所述初支变形缝，对当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌上是否留置后浇带进行判断：当步骤202中所述隧道初期支护结构上未设置所述初支变形缝时，判断为当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌上无需留置所述后浇带，并进入步骤205；否则，判断为当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌上需留置所述后浇带，并根据步骤202中所述隧道初期支护结构上所设置初支变形缝的数量和各初支变形缝的布设位置，对当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌上需留置所述后浇带的数量和各后浇带的布设位置分别进行确定，再进入步骤206；

当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌上需留置所述后浇带的数量与隧道初期支护结构上所设置初支变形缝的数量相同，所述后浇带的布设位置与所述初支变形缝的布设位置一一对应；所述隧道初期支护结构上每个所述初支变形缝内侧的隧道二次衬砌上均设置有一道二衬变形缝，每道所述二衬变形缝均位于一个所述后浇带中部；

步骤205、隧道二次衬砌施工：步骤203中混凝土保护层施工过程中，沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌进行施工，获得施工完成的所述隧道支护结构；

步骤206、隧道二次衬砌施工及后浇带施工：步骤203中混凝土保护层施工过程中，沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌进行施工，并根据步骤204中所确定的需留置所述后浇带的数量和各后浇带的布设位置，在隧道二次衬砌上留置所述后浇带；待当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌施工完成后，再对所述后浇带进行施工，所述后浇带为现浇混凝土结构。

上述浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法，其特征是：步骤中通过横通道对左线隧道和右线隧道的两个所述隧道段分别进行施工时，先从横通道开始对左线隧道的第一隧道段进行施工；待左线隧道的第一隧道段向前开挖3m～5m后，从横通道开始对右线隧道的第二隧道段进行施工；待右线隧道的第二隧道段向前开挖3m～5m后，从横通道开始对左线隧道的第二隧道段进行施工；待左线隧道的第二隧道段向前开挖3m～5m后，从横通道开始对右线隧道的第一隧道段进行施工。

上述浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法，其特征是：步骤二中进行隧道施工之前，还需采用降水井对所施工浅埋暗挖隧道所处施工区域进行降水施工；

步骤201中对当前所施工隧道节段进行开挖过程中出现渗漏水或涌水时，采用注入封堵浆液的方法进行封堵和/或利用出现渗漏水或涌水位置附近的所述降水井进行抽水；

步骤202中进行隧道开挖及同步初期支护施工之前，还需根据步骤201中的地裂缝判断结果，判断是否需在当前所施工隧道节段的施工区域的地面上铺设钢板：当步骤201中判断得出存在地裂缝时，在当前所施工隧道节段的施工区域的地面上铺设钢板，所述钢板的板厚为18mm～22mm；否则，无需在当前所施工隧道节段的施工区域的地面上铺设钢板。

上述浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法，其特征是：所述左线隧道和右线隧道的两个所述隧道段中靠近横通道的节段均为初始施工段，所述初始施工段的长度为10m～15m；

步骤二中对左线隧道和右线隧道的任一个所述隧道段进行施工之前，均需按照常规的管棚超前支护施工方法，对该隧道段的所述初始施工段进行超前支护。

上述浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法，其特征是：步骤202中对当前所施工隧道节段进行开挖时，采用CRD开挖法进行开挖，所述隧道洞分为左上导洞、位于所述左上导洞下方的左下导洞、位于所述左上导洞右侧的右上导洞和位于所述右上导洞下方的右下导洞，所述左上导洞与所述右上导洞呈对称布设，所述左下导洞与所述右下导洞呈对称布设；

每榀所述格栅钢架均沿长度方向由前至后分为四个钢架节段，四个所述钢架节段分别布设在隧道洞中的所述左上导洞、所述左下导洞、所述右上导洞和所述右下导洞内。

上述浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法，其特征是：步骤二中所述隧道洞的拱部上方设置有超前小导管注浆加固结构，步骤202中对当前所施工隧道节段进行开挖之前，先再当前所施工隧道节段的掌子面上喷射一层混凝土，获得掌子面封堵层；再按照常规的超前小导管注浆加固方法，对当前所施工隧道节段进行超前加固，并获得超前小导管注浆加固结构；

所述超前小导管注浆加固结构沿隧道洞的纵向延伸方向由后向前分为多个加固节段，前后相邻两个所述加固节段之间的搭接长度不小于1m；每个所述加固节段均包括上下两排超前小导管，每排所述超前小导管均包括多根由左至右布设在隧道洞拱部上方的超前小导管，所述超前小导管的长度为2m～3m且其直径为Φ40mm～Φ45mm。

上述浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法，其特征是：步骤202中对当前所施工隧道节段进行开挖之前，还需进行超前地质预报，且采用超前水平钻孔进行直接探测；

