暗挖隧道施工

暗挖隧道施工（精选12篇）

暗挖隧道施工 篇1

摘要：本文以武汉市地铁二号虎名区间隧道超浅埋段暗挖法为例, 介绍了城市地铁所施工的浅埋暗挖隧道施工可能发生的主要险情类型;并分析了典型险情发生的主要原因, 介绍了对险情所采取的主要措施, 可为同类工程提供借鉴。

关键词：地铁施工,浅埋隧道,暗挖法,事故,抢险

1 虎名区超浅埋段暗挖隧道工程概况

虎名区间西起虎泉站, 东至名都站, 是武汉市地铁二号线一期工程第19个区间段。该隧道分左右双线, 隧道中心线间距为12m。线路均为地下线路, 采用矿山法施工。

其中虎名区间DK25+295~DK25+635区间洞段为超浅埋洞段, 洞顶覆盖层厚度在5~7米之间, 大部分里程覆土厚度小于1倍洞径。洞顶覆盖地层为人工杂填土层和粘土层, 其中人工杂填土层厚3.7~5.6m, 粘土层厚0.5~2.5m。

人工杂填土层主要为建筑垃圾, 土体松散, 空隙率大, 发育有上层滞水, 地下水位略有变动, 便会引起地表较大沉降。另外老粘土层厚度较薄, 且过薄处一般为低洼地带, 上层滞水易集中, 与松散杂填土一起呈流塑状态, 极易成为突泥突水的突破口。人工杂填土层与粘土层接触界面起伏差较大。

洞顶覆盖层中埋设有自来水管道、污水管道、天然气管道、通信电缆线、电力电缆线等。管道最大埋深3.5m, 距离隧道洞顶较近。

为保证超浅埋段的施工安全, 主要采取了洞内分台阶开挖, 增加临时支护, 洞外进行地表固结注浆的施工方案。

2 虎名区超浅埋段暗挖隧道施工过程常见灾害类型及抢险实践

城市地铁所施工的暗挖隧道多处于浅埋、地表建筑物较多、围岩情况复杂不稳定、地下水丰富、施工难度大、安全事故多发段。

2.1 主要事故类型

1) 沉降变形大

本施工道路两侧管线、建筑物密布, 交通量大。隧道埋深浅, 管线、建筑物基础均位于隧道施工扰动范围内, 对施工扰动必须严格控制, 但区间隧道所处的地层软弱, 地面沉降难以控制, 在道路区, 过大沉降易引起路面开裂, 甚至塌陷, 影响交通安全;在管线和建筑物区, 地面沉降过大, 易造成地下管线破坏和建筑物开裂, 危及建筑物安全。

2) 突水突泥事故

本区域地下水丰富, 这对地下工程施工有很大影响。首先是隧道开挖后, 大量地下水渗入隧道, 围岩失水固结, 造成地表下沉, 对地表路面交通以及两侧刚性管线带来极大的危害。其次是地下水渗透对围岩产生软化作用, 围岩由硬塑变为软塑状态, 甚至变为流塑状态, 产生大变形而丧失稳定性, 施工中如何控制地下水是保证顺利施工的关键。

由于洞顶存在杂填土层, 杂填土层多为建筑垃圾, 松散空洞多, 杂填土层下方为不透水的泥岩层, 这样就造成上层滞水赋存于杂填土层之中, 泥岩之上, 形成水囊。这些水通过泥岩之间的裂隙以及地质勘探孔形成下行通道突入洞内, 造成施工期间多次出现突水现象。

3) 围岩软弱易扰动且稳定性差

区间隧道穿越地层主要为人工杂填土层和第四系沉积层的粘土层, 局部地段为软塑到流塑状, 地层软弱。围岩自稳能力极差, 开挖后易产生塌方, 严重时可能发生涌泥现象, 使施工无法进行。另外洞内有基岩侵入土体, 造成隧道开挖时受力不均, 极易形成区部坍塌。

2.2 典型抢险过程介绍

整个施工过程区间共发生包括支撑变形、突水突泥、拱顶坍塌在内的突发事件7次。

1) 2#竖井横通道型钢变形

(1) 事故过程

2008年11月6日凌晨, 虎名区间2号竖井右侧横通道中支撑变形险情, 20A的工字钢横撑, 有两根出现挠曲, 其中最严重的一根工字钢水平方向挠曲度达到22公分, 横通道收敛变形严重超标, 如图1所示。

(2) 事故原因分析

一是, 地质原因:横通道开挖土体地质条件为粘土夹白色的高岭土, 这种高岭土具有遇水膨胀的性质。而当日上午进行了初期支护背后注浆工作, 经过注浆液的湿润后, 膨胀开来, 累积起来, 应力要释放, 于是造成横道道侧壁收敛。二是, 设计的缺陷:设计的横通道中支撑均为对撑, 这些工字钢支撑没有联系成一个整体, 单根点对点工字钢支撑偏于单薄, 无法抵抗膨胀土膨胀所产生的土压力。三是, 外界诱发因素:路面重载车辆震压且夜间重车明显比白天多。重车震压造成土压力加大, 也可压弯中支撑。

(3) 应急措施

(1) 封闭右线路面交通, 单边放行改走左线;

(2) 增加工字钢之间的连接钢筋, 然后挂网, 喷砼, 将中支撑工字钢形成整体受力体系;认识到虎泉街重车震压问题对隧道施工安全的影响, 在横通道上方设计施工了钢栈桥;

(3) 增加竖向支撑, 以I20工字钢从横通道底部支撑至拱顶, 防止拱顶下沉;

(4) 加密监测点, 在变形工字钢处增设收敛测点, 监测收敛和拱顶下沉情况。

2) 1#竖井横通道拱顶突水险情

(1) 事故过程

2008年11月6日下午, 正常施工1号竖井横通道左洞上台阶最后端墙时, 突然横通道拱顶部位发生大规模透水, 水流通过预留的初期支护背后注浆管下泄至横通道内, 见图3。

(2) 原因分析

经过现场调查发现该次透水是由于连日降雨, 雨水排放管道不畅通, 积聚的雨水渗漏后通过杂填土层或围岩裂隙渗透到横通道的拱顶排出。

(3) 处理措施

(1) 喷射混凝土封闭施工掌子面, 通知其他施工人员撤离出竖井;

(2) 在横通道支撑起三排方木和钢管架, 防止横通道拱顶沉降;

(3) 抽调7.5k W和5k W水泵各一台在雨水管道上游进行雨水抽排, 减少流经1号竖井雨水排放量;

(4) 进行地表加固。首先在1号竖井和雨水管道之间以2米间距布设一排长5米Φ42注浆小导管, 注双液浆堵水;

(5) 在横通道上台阶开挖完成后增加施工临时仰拱, 使初支尽早封闭成环, 增强其结构支撑的稳定性, 挂钢筋网并喷射混凝土, 使中支撑工字钢形成整体受力。并及时进行初期支护背后注浆。

