关于交叉隧道的预加固技术措施,许多学者对此进行了较为系统的研究。根据作用对象(既有结构、新建结构和中间地层) 可分为3类。
1) 既有结构对策-对既有隧道或工程采取加强措施。该对策的种类有基本对策和以增加衬砌承载力的加强对策及以修复劣化衬砌开裂等的维修对策。基本对策包括: 回填压浆、防止衬砌掉块措施,如设金属网、挡板、压注砂浆和树脂等; 加强对策包括: 拱架加强、内衬加强、锚固加强、横撑加强、托换基础和改建等; 维修对策: 剥离可能掉落的浮块、表面清扫、整理排水沟、防止漏水等。
2) 新建结构对策—对新建隧道或工程预先采取措施
根据影响预测的结果,新建隧道在强影响区和弱影响区进行施工时,为减轻对既有隧道的影响,要研究改变新建工程的计划或增加新的对策。
对于新建隧道开挖,应着眼于控制开挖引起的围岩应力重分布及位移,具体措施有加强超前支护,如采用超前管棚,锚杆和注浆加固等; 改变开挖方式,如采用跳槽开挖,预留核心土; 改变分部尺寸及步序,如采用CD、CRD、双侧壁导坑或更多的分部开挖方法; 改变衬砌、支护的结构,如增加锚杆长度和密度,加密拱架和加大截面高度,加厚衬砌,提高混凝土强度等级等。
3) 中间地层对策—对既有工程和新建工程间的围岩采取加固措施。预测近接施工有不良影响时,而且隧道的防护、近接工程侧的对策不充分时,为减轻、消除影响,应对中间地层采取对策。一般采取强化、改良地层的方法,如压浆法、冻结法等,也可采取隔断影响的方法如管棚等。
上述有些对策不能截然分开,如加固改良地层,可能既属于(2) 新建结构的对策,又可能属于(3) 中间地层的对策,甚至是(1) 既有结构的对策。所有对策根据受力时效可相应地将对策分为临时对策和永久对策。临时对策只为针对近接施工中的临时荷载而设,永久对策可针对临时荷载和永久的残留荷载而设置。实际的近接施工中,在采取对策措施时一般均选择以上一种或几种组合的手段。
关于隧道预加固技术研究方面,国内对此进行了大量研究,并提出了诸多措施。但目前这些措施都是针对普通隧道结构进行的,交叉隧道工程的施工也基本考虑的是小间距等并行结构,并行结构中隧道之间主要是由围岩- 结构之间的约束边界条件,没有考虑围岩自重应力场对隧道结构的影响,许多研究结果无法直接用于交叉隧道工程中。