步骤202中对当前所施工隧道节段进行开挖过程中，循环进尺不大于1m。

上述浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法，其特征是：步骤二中沿隧道纵向延伸方向由后向前分多个隧道节段进行施工时，每个所述隧道节段的长度为10m～50m；

所施工浅埋暗挖隧道的长度为150m～200m。

上述浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法，其特征是：步骤二中所述隧道初期支护结构与隧道二次衬砌之间铺设有防水层，所述防水层位于混凝土保护层内侧；

步骤203中进行混凝土保护层施工过程中，沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工隧道接的防水层进行施工。

上述浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法，其特征是：步骤206中所述后浇带的宽度为1.8m～2.3m；所述后浇带包括对隧道洞底部进行支护的仰拱段后浇带和对隧道洞的拱墙进行支护的拱墙段后浇带，所述拱墙段后浇带位于所述仰拱段后浇带上方且二者浇筑为一体；

步骤206中对所述后浇带进行施工时，先对所述仰拱段后浇带进行施工，并在所述仰拱段后浇带中部设置变形缝；再采用后浇带施工装置对所述拱墙段后浇带进行施工；所述拱墙段后浇带中部设置有变形缝，所述仰拱段后浇带中部设置的变形缝与所述拱墙段后浇带中部设置的变形缝相互连通且二者组成所述二衬变形缝；

所述后浇带施工装置包括组合钢模、由下至上插入至组合钢模内的注浆管和对组合钢模进行支撑的支撑架，所述支撑架为由多根钢管拼装而成的脚手架，所述组合钢模上开有供注浆管插入的通孔；所述支撑架搭设于隧道洞内且其位于所述后浇带的施工位置处，所述组合钢模为对所述拱墙段后浇带进行成型施工的成型模板，所述组合钢模的形状与所述拱墙段后浇带的横截面形状相同，所述组合钢模的宽度不小于所述拱墙段后浇带的宽度；

所述拱墙段后浇带的中部内侧设置有加厚区，所述组合钢模位于隧道初期支护结构内侧，所述组合钢模与隧道初期支护结构之间的空腔为所述拱墙段后浇带的浇筑腔。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、方法步骤简单、设计合理且施工方便，投入施工成本较低。

2、所采用的隧道支护结构结构简单、设计合理且施工方便，投入施工成本较低，施工成型的隧道支护结构使用效果好且支护状态安全、可靠，能确保浅埋暗挖隧道开挖施工过程快速、顺利进行，包括隧道初期支护结构和隧道二次衬砌，隧道洞的拱部上方设置有超前小导管注浆加固结构，隧道初期支护结构和隧道二次衬砌均为对隧道洞进行全断面支护的隧道支护结构；隧道初期支护结构包括初喷混凝土喷射层、多榀格栅钢架、一层钢筋网和后喷混凝土喷射层，隧道二次衬砌为混凝土衬砌且其包括拱墙衬砌和隧道仰拱，隧道仰拱与隧道初期支护结构之间布设有一层混凝土保护层，所采用的隧道初期支护结构设计合理，且隧道初期支护完成后地基承载力便能有效增强，同时隧道初期支护结构下方与隧道仰拱之间布设混凝土保护层，隧道初期支护结构不易出现开裂，从而能有效保证防水效果。

3、超前小导管注浆方法简单、设计合理且加固效果好，能对所开挖隧道洞顶部进行有效加固，并且超前小导管与格栅钢架焊接固定为一体，进一步提高支护稳定性。同时，设置有锁脚锚管且其与格栅钢架焊接固定为一体，使得隧道稳定性进一步得到保证。

4、开挖过程中同步进行初期支护，并且所采用的隧道初期支护结构简单、设计合理且施工方便，投入施工成本较低，支护状态安全、可靠，能确保浅埋暗挖隧道开挖施工过程快速、顺利进行。

5、所采用的隧道开挖方法简单、开挖方便且开挖过程安全，采用CRD法开挖，确保初期支护体系稳固，提高暗挖施工安全性。采用CRD法开挖时，将开挖断面合理分割为四部分(即左上导洞、左下导洞、右上导洞和右下导洞)，自上而下进行分部开挖，并及时进行各部初期支护(包括喷射混凝土、施作钢格栅钢架、挂设钢筋网)以与围岩共同组成承荷系统，充分发挥围岩自身承载能力，顺利通过地质情况差的地裂缝破碎带；建立监控量测体系，实施信息化管理，保证施工过程始终处于安全受控状态；根据量测信息，及时施作衬砌混凝土，保证构筑物的整体性能。

6、所采用的后浇带施工装置结构简单、设计合理、施工方便且使用效果好、实用价值高，投入施工成本较低，能简便、快速在隧道二次衬砌上施工变形缝，并且施工完成的变形缝质量易于保证；同时，变形缝位于隧道二次衬砌中留置的后浇带上，不会对隧道其它部分的隧道二次衬砌施工过程造成影响，能有效保证施工效率，并且施工成型的位于后浇带上的变形缝能有效满足地裂缝所处位置处的变形需求，适应隧道变形，从而使得隧道支护结构更稳固、更可靠。