3) 1#竖井右线K25+403拱顶坍塌

2009年4月25日, 一工区右线开挖到K25+403里程时, 隧道拱顶发生坍塌, 坍塌孔向拱顶以上出现高2米的空洞, 因该处上覆土层较薄, 有可能出现冒顶通天事故, 影响行车和管线安全。出险后, 项目部对塌方两侧处施打小导管, 对坍方处堆砌应急沙袋, 挂网喷砼处理, 见图5。控制住事态发展后, 对塌方处进行注浆充填加固, 顺利通过了该段。

3 小结

城市地铁所施工的暗挖隧道多处于浅埋、地表建筑物较多、围岩情况复杂不稳定、地下水丰富、施工难度大、安全事故多发段。本文以武汉市地铁二号虎名区间隧道超浅埋段暗挖法为例, 介绍了城市地铁所施工的浅埋暗挖隧道施工可能发生的主要灾害类型;并分析了典型险情发生的主要原因, 介绍了对险情所采取的主要措施, 可为同类工程提供借鉴。

参考文献

[1]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].合肥:安徽教育出版社, 2004.

[2]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京.人民交通出版社, 2003.

[3]赵志江.超浅埋暗挖隧道施工技术[J].现代隧道技术, 2011, 48 (3) :136-140.

暗挖隧道施工 篇2

为进一步加强暗挖隧道施工标准化建设，切实增强暗挖隧道施工人员安全管理工作，规范暗挖隧道施工作业人员施工行为，全面实施隧道进出实名制管理要求，避免造成人身伤亡事故发生，以及发生意外后能及时准确的进行搜救，达到提高项目部安全管理水平的目的，特制订暗挖隧道施工人员进出管理制度：

1.凡进入隧道者必须遵守本制度，全部执行翻牌规则，实行动态管理。对进入隧道来访人员、各参建单位管理人员和施工人员，把标有姓名的牌面翻至红面，出隧道时翻转蓝面，进行销号。

2.项目部建立劳务作业人员管理台账，新进场人员及时做好姓名牌，以便作业人员进出翻牌使用。并定期核对揭示牌与人员管理台账信息的一致性，以便随时调取作业人员基本信息。

3.凡进出隧道者必须按规定翻牌，严禁他人代翻牌，对于未经翻牌进出隧道者，项目部根据相关管理制度给予严厉处罚。

4.项目部值班人员认真监督人员进出翻牌工作，与隧道施工无关人员严禁进入隧道。

暗挖隧道施工 篇3

摘要：南水北调中线总干渠与石太铁路引入线交叉工程隧道结构主要位于黄土状壤土中，中间夹有2米的砾砂层。本隧道地层富含地下水，且补给来源充足。结构底板位于水位以下，结构防水要求高，防水施工至关重要。本文主要从主体结构防水、防水板施工、特殊部位防水以及防水涂层等方面，论述浅埋暗挖隧道防水施工方法及技术措施。通过采取可靠的设计、施工措施做到施工期间不对路基产生影响，通水期间不外漏，避免软化路基，达到防水可靠、经济合理的目的。

关键词：结构防水；防水板；施工缝；变形缝；防水涂层

一、前言

随着我国基础设施大规模建设浪潮的兴起，各种公路、铁路隧道工程越来越多。而隧道工程又不可避免地要经过含水量较高的地层，所以必将受到地下水的有害作用。如果没有可靠的防水措施，地下水就会侵人隧道，影响其内部结构，乃至危害到隧道的运营和降低隧道使用寿命。所以隧道工程的防水施工就显得至关重要。

二、工程概况

2.1 工程简介

南水北调中线总干渠与石太铁路引入线交叉工程位于河北省石家庄市西郊的石桥村西侧约0.5公里处，地形比较平坦，距国道约10KM，交通便利。暗渠与石太铁路引入线交叉点铁路里程为k14+824.5，与西环下行线交叉点里程为K22+840，石太引入线上下行线间距约为7.45m，石太引入线上行线与西环下行线线间距约为11.44m，石太铁路引入线为双线电化铁路，改京广货左线为电化普速货运铁路，隶属北京铁路局管理，列车最大行车速度不大于120KM/h。

设计范围渠道起讫桩号230+477～桩号230+649，全长172米，均位于直线上。其中进出口U型挡墙各5米，渠道下穿石太铁路引入线采用小净距三孔明、暗挖隧道形式通过，单孔暗挖134米，明挖结构28米，暗渠两孔间净土柱8.7米，每孔断面为马蹄形带仰拱形式，每孔内净最大跨度9.1米，净高8.5米。隧道埋深6.1米。

2.2 地质水文情况

隧道结构主要位于黄土状壤土中，中间夹有2米的砾砂层。持力层位于粘土层上。黄土状壤土承载力标准值fk =150kpa，自稳能力一般，砾砂承载力标准值fk =150kpa，自稳能力较差，粘土承载力标准值fk =200kpa，自稳能力较好。属于Ⅴ级围岩，地层岩性分布较均匀、土体整体稳定性较好。地下水主要为赋存予黄土状壤土下部及赋存予砾石中的承压力，主要受大气降水补给，地下水埋深18.7～19.05m，属于中性水（或淡水），对圬工无侵蚀性，经过基坑开挖发现实际地下水位标高在71.69m左右，而隧道开挖面底的标高为69.52m，两者相差2.17m。

图1 地质剖面图

三、隧道防水施工方法及技术措施

3.1 防水施工原则

本隧道地层富含地下水，且补给来源充足。结构底板位于水位以下，结构防水要求高，防水施工至关重要。隧道防排水遵循“防、截、堵，因地制宜，综合治理”的原则，本采取可靠的设计、施工措施做到施工期间不对路基产生影响，通水期间不外漏，避免软化路基，达到防水可靠、经济合理的目的。确立钢筋混凝土结构自防水体系，以变形缝施工缝等接缝防水为重点，辅以柔性外包防水层加强防水。

3.2 结构防水体系、技术要求及施工控制点

1、结构防水体系

隧道结构采用的均是防、堵、排相结合的防水体系，采用多层防水技术，确保不外漏，避免软化路基，其防水体系如图所示。

图1 防水体系示意图

2、技术要点

（1）隧道结构全部采用防水混凝土进行结构自防水，二衬防水混凝土的抗渗不得小于P10，三衬防水混凝土根据水利标准采用W6防水等级。

（2）防水混凝土结构的厚度不得小于25cm；裂缝宽度不得大于0.2ram，并且不得出现贯通裂缝。

（3）防水混凝土结构迎水面钢筋保护层的厚度不应小于50mm。

（4）结构自防水混凝土在施工过程中，要求采取切实有效的防裂、抗裂措施，并保证混凝土良好的密实性、整体性，减少结构裂缝的产生，提高结构自防水能力。

3、施工控制点

（1）混凝土结构自身的防水；

（2）防水层防水；

（3）施工缝防水；

（4）变形缝防水；

3.3 隧道主体结构防水

南水北调中线总干渠属供水工程，隧道防水工程尤为重要，因此隧道主体结构采用复合式衬砌结构，从外到内共设置5道防线。第一道防线初支结构与二衬间2.0mm厚EVA塑料防水板+400g/m2无纺布，第二道防线为700mm厚二衬衬砌结构自防水，第三道防线为2.0mm厚ECB塑料防水板，第四道防线为300mm厚过水衬砌结构自防水，第五道防线为2mm厚格永得R900R防水涂料。隧道防水如图所示。