7、为了适应变形，在存在地裂缝的隧道支护结构上设置变形缝，包括初支变形缝和二衬变形缝，初支变形缝和二衬变形缝的位置一致，初支变形缝采用将格栅钢架的纵向连接钢筋断开的处理方式，使之协调变形，并且每道变形缝接口处隧道二次衬砌的局部厚度加大形成加厚区以适应地裂缝较大变形。

8、施工效果好且实用价值高、推广应用前景广泛，能确保过地裂缝破碎带的浅埋暗挖隧道施工过程安全、快速、顺利进行，施工效率高且施工成本较低，不干扰市区交通，无环境污染，同时不需特殊机械设备，资金投入少。并且，适用面广，适用于在古土壤、粉质粘土地层中修建城市地铁隧道时通过地裂缝破碎带的浅埋暗挖隧道施工过程。同时，在含水量较大地层中采用管井降水、超前注浆止水等技术措施后仍能适用；对地下铁道工程及其它交通通道工程亦有参考价值。

综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理且施工方便、施工效果好，能简便完成过地裂缝破碎带的浅埋暗挖隧道施工过程，并且施工过程安全可靠。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的施工方法流程框图。

图2为本发明所施工浅埋暗挖隧道与横通道的布设位置示意图。

图3为本发明隧道支护结构的结构示意图。

图4为本发明后浇带施工装置的布设位置示意图。

图5为本发明组合钢模拱部的支撑状态示意图。

附图标记说明:

1—隧道初期支护结构； 2—隧道二次衬砌； 3—隧道洞；

4—防水层； 5—混凝土保护层； 6—超前小导管；

7—左线隧道； 8—右线隧道； 9—横通道；

10—组合钢模； 10-1—底部成型模板；

10-2—中部成型模板； 11—支撑架； 12—注浆管。

具体实施方式

如图1所示的一种浅埋暗挖隧道过地裂缝破碎带施工方法，所施工浅埋暗挖隧道包括左线隧道7和布设于左线隧道7右侧的右线隧道8，所述左线隧道7与右线隧道8呈平行布设且二者之间通过横通道9连通，详见图2；所施工浅埋暗挖隧道为穿过地裂缝破碎带的隧道，所述地裂缝破碎带为存在地裂缝的破碎带；所述横通道9为直线隧道，所述左线隧道7和右线隧道8均通过横通道9分为两个隧道段，两个所述隧道段分别为第一隧道段和第二隧道段，所述左线隧道7的所述第一隧道段与右线隧道8的所述第一隧道段位于横通道9的同一侧；对所施工浅埋暗挖隧道进行施工时，过程如下：

步骤一、横通道施工：对横通道9进行施工；

步骤二、隧道施工：通过步骤一中施工完成的横通道9，对左线隧道7和右线隧道8的两个所述隧道段分别进行施工；所有隧道段的施工方法均相同，所有隧道段的隧道洞3内的隧道支护结构均相同；

如图3所示，所述隧道支护结构包括对隧道洞3进行初期支护的隧道初期支护结构1和布设在隧道初期支护结构1内侧的隧道二次衬砌2，所述隧道初期支护结构1和隧道二次衬砌2均为对隧道洞3进行全断面支护的隧道支护结构；所述隧道初期支护结构1包括喷射在隧道洞3内壁上的初喷混凝土喷射层、多榀由后向前对隧道洞3进行支撑的格栅钢架、一层挂装在隧道洞3内壁上的钢筋网和喷射在所述初喷混凝土喷射层上的后喷混凝土喷射层，所述钢筋网位于多榀所述格栅钢架内侧，多榀所述格栅钢架和所述钢筋网均固定于所述初喷混凝土喷射层与所述后喷混凝土喷射层之间；多榀所述格栅钢架的结构均相同且其沿所施工浅埋暗挖隧道的纵向延伸方向由后向前布设，每榀所述格栅钢架均沿隧道洞3的横向宽度方向进行布设，相邻两榀所述格栅钢架之间通过多道沿所施工浅埋暗挖隧道的纵向延伸方向布设的纵向连接钢筋紧固连接为一体，多道所述纵向连接钢筋沿所述格栅钢架的长度方向由前至后进行布设；每榀所述格栅钢架均为对隧道洞3的拱墙进行支撑的拱墙支撑架，所述隧道二次衬砌2为混凝土衬砌且其包括对隧道洞3的拱墙进行支撑的拱墙衬砌和对隧道洞3底部进行支撑的隧道仰拱，所述隧道仰拱位于所述拱墙衬砌的正下方且二者浇筑为一体；所述隧道仰拱与所述隧道初期支护结构1之间布设有一层混凝土保护层5；

对所施工浅埋暗挖隧道的任一个所述隧道段进行施工时，均沿隧道纵向延伸方向由后向前分多个隧道节段进行施工；对当前所施工隧道段的任一个所述隧道节段进行施工时，过程如下：

步骤201、地裂缝判断：根据所施工浅埋暗挖隧道所处施工区域的地质勘察资料，判断当前所施工隧道节段的施工区域是否存在地裂缝；

步骤202、隧道开挖及同步初期支护施工：沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工隧道节段进行开挖，开挖过程中同步对开挖成型的隧道洞3进行初期支护，获得隧道初期支护结构1；

本步骤中对隧道洞3进行初期支护施工过程中，还需根据步骤201中的地裂缝判断结果，判断是否需设置变形缝：当步骤201中判断得出当前所施工隧道节段的施工区域存在地裂缝时，根据所施工浅埋暗挖隧道所处施工区域的地质勘察资料，在本步骤中所施工隧道初期支护结构1上存在地裂缝的位置均设置初支变形缝；在隧道初期支护结构1上存在地裂缝的位置设置所述初支变形缝时，在该位置处将连接于相邻两榀所述格栅钢架之间的多道所述纵向连接钢筋均断开；

步骤203、混凝土保护层施工：步骤202中隧道开挖及同步初期支护施工过程中，沿隧道纵向延伸方向由后向前在隧道初期支护结构1上施工混凝土保护层5；

步骤204、后浇带留置判断：根据步骤202中所述隧道初期支护结构1上是否设置有所述初支变形缝，对当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌2上是否留置后浇带进行判断：当步骤202中所述隧道初期支护结构1上未设置所述初支变形缝时，判断为当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌2上无需留置所述后浇带，并进入步骤205；否则，判断为当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌2上需留置所述后浇带，并根据步骤202中所述隧道初期支护结构1上所设置初支变形缝的数量和各初支变形缝的布设位置，对当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌2上需留置所述后浇带的数量和各后浇带的布设位置分别进行确定，再进入步骤206；

当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌2上需留置所述后浇带的数量与隧道初期支护结构1上所设置初支变形缝的数量相同，所述后浇带的布设位置与所述初支变形缝的布设位置一一对应；所述隧道初期支护结构1上每个所述初支变形缝内侧的隧道二次衬砌2上均设置有一道二衬变形缝，每道所述二衬变形缝均位于一个所述后浇带中部；

步骤205、隧道二次衬砌施工：步骤203中混凝土保护层施工过程中，沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌2进行施工，获得施工完成的所述隧道支护结构；

步骤206、隧道二次衬砌施工及后浇带施工：步骤203中混凝土保护层施工过程中，沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌2进行施工，并根据步骤204中所确定的需留置所述后浇带的数量和各后浇带的布设位置，在隧道二次衬砌2上留置所述后浇带；待当前所施工隧道节段的隧道二次衬砌2施工完成后，再对所述后浇带进行施工，所述后浇带为现浇混凝土结构。

本实施例中，步骤二中通过横通道9对左线隧道7和右线隧道8的两个所述隧道段分别进行施工时，先从横通道9开始对左线隧道7的第一隧道段进行施工；待左线隧道7的第一隧道段向前开挖10m～20m后，从横通道9开始对右线隧道8的第二隧道段进行施工；待右线隧道8的第二隧道段向前开挖10m～20m后，从横通道9开始对左线隧道7的第二隧道段进行施工；待左线隧道7的第二隧道段向前开挖10m～20m后，从横通道9开始对右线隧道8的第一隧道段进行施工。

这样，能有效保证施工进度，并且施工过程安全、可靠。

本实施例中，步骤二中进行隧道施工之前，还需采用降水井对所施工浅埋暗挖隧道所处施工区域进行降水施工；

步骤201中对当前所施工隧道节段进行开挖过程中出现渗漏水或涌水时，采用注入封堵浆液的方法进行封堵和/或利用出现渗漏水或涌水位置附近的所述降水井进行抽水。

采用降水井对所施工浅埋暗挖隧道所处施工区域进行降水施工时，所采用的降水施工方法为常规的降水井降水施工方法。

步骤202中进行隧道开挖及同步初期支护施工之前，还需根据步骤201中的地裂缝判断结果，判断是否需在当前所施工隧道节段的施工区域的地面上铺设钢板：当步骤201中判断得出存在地裂缝时，在当前所施工隧道节段的施工区域的地面上铺设钢板，所述钢板的板厚为18mm～22mm；否则，无需在当前所施工隧道节段的施工区域的地面上铺设钢板。