图2 隧道结构防水结构图

3.4 隧道防水板施工

1、隧道防水板施工流程

主体工程采用复合式衬砌，采用EVA塑料防水板+ECB塑料防水板双层防水，铺设方法及工艺相同。防水施工工艺流程见图：

图3 防水板施工工艺流程图

2、隧道防水板施工技术要求

1）防水板施工准备

①防水板应在初期支护结构趋于基本稳定，隐检合格后方可进行铺贴。

②铺设防水板的基面应无明水流，否則应进行初支背后的注浆或表面刚性封堵处理，待基面上无明水流后才能进行下道工序。

③铺设防水板的基面应平整，铺设防水板前应对基面进行找平处理，处理方法可采用喷射混凝土或1：2.5水泥砂浆抹面的方法，一般宜采用水泥砂浆抹面的处理方法。处理后的基面应满足如下条件：

D/L≤1/10，其中D：相邻两凸面间凹进去的最大深度；L：相邻两凸面间的最短距离。

④基面上不得有尖锐的毛刺部位，特别时喷射混凝土表面经常出现较大的尖锐石子等硬物，应凿除干净或用1：2.5的水泥砂浆覆盖处理，避免浇筑混凝土时刺破防水板。

⑤基面上不得有铁管钢筋铁丝等凸出物存在，否则应从根部割除，并在割除部位用水泥砂浆覆盖处理。

⑥变形缝两侧各500mm范围内的基面应全部采用1：2.5水泥砂浆找平。

⑦防水板基层面阴、阳角处应作成100mm圆弧或50×50mm钝角。

⑧当仰拱初衬表面水量较大时，为避免积水将铺设完成的防水板浮起，宜在仰拱初衬表面设置临时排水沟。

⑨防水基面检查：用2m的直尺紧贴垫层，直尺与基层面的空隙不应超过5mm，且每米长度内不得超过一处，空隙允许有平滑过渡。

2）铺设缓冲层

①铺设防水板前应先铺设缓冲层，在喷混凝土隧道的拱顶正确标出纵向中线，再使土工布的横向中心线与喷混凝土这一标志相重合，从拱顶向两侧边墙铺设，用膨胀螺栓、铁垫片和与防水板相配套的塑料圆垫片将缓冲层固定在基面上，固定时钉头不得凸处垫片平面。固定点之间呈正梅花型布设，侧墙上的固定间距为80～100cm，顶拱上的固定间距为50～80cm；仰拱上的防水板固定间距为1.0～1.5m，仰拱与侧墙连接部位的固定间距应适当加密至50cm左右。所有塑料垫片均应选择基层凹坑部位固定，避免固定防水板时局部过紧。

图4 缓冲层铺设示意图

②缓冲层采用搭接法连接，搭接宽度50mm，搭接缝可采用点粘法进行焊接或用塑料垫片固定。缓冲层铺设时应与基面密贴，不得拉得过紧或出现过大的皱褶，以免影响防水板的铺设。

3）防水板的铺设

缓冲层铺设完毕后进行铺设防水板，采用无钉铺设工艺，在隧道的拱顶部缓冲层上正确标出隧道纵向中心线，再使防水板的横向中心线与这一标志相重合，将顶部与热塑料垫圈用电热压焊器热熔焊接，使防水板与热塑性垫圈融化粘接为一体，与缓冲层一样从拱顶开始向两侧墙铺设，边铺边焊。

①铺设防水板时，防水板的铺设方向以尽可能少地出现手工焊缝为主，并不得出现十字焊缝（即不得出现四层材料搭接部位），顶防水板宜采用沿隧道纵向铺设的方法，搭接方向应顺纵坡方向，不得倒坡搭接。

图5 防水板铺设示意图

②防水板采用热风焊枪手工焊接在塑料圆垫片上，焊接应牢固可靠，避免浇筑和振捣混凝土时防水板脱落，焊接时严禁焊穿防水板。

③防水板固定时应注意不得拉得过紧或出现大的鼓包，铺设好的防水板应与基面凸凹起伏一致，保持自然、平整、伏贴，以免影响二衬灌注混凝土的尺寸或使防水板脱离圆垫片。

④防水板接头处应擦干净后用双焊缝爬焊机焊接，两单条焊缝的有效焊接宽度不小于15mm，两幅防水板的搭接宽度不少于150mm，允许偏差-10mm。焊缝应均匀连续，不得有假缝、漏焊、焊焦、焊穿等现象。

图6 防水板焊缝示意图

⑤防水板铺设完毕后，应对其表面进行全面的检查，发现破损部位及时进行补焊，补丁应剪成圆角，不得有三角形或四边形等尖角存在，补丁边缘距破损边缘的距离不得小于7cm；补丁应满焊，不得有翘边、空鼓部位。

⑥分段铺设的防水板的边缘部位应预留至少60cm的搭接余量，也可将甩槎卷起后固定，并注意后期的保护；甩槎过短会导致后期接槎无法操作。

⑦防水板搭接缝应与二次衬砌环向接缝、施工缝等防水薄弱环节错开1～2m。

⑧对防水层进行验收合格后，才能进行下道工序的施工。

4）防水板的检查

①固定点间距

固定点间距应符合设计要求。固定点之间呈梅花形布设，间距为：拱顶500～800mm；边墙800～1000mm；仰拱1000～1500mm。

②与基面密贴

在拱部用手托举起塑料板，各处均应与基面密贴，不密贴处小于10%。

③焊接质量

防水板焊缝宽度≮15mm，搭接宽度≮150mm，焊接应平顺、无波纹、无焊焦、烧糊或夹层。

进行充气检查时，充气压力为0.12～0.15Mpa，稳定时间≮5min，允许压力下降20%，否则应进行补焊，直到达到要求为止。

3.5 隧道特殊部位防水

本工程特殊部位主要是指施工缝和变形缝，其中施工缝分为環向施工缝与纵向施工缝，按照设计要求，环向施工缝设置中埋式止水带和背贴止水带形成复合防水构造；纵向施工缝采用钢边止水带和背贴止水带；变形缝防水采用中埋止水带、填缝材料及背贴止水带构成复合防水构造。