本实施例中，所述钢板的板厚为20mm。

铺设钢板后，能有效减少交通荷载，从而能有效地控制隧道变形。

实际施工时，所述左线隧道7和右线隧道8的两个所述隧道段中靠近横通道9的节段均为初始施工段，所述初始施工段的长度为10m～15m；

步骤二中对左线隧道7和右线隧道8的任一个所述隧道段进行施工之前，均需按照常规的管棚超前支护施工方法，对该隧道段的所述初始施工段进行超前支护。

本实施例中，步骤202中对当前所施工隧道节段进行开挖时，采用CRD开挖法进行开挖，所述隧道洞3分为左上导洞、位于所述左上导洞下方的左下导洞、位于所述左上导洞右侧的右上导洞和位于所述右上导洞下方的右下导洞，所述左上导洞与所述右上导洞呈对称布设，所述左下导洞与所述右下导洞呈对称布设；

每榀所述格栅钢架均沿长度方向由前至后分为四个钢架节段，四个所述钢架节段分别布设在隧道洞3中的所述左上导洞、所述左下导洞、所述右上导洞和所述右下导洞内。

本实施例中，先对所述左上导洞进行开挖，并在开挖成型的所述左上导洞内同步进行初期支护；待所述左上导洞开挖3m～5m后，再开始对所述左下导洞进行开挖，并在开挖成型的所述左下导洞内同步进行初期支护，并使所述左下导洞内的隧道初期支护结构1与所述左上导洞内的隧道初期支护结构1连接为一体实现封闭；待所述左下导洞开挖3m～5m后，再开始对所述右上导洞进行开挖，并在开挖成型的所述右上导洞内同步进行初期支护，并使所述右上导洞内的隧道初期支护结构1与所述左上导洞内的隧道初期支护结构1连接为一体实现封闭；待所述右上导洞开挖3m～5m后，再开始对所述右下导洞进行开挖，并在开挖成型的所述右下导洞内同步进行初期支护，并使所述右下导洞内的隧道初期支护结构1与所述右上导洞内的隧道初期支护结构1连接为一体实现封闭。

本实施例中，所采用的采用CRD开挖法为常规的CRD施工法。

CRD施工法，全称交叉中隔墙法，是一种适用于软弱地层的隧道施工方法，特别是对于控制地表沉陷有很好的效果，一般主要用于城市地下铁道施工中。

本实施例中，步骤二中所述隧道洞3的拱部上方设置有超前小导管注浆加固结构，步骤202中对当前所施工隧道节段进行开挖之前，先再当前所施工隧道节段的掌子面上喷射一层混凝土，获得掌子面封堵层；再按照常规的超前小导管注浆加固方法，对当前所施工隧道节段进行超前加固，并获得超前小导管注浆加固结构。

所述超前小导管注浆加固结构沿隧道洞3的纵向延伸方向由后向前分为多个加固节段，前后相邻两个所述加固节段之间的搭接长度不小于1m；每个所述加固节段均包括上下两排超前小导管6，每排所述超前小导管6均包括多根由左至右布设在隧道洞3拱部上方的超前小导管6，所述超前小导管6的长度为2m～3m且其直径为Φ40mm～Φ45mm。

本实施例中，所述超前小导管6焊接固定在所述格栅钢架上。

所施工隧道节段的掌子面通过所述掌子面封堵层进行封堵后，能有效减少泄漏水或涌水现象，有效保证施工安全，并且能形成超前小导管注浆加固方法施工时的止浆墙。

本实施例中，步骤202中对开挖成型的隧道洞3进行初期支护后，还需按照常规的初支背后注浆加固方法，对隧道初期支护结构1背后进行注浆加固。

本实施例中，步骤202中对当前所施工隧道节段进行开挖之前，还需进行超前地质预报，且采用超前水平钻孔(即探孔)进行直接探测。

实际施工时，也可以采用洛阳铲施工探孔进行直接探测。通过超前探孔地质预测预报，可主动获取地质信息，及时发现异常情况。预报开挖面前方不良地段的位置、规模和性质，为优化、完善设计、制定科学、合理的施工方法提供地质信息依据。为施工提前做好准备，及早制定预案，采取相应的技术和安全措施，以保证施工的正常、安全进行。

本实施例中，实际进行隧道开挖时提前20m做超前探孔，孔深为2m～4m。

实际施工时，步骤202中对当前所施工隧道节段进行开挖过程中，循环进尺不大于1m。

本实施例中，循环进尺为0.5m。

本实施例中，步骤二中沿隧道纵向延伸方向由后向前分多个隧道节段进行施工时，每个所述隧道节段的长度为10m～50m。

本实施例中，步骤二中所述隧道初期支护结构1与隧道二次衬砌2之间铺设有防水层4，所述防水层4位于混凝土保护层5内侧；

步骤203中进行混凝土保护层施工过程中，沿隧道纵向延伸方向由后向前对当前所施工隧道接的防水层4进行施工。

本实施例中，所述防水层4为1.5mm厚的EVA防水板。

实际使用时，所述防水层4也可以为其它类型的防水板。

本实施例中，所述超前小导管注浆加固结构沿隧道洞3的纵向延伸方向由后向前分为多个加固节段，前后相邻两个所述加固节段之间的搭接长度不小于1m；每个所述加固节段均包括上下两排超前小导管6，每排所述超前小导管6均包括多根由左至右布设在隧道洞3拱部上方的超前小导管6，所述超前小导管6的长度为2m～3m且其直径为Φ40mm～Φ45mm。

本实施例中，每排所述超前小导管6中的多根所述超前小导管6均呈均匀布设，每排所述超前小导管6中相邻两根所述超前小导管6的环向间距为0.25m～0.35m。

两排所述超前小导管6分别为上排小导管且位于所述上排小导管下方的下排小导管，所述上排小导管中超前小导管6的外插角为30°，所述上排小导管中超前小导管6的外插角为10°。

实际施工时，所述混凝土保护层5为细石混凝土保护层且其层厚为60mm～80mm。

本实施例中，所述混凝土保护层5的层厚为70mm。实际施工过程中，可根据具体需要，对混凝土保护层5的层厚进行相应调整。

本实施例中，所述隧道初期支护结构1还包括多个由后向前对隧道洞3拱部进行支护的锚杆支护结构，每个所述锚杆支护结构均包括多根由左至右布设在隧道洞3拱部的锚杆。位于隧道洞3拱部下方的所述钢筋网固定在所述锚杆上。

实际施工时，步骤202中开挖过程中同步对开挖成型的隧道洞3进行初期支护时，先在已开挖成型的隧道洞3内壁上喷射一层混凝土，并获得所述初喷混凝土喷射层；之后，由后向前安装所述格栅钢架，并对所述钢筋网进行挂装；随后，在所述初喷混凝土喷射层上再喷射一层混凝土，获得所述后喷混凝土喷射层，完成隧道初期支护过程，获得隧道初期支护结构1。然后，在隧道初期支护结构1底部施工混凝土保护层5，并对防水层4进行施工。

对隧道二次衬砌2进行施工时，采用隧道衬砌台车由后向前进行施工。

实际施工时，所施工浅埋暗挖隧道的长度为150m～200m。

本实施例中，所施工浅埋暗挖隧道为西安地铁四号线含元路站～大明宫站区间隧道，该隧道的左右线长度(即左线隧道7与右线隧道8的长度)均为167.842m，该隧道与穿越地裂缝破碎带且其与F2地裂缝夹角约为66°，设计为马蹄形断面，采用CRD法开挖，开挖尺寸为(宽×高)9.0m×9.22m。该隧道跨越两个地貌单元，南段为洪积II级台地，地层为地表分布有厚薄不均的全新统人工填土(Q4ml)；其下为上更新统风积(Q3eol)新黄土及残积(Q3el)古土壤；再下为上更新统洪积(Q3pl)粉质黏土、砂层等。北段为湖积III级台地，地层为地表分布有厚薄不均的全新统人工填土(Q4ml)；其下为上更新统风积(Q3eol)新黄土及残积(Q3el)古土壤；中更新统风积(Q2eol)新黄土及残积(Q2el)古土壤；再下为中更新统湖积(Q2l)粉质黏土、砂层等。隧道穿越地层主要是古土壤、粉质粘土层。地下潜水稳定水位在F2地裂缝南北两侧截然不同，F2地裂缝南侧，埋深在5.60～6.80m之间，相应高程为397.82～398.00m。F2地裂缝北侧，埋深在17.0～18.0m之间，相应高程为387.07～389.14m，两侧水位高差约10m左右。

因而，施工前需进行有效降水，确保无水作业是安全、顺利开挖的前提，根据施工工序及F2地裂缝南北地下水位埋深相差约10m的实际情况，采用管井降水。

一般情况下，施工质量控制得当、降水效果良好能有效的起到止水作用。但在隧道开挖过程中，在降水井工作抽水的情况下，因地裂缝南北水位高差较大，地质破碎，地层透水性好，外围降水系统无法完全隔离地裂缝带水流，又因在渗透系数较小的粉质粘土层，会形成相对隔水层，以上原因导致隧道内设计降深最大的局部区域可能出现水位无法降低的情况，出现这种情况时，采用洞内引流、抽排等措施。如在开挖过程中出现局部渗漏或涌水现象，一般堵漏方法的选择取决于漏水的速度、水压力的大小、渗漏的部位以及漏水点所处的地层等，并且在补救过程中应加强水位和变形监控。