图7 环向施工缝复合防水图 图8 纵向施工缝复合防水图

1、背贴止水带

变形缝部位二衬结构外侧橡胶背贴式止水带，止水带宽度400mm。止水带的接头可采用现场热硫化对接焊接，采用直角对接或45°斜角对接均可，要求应对齐，接口打磨平整，对接牢固、严密、可靠、不透水；止水带采用现场搭接焊接，搭接长度不得小于10cm，搭接部位应满焊（包括齿条搭接部位）；当无条件时，可采用未硫化的丁基橡胶腻子片粘贴搭接。接头两侧止水带的纵向中心线应与接缝对齐，误差不得大于30mm。

止水带安装完毕后，不得出现翘边、过大的空鼓等部位，以免灌注混凝土时止水带出现过大的扭曲、移位。在转角部位的止水带齿条容易出现倒伏，应采用转角预制件或采取其它防止齿条倒伏的措施。止水带表面严禁施做混凝土保护层，应确保止水带齿条与结构现浇混凝土咬合密实；浇筑混凝土时，平面设置的止水带表面不得有泥污、堆积杂物等，否则必须清理干净，以免影响止水带与现浇混凝土咬合的密实性。

图9 变形缝复合防水图

2、钢边止水带与中埋式止水带

为保证暗挖隧道主体衬砌顶板、侧墙及底板变形缝和施工缝的防水效果，除在衬砌结构外侧设置外贴式止水带外，还要在结构中间设置钢边橡胶止水带或中埋式止水带。止水带宽度为400mm，在埋设位置应准确，其中心位置应与施工缝的中心线重合；止水带宜采用专用钢筋套或扁钢固定，采用扁钢固定时止水带端部应先用扁钢夹紧，并将扁钢与结构内钢筋焊牢，固定扁钢用的螺栓间距宜为500mm。衬砌结构混凝土浇筑时应避免碰触止水带。

3.6 防水涂层

为了避免隧道通水后发生外漏导致路基软化，影响铁路安全，隧道主体结构设置2层塑料防水板，但为保证隧道不渗不漏，仍需采取一些必要措施，为此，在隧道过水衬砌施工完成后在结构表面涂刷一层防水涂料，鉴于南水北调工程对的水质要求，所以采用符合绿色环保要求的格永得R900R防水涂料。

1、防水涂料特点

①在水平和垂直面上可用滚筒进行施工，提高施工速度。

②能使用于迎水面或背水面。

③易于涂抹，可通过搅拌快速混合。

④优异的低吸水性，以及良好的憎水性。

⑤与混凝土、石材和抹灰的基层粘结力强。

2、施工流程

①基层处理

用砂浆填平所有的孔洞，接缝处应平整。

用钢丝刷等处理基层，除去所有沥青、油、油脂、灰尘、浮浆以及其他表面污染物。切除表面突出物。

施工前用净水清洗基层数次，使得基材表面水饱和，确保表面应湿润，无积水。

②搅拌

每整包25公斤粉料，根据现场条件和施工方式，可加水7.00–8.50升。先将正确用水量的75%加到干净的混合容器中，缓慢添加格永得R900R粉 料，用搅拌器慢速搅拌，转速为500-600rpm，搅动3-5分钟，至形成均匀浆料，无任何结块。

将挂壁的粉料刮入桶中，然后加入剩余的水，搅拌均匀。按照所给比例混合。不得向浆料中添加多余的水、水泥、沙子或其他添加物。

③施工

使用刷子、抹刀，或辊刷涂覆2层。每遍刮涂的推进方向应与前一遍相互垂直、交叉进行。涂覆第二层时，应避免破坏第一层。

四、结束语

本工程防水工程多道防水技术综合运用，同时严格控制衬砌混凝土施工质量，充分发挥衬砌自防水作用，同时辅助采用防水板、注浆、防水涂料等多种措施，极好的保证了输水隧道不发生“外渗、外漏”等现象，保证了路基稳定安全。类似工程施工过程中要注意以下几点：

1、本工程属供水工程，防水质量要求非常高，结构防水体系特别是防水薄弱环节（如施工缝、变形缝等）防水的施作是确保工程质量的关键。

2、钢筋混凝土结构自防水为根本，采用高性混凝土，施工缝、变形缝等为重点，以结构混凝土及柔性全包防水层施工工艺为关键。

3、加强防水材料的管理，严格进货渠道，确保材料质量满足设计要求。

4、為减少二衬钢筋施工时对防水层的损伤，二衬的钢筋进洞前钢筋头均戴上防护套，并使用机械连接（冷接压）方式，减少洞内火工，在必须使用电焊时，在电焊及防水层之间垫上移动式防护板。

5、严格把控隧道初期支护基面平整度、防水板焊缝搭接宽度、焊接质量等工序，确保防水施工质量。

6、防水板焊接完成后一定要进行充气试验检测气密性，确保接缝焊接质量，同时采用与防水板同材质的背贴止水带时，也必须要对止水带与防水板的焊缝进行气密性检测，确保构造缝的防水效果。

参考文献：

[1] 南水北调中线总干渠与石太铁路引入线交叉工程设计图纸及相关方案。

暗挖车站施工方案研究 篇4

某大街为一、二号线的十字交叉换乘车站, 车站主体均为暗挖施工, 一号车站采用PBA工法和CRD工法施工, PBA工法段为两层三跨三连拱结构。二号线采用PBA工法施工, 结构为两层两跨两连拱结构。车站地面上的交通非常的繁忙, 周边建筑物也非常的多且离车站的距离很近, 在车站的上方管线十分的复杂, 且有多条砌筑的污水渠, 距离车站结构拱顶仅3米左右, 污水的整体性还是比较差的, 渗漏水的现象非常的严重。

工程地质与地下水情况:该段的地层情况由上到下依次为:杂填土层、粘土层、粉细砂层、中粗砂层、圆砾层、砾砂层、圆砾层;地下水类型为孔隙潜水, 稳定水位埋深在4.6~5.7m, 含水层渗透性好, 且地下水补给充分。车站埋深6.3~6.6m, 整个车站位于地下水位以下。

2 施工材料及机械配套技术

2.1 主材需求

整标段主材需求:商品混凝土60801m3;喷射混凝土11525.05m3;钢材13756t;φ42超前注浆小导管213307m;φ108大管棚19700m;2mm厚PVC防水卷材43770m2;400g土工布43770m2;防水涂料3674m2;止水带16154m;止水条8439m。

2.2 机械设备配套技术

机械的配备要遵循一定的原则, 如:满足要求、能力配套和高效适用, 要以绩效优先为目的进行设备的配置, 在满足使用前提下, 规格的种类要尽量的减少, 许多机械要考虑共用, 如果用不到的要及时的抽调走。

根据单项施工技术要求和施工作业条件进行设备选型, 考虑通用性进行调配;按照施工进度计划指标配备设备台数, 确保生产能力留有余地, 同时考虑突发性事件所需的工程抢险应急设备。

(1) 围护结构施工工程设备。围护结构主要为钻孔灌注桩, 包括一号线车站出入口及风道围护结构中φ1000、φ800钻孔桩;PBA工法暗挖车站、风道内围护结构中φ600、φ800钻孔桩。