对于漏水点比较小、渗水速度慢且渗水为清水的情况，在隧道洞3内部进行处理，可采用速凝型浆体材料压力注入，封堵渗漏点，能起到快速止水作用。

对于漏水量大、漏水速度快且渗水携带地层颗粒流出的情况，在隧道洞3内采用速凝型浆体材料压力注入，封堵渗漏点；当水压力较大，难以从隧道内有效封堵时，可利用渗水点外侧已有的降水井抽水，进行短期减压，然后在洞内注浆封堵；速凝型注浆材料选用水泥浆和水泥-水玻璃双液浆且二者的体积比为0.6︰1～1︰1，具体的封堵措施根据地层环境和外界条件的变化而调整。

本实施例中，步骤一中对横通道9进行施工时，按照常规的隧道施工方法，对横通道9进行隧道开挖、隧道初期支护与隧道二次衬砌施工。

并且，对横通道9进行施工之前，先对横通道9后侧的竖井进行施工。

本实施例中，待左线隧道7和右线隧道8的两个所述隧道段中的所述初始施工段均完成管棚施工后，开始破除马头门，之后再对各隧道段分别进行施工。

本实施例中，按照常规的管棚超前支护施工方法，对该隧道节段的所述初始施工段进行超前支护时，设置设置长度L＝12m且直径Φ108mm的大管棚，壁厚8mm，间距400mm，外插角为10-2°，管棚注浆采用水泥浆或水泥-水玻璃双液浆，注浆压力控制在0.5MPa～0.8MPa。

本实施例中，实际进行超前小导管注浆加固施工时，将超前小导管6小导管前端加工成尖锥形，人工配合风镐将超前小导管6顶入土体，超前小导管6尾部外露足够长度，并与所述格栅钢架焊接在一起，小导管施工搭接长度不小于1.0m。所述超前小导管6安设后，用塑胶泥封堵孔。

所述超前小导管6布置完成后，有水情况下，注入水泥-水玻璃双液浆对超前小导管6进行加固，并起到夹持土体、封堵孔隙止水的目的。注浆由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆，如有窜浆或跑浆时，间隔注浆，最后全部完成注浆。

为保证超前小导管注浆加固施工的注浆效果，防止注浆过程中工作面(也称掌子面)的漏浆，超前小导管注浆前应封闭开挖工作面(作为止浆墙)。喷混凝土封闭掌子面的间距根据地层情况而定，喷射混凝土强度等级同初期支护施工所喷射的混凝土强度。喷混凝土封闭范围上半断面不包括核心土的部分。遇到较差地层时，为了保证工作面稳定，应及时喷射混凝土封闭工作面。

在断面变化点、工序转换处或工序中断时，封闭整个工作面，并且还需挂设钢筋网。

本实施例中，采用CRD法进行开挖施工时，为保证二衬结构净空，预防累计沉降，开挖断面外扩10cm～15cm。

同时，为防止所述格栅钢架下沉，从而抑制地表沉降，所述格栅钢架的每侧拱脚均打设2根锁脚锚管。

本实施例中，开挖过程中同步对开挖成型的隧道洞3进行初期支护，还需在隧道初期支护结构1内预埋用于初支背后注浆施工的注浆管，所埋设的注浆管呈梅花形布置。每当初支闭合成环一定长度后，应及时对初衬背后回填注浆加固，以减少地面沉降量。

本实施例中，进行初支背后注浆时，注浆浆液采用强度不低于42.5MPa水泥拌制而成，水灰比为1：0.5-1：0.8，注浆压力为0.5MPa，浆液强度等级为20MPa。

因而，本发明中所述隧道初期支护结构1采用锚网喷支护结构与所述格栅钢架并辅以拱部超前锚杆预支护的连接支护方案，所述钢筋网和所述格栅钢架预先加工，由竖井吊装运至支护工作面拼装安设。喷射混凝土料采用现场拌制，并运至工作面施工。

对所述格栅钢架进行安装之前，先喷射一层混凝土封闭支护。为了使所述格栅钢架左右侧上部与下部的钢架节段简便、可靠连接，安装所述格栅钢架中拱部的所述钢架节段时，在拱脚处垫上垫板和砂垫层并用锁脚锚管锁固。当所述格栅钢架和初喷面(即所述初喷混凝土喷射层的表面)之间有较大间隙时应设置混凝土垫块，所述格栅钢架与围岩之间的间距不大于5cm。所述格栅钢架安设好后，应尽快施作喷混凝土作业(即所述后喷混凝土喷射层作业)，并将其全部覆盖，使所述格栅钢架与喷射混凝土共同受力。

喷射混凝土由现场拌料，采用湿喷机喷射。喷射混凝土前，用高压风将掌子面进行清洗。喷射作业分段、分片、由下而上顺序进行，严格按照喷射混凝土的施工规范进行混凝土喷射。

其中，初喷混凝土紧跟掌子面，复喷前先按设计要求完成超前小导管注浆加固以及钢筋网与所述格栅钢架的安装工作。喷射混凝土分层喷射，一次喷射厚度根据喷射部位确定，拱部为5cm～6cm，边墙为7cm～10cm。后一层喷射在前一层砼终凝后进行，若终凝后1h以上再次喷射砼时，受喷面应用风、水清洗。因而，所述后喷混凝土喷射层在所述初喷混凝土喷射层终凝后进行喷射施工。