车站出入口及风道明挖段钻孔桩采用反循环钻机施工, 根据工程量及工期要求, 配2台即能满足要求。PBA工法施工在洞内成桩, 作业空间受到很大限制, 采用异型冲抓钻机成孔, 每个工作面配备两台, 共配备13台。

(2) 支护工程施工设备。暗挖超前支护有超前大管棚、超前小导管。超前管棚设在土层, 采用TT145夯管锤进行夯进施工;超前小导管采用吹管布孔, 注浆泵注泵。部分出入口桩顶部分为土钉墙, 工程量不大, 采用1台JMZ-150锚杆钻机施工。

(3) 土方开挖施工设备。暗挖车站考虑3个面租用6台小型挖掘机在基坑内分层开挖土方, 配备12台机动三轮车通过运输马道出土, 其余附属结构等主体结构完成后再施工。

(4) 运输设备。洞内采用无轨运输, 考虑4个开挖面同时作业, 配备16台机动三轮车用于洞内运输。洞内渣土通过提升系统提至临时碴场, 渣土外运包给业主指定单位。

(5) 供风及初支设备。为减少污染, 喷射混凝土选用潮喷技术, 共配置12台PZ-5潮喷机, 其中二工区配置6台, 其余工区各配置3台。每台潮喷机工作时消耗风量为每分钟7m3 (风压为0.7MPa) , 管路损耗按20%计, 即12台湿喷机同时工作时总耗风量为100.8m3。考虑到工序错开, 12台湿喷机不可能同时工作, 故配置供风量为80m3的空压机就足够。为减小噪音, 选用4台供风量为20m3的P950E型低噪音电动空压机, 另配置2台VY-12/7型内燃空压机 (供风量为每分钟12m3) , 供停电时应急使用。

拌合站设在井场, 选用4台 (每个施工竖井1台) 强制性拌合机。喷射混凝土料在洞外拌合, 再运到掌子面使用。

3 方案的实施

3.1 施工方案的制定

遵循“关注周边环境, 全程监控量测;多面平行流水, 通盘统一协调;重点工序突出, 资源配套适用;安全风险可控, 质量工期确保”的基本原则进行施工组织安排。

本工程为十字交叉车站, 包括一、二号线车站, 四个出入口通道、四个风道、四个换乘通道、七个疏散通道, 楼梯、站台板等。以主体结构为重点, 兼顾附属结构、附属设施, 施工降水先行, 全程监控量测, 按照“多作业面、大平行、小流水”原则组织施工;严格控制地层变形, 加强周围环境保护。

主体结构施工分四个工作面:

一号线车站东西两侧:由1#、2#施工竖井施工横通道进车站, 先施工导洞、后导洞内施工桩柱, 纵梁紧跟、扣拱对称施工、结构逆作成型;CRD暗挖段在双层段结构成型后由双层段进洞、管棚超前支护、分块分部开挖、中洞结构先成、侧洞对称后施。

二号线车站南北两侧:风道和紧急疏散口兼作施工通道, 南北方向相向施工。PBA暗挖段由紧急疏散通道进洞、错开开挖步序、导洞分别先成、洞内跳孔成桩、纵梁中柱紧跟、扣拱对称施工、随挖随支到底、结构逆作成型。

附属设施形成多作业面同时作业, 兼作施工竖井提前施工, 其余部分主体完工施作。

3.2 施工顺序安排

遵循“一、二号”线要同步施工的总体顺序, 为主体工程提供通道的附属工程可以先进行施工, 然后再主体工程要紧接全面的再进行快速施工, 在主体施工过程中, 要将通道换成和紧急疏散通道施工穿插进行;对于地面的附属工程施工, 要尽量的提前, 避免给后期的施工带来压力, 如果条件允许, 不要在冬季进行明挖结构的施工。

3.3 临时工程

3.3.1 施工围挡

本合同段的施工场地均实行封闭式管理, 采用硬质彩钢板围挡, 根据指挥部统一要求围墙主要采用装配式彩色喷涂钢围挡, 围挡板为宽0.85m、高2m硬质彩钢板, 板下砌50cm高“24”砖墙, 每隔3.45m设一φ80钢管柱, 围挡板后用角钢焊接, 邻街侧挂指挥部要求的喷绘。

3.3.2 场内道路及场地硬化

因各施工场地均毗邻城市交通道路, 交通便利。场地规划时外部充分利用既有道路, 修建少量施工便道与既有道路顺接, 满足施工运料、出碴的要求。场地内尽量利用原路面, 不能利用原路面的, 对路面进行硬化, 保证宽度、承载力满足施工要求。

除明挖基坑及围护结构部分以外, 施工场地内的所有地面均进行硬化, 其中临时储碴场和运输道路硬化厚度考虑重车荷载, 其它部位硬化厚度考虑一般施工荷载。

3.3.3 排水及沉淀设施

在各施工场地的大门内侧均设置洗车槽。洗车槽设蓄水池和沉淀池, 以确保出入施工场地的车辆干净, 不污染城市交通道路。基坑上沿设挡水圈, 高度50厘米, 采用红砖浆砌, 砂浆抹面。施工污水经沉淀池沉淀后排入市政污水管道, 满足文明施工及环境保护需要。

3.3.4 砂石料场及搅拌设备

为充分利用现有的场地空间, 并且满足文明施工管理的要求, 对每天具有一定消耗量的大堆松散砂石料用储料仓进行集中存放。

因施工场地较小, 没有条件采用自动计量搅拌系统, 现场混凝土搅拌采用强制性搅拌机, 直接由下部投料孔或溜槽直接向洞内或基坑内供料。

结语

综上所述, 施工方案要切合实际和具有高度的可操作性, 要做到每道工序本身质量达到设计要求, 不给下道工序留下隐患, 保证下道工序顺畅施工, 就需要实施科学合理的施工方案, 只有在保证质量的同时方可保证速度, 施工技术发挥了其良好的作用, 就会大大的促进各个工序的改进和提高。使得施工进度进一步提高, 质量更加有保证。在此工程中, 施工单位克服了重重困难, 高质量且快速的完成了暗挖地铁车站的施工, 获得了良好的社会评价。由此可见, 科学合理的实施施工组织设计, 配以合适的机械加上科学的施工管理, 是实现工程快速、高质量施工的重要途径。

摘要：就暗挖地铁施工来说, 施工材料和施工机械的选用以及采用怎样的施工技术至关重要。本文根据某车站工程实践总结, 系统介绍了科学的施工方案在暗挖车站工程中的应用, 实现了暗挖车站工程以良好的质量, 快速的进度完成了施工的目标。

关键词：暗挖,快速,施工

参考文献

[1]房倩, 张顶立.浅埋暗挖地铁车站下穿既有线结构施工方法研究[J].中国铁道科学, 2007, (05) .

[2]王占生, 张顶立.浅埋暗挖隧道近距下穿既有地铁的关键技术[J].岩石力学与工程学报, 2007, (S2) .

暗挖隧道施工 篇5

【摘要】

通过对深圳地铁大科区间2# 竖井暗挖隧道施工方法与机械配置分析,总结如何实现地铁区间隧道快速施工及施工中设备管理等问题,为类似城市地铁工程施工积累经验。

【关键词】

地铁暗挖隧道 机械配置 施工管理

1 工程概况

深圳地铁大剧院―科学馆区间隧道位于市中心深南大道下,里程SK2 + 976.103～SK4 + 095.300 , 左线长1144.717 m , 右线长1135.693 m , 线间距13.2 ～ 17.2 m , 埋深10～19 m , 沿线地下管线纵横交错,两侧高层建筑密集,区间隧道渡线段开挖跨度20 m , 隧道洞身穿过富水砂层及流塑状粘性土地层,施工难度大。隧道采用浅埋暗挖法施工,无轨运输,区间原设计竖井两座,平面净空尺寸5 m ×6 m , 后因工期较紧增设3# 竖井。

2 施工方法

2# 竖井承担区间隧道1 200 延长米的开挖初支及二次衬砌施工任务, 竖井于 年5 月4 日正式开工, 年3 月30 日提供铺轨条件。

单孔单线隧道采用短台阶法施工, 施工时采用<42 mm 小导管超前注浆加固,上台阶人工配合风镐环形开挖留核心土,手推斗车出碴,下台阶用DH55-V 微型挖机直接挖装,机动翻斗车出碴。二衬采用液压自行式衬砌台车进行,每环衬砌长度9 m , 附着式振动器振捣。全包防水层采用双焊缝无钉铺设工艺,防水板的铺设和钢筋绑扎在自制简易作业台架上进行,拱墙二衬施作前先完成隧底仰拱及填充。竖井管段区间左右线共设3 处施工横通道, 其里程分别为SK3 + 763 、SK3 + 840 、SK3 + 924 , 以多创工作面,减少开挖初支和二次衬砌作业之间相互干扰,加快施工进度。其中SK3 + 924 横通道为永久结构,作为地铁315kVA 变电站的供电接口。

3 机械设备配置

3.1 综合线机械设备配置

综合线机械设备包括施工通风、施工排水、洞内供电、施工用高压风、通讯、信号等设备,见表1 。

表1 综合线机械设备配置

3.2 各专业作业线机械设备

配置31211 提升作业线暗挖区间施工出土及下料(除混凝土圬工) 都要通过井口提升系统进行,经过比选,所用提升设备见表2 ,

(1) 预制T 梁预应力钢束采用分阶段张拉,相对于制等,而预应力筋由于施工因素、材料性能及环境条件在吊装前一次性完成张拉,可减少预应力损失;而采用的影响会产生不同程度的应力损失,所以对各个环节两端分级同步张拉,要比一端张拉到控制应力、再在另的质量控制非常重要,关系到张拉施工的成败。一端补张拉的应力损失要小,从而进一步确保了梁体实践证明,这些设备的提升能力完全满足施工进度要包防水层(350 g/m2 土工布+ 115 mm 厚PVC 防水板), 求。其机械设备配置见表6 。

表2 提升作业线设备配置

3.2.2 超前小导管注浆作业线

隧道拱部用<42 mm 注浆小导管超前预加固,普通地质地段压注水泥浆,砂层地段压注水泥―水玻璃双液浆,其机械设备配置见表3 。

表3 注浆作业线机械设备配置

3.2.3 挖装运作业线上台阶开挖采用人工配合风镐进行,单个工作面机械设备配置见表4 。

表4 挖装运作业线机械设备配置

3.2.4 喷锚作业线

隧道初支采用锚网喷混凝土支护,辅以<22 mm 格栅钢架支撑,C20 网喷混凝土厚30 cm , 其机械设备配置见表5 。

3.2.5 二衬作业线

在隧道施工中, 衬砌工作量占隧道总工程量的30 % , 衬砌速度的快慢直接影响到成洞的`速度。二衬施工工序包括基面处理、防水层铺设、钢筋绑扎、立模、混凝土浇筑、拆模、养护等。

表5 喷锚作业线机械设备配置

表6 二衬作业线机械设备配置

4 结语

暗挖隧道施工 篇6

关键词：地铁 暗挖隧道 爆破技术 设计

1 工程概况

随着城市的快速发展，城市轨道交通建设速度也在不断的发展，轨道交通建设需要对道路进行爆破，而爆破必然会对周围的建筑产生影响，因此如何协调好城市轨道交通建设与当地居民的关系成为当前轨道交通建设最为关键的因素。青岛地铁3号线土建05标江西路站～宁夏路站区间，全长712.74m，隧道埋深11m～20m，周围居民楼比较多，而且地质都不适合进行较大规模的爆破行为，因此在此工程段进行爆破需要进行严密的设计，防止出现因为爆破威力过大而导致居民生活受到影响，尤其是预防对居民住宅的影响。

2 钻爆设计

2.1 钻爆设计原则 由于此施工段涉及居民楼的数量比较多，其周围人员流动比较大，施工环境比较复杂，因此在进行钻爆时一定要结合施工环境以及地质情况进行合理的安排。因此钻爆设计应该遵循“减震、安全”的原则，采取多打眼、少装药，多分段的方式，通过一定的技术条件降低因为钻爆而产生的巨大声音以及注意碎石的飞裂方向，最大程度降低钻爆对周围居民的影响。具体到此工程我们应该采取控制爆破装药量，多次爆破的方式，多进行钻孔进行爆破，严格控制爆破影响范围，合理设计安全爆破时的震速。

2.2 爆破设计

2.2.1 炮眼的布置 因为此工程地质属于软弱围岩地质，其不适合进行较深的钻孔，因此炮眼的深度应该保持：除陶槽眼垂直深度采用1.3m深外，其它眼均采用1.1m深，钻孔采用YT-28风钻，炮眼直径为Ф42mm。

2.2.2 爆破安全验算及装药参数确定 地铁距离地面建筑约为15m，并且地面建筑多为混凝土建筑，因此根据相关规范要求安全震速控制应该在1.5cm/s以内，根据《爆破安全规程（GB6722-2003）》中相关计算公式得出：

Qm = R3（Vk/k）（3/α）

Qm-最大一段允许用药量（kg）；Vk-震动安全速度，取1.5cm/s；

R-距建筑物距离（30m）；α-炸药衰减指数，取2.0；

m-炸药指数，取1/3； K-场地因数，取180。

经计算得最大一段用药量2.56kg>2.25kg，符合《爆破安全规程（GB6722-2003）》安全要求。

3 爆破安全设计

3.1 合理设计爆破方案 由于此工程段的地质基岩比较浅，因此需要进行多次爆破作业，同时尤其地面建筑多、人员流动大，爆破施工环境比较复杂，为安全生产需要对爆破方案进行严密的设计，将爆破影响控制在允许的范围内，具体方案设计措施：首先针对不同的地质结构采取不同的爆破技术方案，对软性岩石采取预裂爆破技术而对于硬性的岩石则要使用光面爆破技术；其次要严格控制爆破震速，遵循安全生产的原则在进行爆破作业准备时要每个炮眼的用药量以及炮眼填塞物的长度，并且在进行规模爆破时要进行测试爆破试验，并且爆破试验的数据要以3次以上的实际测量数据为准。