初期支护超前5m～10m后，即可进行初支背后注浆加固，以固结拱背后松散地层及充填可能存在的空隙，并最大限度地减少地层松动和地表沉降。

本实施例中，隧道二次衬砌施工采用模板台车，二衬砼分两次施工，先浇筑隧道仰拱，然后施工隧道拱墙二次衬砌。作业面按初支基面处理、防水作业、钢筋绑扎、仰拱衬砌、边墙拱部衬砌、砼养护与二衬背后回填注浆的施工顺序，形成流水作业线。二衬砼采用地泵泵送进行砼浇筑作业，每段二衬长度7.5m，地裂缝处按变形缝分开并预留后浇带，其余部分按台车长度依次向前浇筑。

本实施例中，步骤206中所述后浇带的宽度为1.8m～2.3m；所述后浇带包括对隧道洞3底部进行支护的仰拱段后浇带和对隧道洞3的拱墙进行支护的拱墙段后浇带，所述拱墙段后浇带位于所述仰拱段后浇带上方且二者浇筑为一体；

步骤206中对所述后浇带进行施工时，先对所述仰拱段后浇带进行施工，并在所述仰拱段后浇带中部设置变形缝；再采用后浇带施工装置对所述拱墙段后浇带进行施工；所述拱墙段后浇带中部设置有变形缝，所述仰拱段后浇带中部设置的变形缝与所述拱墙段后浇带中部设置的变形缝相互连通且二者组成所述二衬变形缝；

如图4、图5所示，所述后浇带施工装置包括组合钢模10、由下至上插入至组合钢模10内的注浆管12和对组合钢模10进行支撑的支撑架11，所述支撑架11为由多根钢管拼装而成的脚手架，所述组合钢模10上开有供注浆管12插入的通孔；所述支撑架11搭设于隧道洞3内且其位于所述后浇带的施工位置处，所述组合钢模10为对所述拱墙段后浇带进行成型施工的成型模板，所述组合钢模10的形状与所述拱墙段后浇带的横截面形状相同，所述组合钢模10的宽度不小于所述拱墙段后浇带的宽度；

所述拱墙段后浇带的中部内侧设置有加厚区，所述组合钢模10位于隧道初期支护结构1内侧，所述组合钢模10与隧道初期支护结构1之间的空腔为所述拱墙段后浇带的浇筑腔。

本实施例中，所述脚手架中相邻两根所述钢管之间通过钢管扣件进行连接。因而，所述脚手架搭设非常简便。

本实施例中，所述组合钢模10包括前后两个对称布设的底部成型模板10-1和对所述变形缝进行成型施工的中部成型模板10-2，所述中部成型模板10-2连接于两个所述底部成型模板10-1之间。

结合图5，所述底部成型模板10-1包括由外至内布设的上水平模板、倾斜模板和下水平模板，所述倾斜模板由外至内逐渐向下倾斜，所述上水平模板和所述下水平模板通过所述倾斜模板紧固连接为一体；所述加厚区的横截面为等腰梯形。

本实施例中，所述中部成型模板10-2为T字形，所述中部成型模板10-2的两侧底部分别与两个所述底部成型模板10-1连接。

本实施例中，所述注浆管12的数量为两组，两组所述注浆管12呈对称布设且二者分别布设在底部成型模板10-1上，每组所述注浆管12均包括一根所述注浆管12或多根由外至内布设的注浆管12；所述注浆管12由上至下逐渐向内倾斜。

实际施工时，所述二衬变形缝的宽度为80mm～120mm。

本实施例中，所述二衬变形缝的宽度为100mm。

实际施工过程中，可根据具体需要，对所述二衬变形缝的宽度进行相应调整。

实际施工时，对所述后浇带进行施工时，先对所述仰拱段后浇带进行施工，并在所述仰拱段后浇带中部设置所述变形缝；再搭设支撑架11并安装组合钢模10和注浆管12，对所述拱墙段后浇带进行施工，实际施工非常简便。

监控量测对隧道施工的指导意义非常重大，尤其是在隧道过地裂缝破碎带，地质复杂，极易出现涌水、涌砂及坍塌现象，通过对监测数据的分析处理，来判定地层、结构的安全稳定性，判断施工对周围环境的影响程度，及时反馈信息，修正施工参数，优化施工工艺，改进施工方法。本实施例中，需对地层及支护情况持续进行洞内外观察，并对地表与管线的高程变化、拱顶下沉、净空收敛、底部隆起等状况进行持续监测。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。