3.2 降低爆破震动的影响

降低爆破震动将从以下几个方面入手：①炸药品种的确定。炸药品种与炸药的爆破震动速度有直接影响，根据工程地质和水文地质条件，本工程施工中选用防水效果好的乳化炸药。②起爆网络的确定。本工程采用光面爆破技术，各炮孔起爆顺序为：掏槽眼→辅助眼→周边眼，由里向外逐层起爆。设计爆破网络为孔内微差，孔外分段的非电微差起爆技术。导爆管自3段起连续段位使用，使段间间隔时间不过大，既能防止地震波相叠加而产生较大的震动，又能连续起爆。起爆网络的联结：毫秒雷管→导爆管→非电毫秒雷管起爆网络。采用孔内外结合微差起爆网络，联网时要保证后起爆的网络不被先起爆的炸断。③掏槽方式的确定。经过多次研究试验，最终确定区间下穿建筑物段采用预打中空孔二级直眼掏槽组合形式进行上台阶掏槽爆破。④装药结构及填塞的确定。装药结构与单孔装药量：掏槽眼，辅助眼采用连续装药结构，周边眼采用间隔装药结构，每个炮孔装药后的剩余孔段全部用炮泥堵塞。炮泥采用配合比1：3的粘土与砂子混合物，炮孔使用直径32mm、长30cm，质量300g的卷状乳化炸药。导爆管全长铺设。并加强炮眼堵塞。

4 爆破效果和心得总结

在进行爆破作业过程中，施工地质具有非常复杂的特征，其具有软化岩石，也具有硬性岩石，并且岩石的分布结构非常不均匀，这些情况给爆破工作带来一定的影响，但是通过科学的爆破工程方案设计以及使用先进的爆破技术使得爆破工程得到了预期的效果，即在保证地面建筑物安全的情况下，完成了地铁隧道内的施工要求，虽然在进行爆破的过程中也会出现一些爆破用药量过大或者过小的现象，但是其都在预期的控制范围内。

在城市市区进行地铁爆破作业需要对前期工作进行严密的规划，在科学规范爆破技术的同时还要协调处理与周围居民的关系，将爆破带来的影响降低到最低，同时爆破工作进行前要通过相关公众熟悉的媒体公布爆破时间；要对爆破施工的地质进行详细的调查分析，并进行爆破试验，计算出符合爆破区域地质，并根据该值进行限量爆破设计，控制最大段装药量，是控制爆破振动的根本；加强施工过程中的各种监测，并根据监测结果调整施工参数，将各项指标控制在预警范围内。

参考文献：

[1]仓盛.控制爆破技术在某地铁工程中的应用[J].城市建设理论研究，2013（22）.

[2]程续升.临近建筑物浅埋暗挖隧道爆破减震技术[J].城市建设理论研究，2012（34）.

暗挖隧道空洞初步普查施工及处理 篇7

1 空洞分析

1) 隧道概况。本工程暗挖隧道为标准的单线单洞暗挖隧道, 覆土厚度约10.40 m。左线隧道长8.519 m, 右线隧道长29.599 m, 分别为后期地铁车辆运行开挖。暗挖隧道总长58.118 m, 左右线隧道中心水平间距约15 m。结构为标准的马蹄形断面, 复合式衬砌。施工采用台阶法预留核心土施工, 开挖断面跨度为6.2 m, 高度在6.65 m。暗挖隧道主要穿越了粉细砂层。

2) 空洞产生原因。在二次衬砌施工中, 泵送混凝土流动性较大。受施工条件制约, 在重力作用下, 因混凝土浇筑方量不够, 部分空气密闭在狭小的空间形成气囊, 混凝土和易性不够或模板泵送口拆管时部分混凝土掉落等原因, 在拱部二衬混凝土浇筑过程中往往难以饱满, 形成局部空洞区域。

同时施工时原材料质量控制不严、砂砾过细、水泥用量过大、混凝土水灰比过大、温差和隧道内通风状况等都会引起混凝土收缩, 导致衬砌混凝土下沉脱空, 甚至形成空洞。

2 空洞普查方法

2.1 拱部敲击法

拱部敲击法是采用目测、人工敲击办法对隧道拱顶进行空洞检测的一种方法。其原理是通过敲击衬砌表面, 通过传递回来的声音以及手部反作用变化来判断衬砌背后的密实程度。

1) 现场准备。a.现场施工人员配备反光背心, 安全带及安全帽。b.施工前对机械设备进行一次全面检查, 如有缺陷, 及时维修、调整。c.确定区间内施工用水来源及施工用电来源。d.组织施工人员学习施工方案和交底, 熟悉施工环境和施工流程。

2) 施工步骤。a.测量队进行放样, 标注出暗挖双线隧道拱顶中线位置, 并沿着拱顶中心线两侧各标注出50 cm, 1 m位置处。b.组合装配式脚手架并搭建施工检测平台, 如图1所示。c.首先采用目测方法判断二衬结构表面有无明显错台或者颜色异常部位, 如果发现此类现象重点标记检测。用手握住橡皮锤, 对如图2所示点进行检测。图2中每个点间距50 cm, 用锤子沿着顺序挨个进行敲击, 根据声音以及手感判断背后有无空洞现象, 每个点最少敲击三下, 声音异常处依照实际情况适当增加敲击数量进行判断。d.从暗挖隧道马头门处开始敲击, 待所有点敲击完成之后将施工作业平台推至下个位置处, 重复上述c.的工作。首先马头门处开始第一处作业, 由大里程方向向小里程方向, 每间隔1 m为一处位置, 左右线暗挖隧道共计约60 m。拱顶检查区域如图3所示。检查范围:沿拱顶中心线两侧各检查1 m, 每50 cm一个点。e.人工敲击同时详细填写检查记录表, 同时报监理全程旁站。待检测完毕之后对存在空洞处进行注浆处理。

2.2 地质雷达检测法

地质雷达 (简称GPR) 剖面测量与声纳、地震反射法类似, 采用的是时间域脉冲雷达, 将宽频带的脉冲电磁波发射到介质中, 通过接收反射信号达到探测目标体的目的, 雷达系统向被探测物发射电磁波脉冲, 电磁脉冲穿过介质表面, 碰到目标物或不同介质的界面被反射回来, 根据电磁波的双程走时, 分析确定探测目标的形态及结构特性[1]。其探测原理如图4所示。

如果回填不密实, 就会有多个界面对电磁波多次反射。如果雷达剖面上出现零乱、不连续的强反射能量团块 (条带) 状异常, 那就是衬砌层或回填层中的不密实处[2]。

1) 施工步骤:布置纵向测线位置及数量 (纵向布线位置在拱顶、左右拱腰、左右边墙各布置1条) , 图5为测线示意图。并按一定间距打出里程桩号标记点, 该桩号与隧道开挖施工桩号一致, 同时准备高空作业台车。

2) 内业准备:检查有关零部件是否齐全, 准备有关记录、资料、照明灯具等, 室内连机调试看仪器是否工作正常, 充电。

3) 现场作业:操作人员和仪器均位于作业车上, 天线贴在衬砌表面, 设置有关仪器参数并调试 (时窗长度、滤波器、增益等) , 随作业台车一起移动, 若实行连续扫描探测, 应保持匀速移动, 按设置的测线检测并按设置的里程桩号打标定位。

4) 室内资料整理:将所获图像资料文件导入软件后处理, 核对文件与记录有无差错。

5) 信号处理和目标识别:输入有关相对介电常数或波速, 由传播时间曲线从而检测出空洞实况[3]。

3 空洞处理

1) 现场准备:a.现场施工人员配备反光背心, 安全带及安全帽。b.施工前对机械设备进行一次全面检查, 如有缺陷, 及时维修、调整。c.确定区间内施工用水来源及施工用电来源。

2) 技术准备:a.准备探杆, 进一步确定空洞部位的范围。b.组织施工人员学习施工方案和交底, 熟悉施工环境和施工流程, 明确在有限时间内施工的重点和难点, 避免在施工过程中慌乱。

3) 空洞注浆:施工人员分为两组, 每组由一名管理人员带领工人, 分别处理拱顶破损位置和对其他位置进行注浆。a.混凝土厚度未达到5 cm时处理方法:首先对该部位不足5 cm的混凝土进行剔凿, 保证周边结构厚度达到5 cm以上。处理时采用将稠度适宜的灌浆料用灰铲送入拱顶并压实的方法进行填实。施工第1天在洞口四角打设膨胀螺栓, 孔深8 cm以上。预固定自制的弧形钢模板, 如图6所示。第2天将灌浆料分层灌实后立即封钢模板, 将膨胀螺栓的螺帽拧紧。一周后拆除弧形钢模板并修整表面。b.混凝土厚度大于5 cm时处理方法:调查时大部分空洞处混凝土无破损, 可打眼进行注浆处理。接电后使用电锤在空洞部位打眼, 在空洞部位靠下侧处进浆孔, 拱顶最高处打一排气孔, 之后调配水泥灌浆料从进浆孔处向拱顶空洞注浆, 排气孔处流出浆液后继续向排气孔内注浆, 压力达到设定值后封闭进浆孔和排气孔。处理完毕后拆除脚手架、清理现场。

填实、注浆工作完成, 经监理工程师确认后方可结束施工。

4 质量保证措施

4.1 人、材、机的控制

1) 人员控制主要措施。a.加强思想教育, 让每一位职工都明白本工程的重要性, 自觉树立意识。b.对关键工序配备技工和现场分管工程师共同把关, 配备足够熟练操作工, 从控制各环节的工作质量上确保工程质量。c.严格作息时间, 严格执行交接班签字制度。下道工序施工时, 上道工序留值班人员, 加强检查, 通力配合, 不留隐患。

2) 材料控制主要措施。用于本工程的所有原材料, 如钢筋、水泥、砂石、石子、速凝剂等, 均要有出厂合格证和质量证明文件, 并严格按规范进行工地抽检, 合格后方可使用;杜绝不合格材料用于本工程施工。

3) 机械控制主要措施。投入本工程的主要机械设备新旧程度均控制在80%以上, 对工程质量有直接影响的施工设备平日里加强保修, 使用时配机械师值班, 随时保证其可靠工作。

4.2 安全质量保障措施

1) 所有施工人员需佩戴安全帽。2) 操作人员服从施工及运营单位的管理, 确保区间内人身安全后方可进行施工。施工结束后经运营管理人员确认后方可离开。3) 高处作业时攀登用具的结构构造必须牢固可靠, 必须配备安全防护用具。4) 如现场管理人员认为施工会对运营造成隐患立即停止施工并上报主管领导处理。5) 所有材料在进场后必须经材料员、质检员和监理验收合格后方可使用。6) 保证施工设备的运转良好, 以达到注浆处理效果。

5 结语

隧道空洞的存在是目前我国隧道施工管理水平的真实反映, 要全面消除空洞缺陷尚需施工、监理、设计等方面共同做出努力。在空洞的处理中, 要采取检测手段对空洞进行检测, 并分析出其健康状态及可能对隧道的正常使用造成的危害大小, 进而采取恰当的预防和补救措施进行处理。隧道空洞危害不容忽视, 应加强对其的重视程度, 推动我国隧道建设工程的发展。

参考文献

[1]董新平.探地雷达隧道支护背后空洞检测效果影响分析及提高检测质量的对策[J].现代隧道技术, 2009 (7) :6.

[2]危红波.地质雷达在城市路网改造设计中的应用[J].市政技术, 2012 (10) :2.

隧道浅埋段暗挖施工控制技术 篇8

关键词：隧道,施工,浅埋,大跨度

1 工程概况

隧道出口段位于坨苗北东约1.4km, 本隧道为一座上、下行四车道高速公路分离式特长隧道。隧道最大埋深约300米。隧道起讫桩号左线ZK69+500～K71+220长1720m, 右线YK69+500～K71+117长1617m。隧道左右线间距35m。洞门采用端墙式, 衬砌为复合式, 洞口段位于曲线上。左线出口曲线半径R=1630;右线出口曲线半径R=1430。隧道左线纵坡为2.7%-2.018%- (-1.3%) 的人字坡;右线纵坡为2.667%-2%- (-1.3%) 的人字坡 (路线前进方向为上坡为正) 。

本隧道处一南东-北西向展布沟谷东岸, 该侧坡面凹沟凸坡相间发育, 坡面地形较陡。洞口段三面临空, 左侧为小冲沟, 前方、右侧为主沟。隧道出口段地表水较发育。洞身围岩为全强风化岩层和残坡积层, 岩体破碎, 拱顶易坍落, 侧壁易变形, 洞室多呈点状滴水, 线状渗水, 雨季渗水现象严重。洞身围岩为节理裂隙发育区和弱风化变质泥岩、砂岩, 岩体较破碎, 拱顶易坍落, 侧壁偶有掉块现象, 洞室潮湿, 多呈点滴状渗水, 局部有线状渗水现象。化竹叶状灰岩上。因此, 施工期间保证房屋安全及防止冒顶至关重要。鉴于房屋结构受力较差, 地基存在不均匀沉降, 对振动特别敏感, 隧道施工中如何确保地表建筑物及洞内施工安全, 是该段隧道施工的难点。

2 施工方案的确定

原设计拟采用"CRD"法开挖, 采用直径为42mm长4.1 m的超前小导管支护, 80 cm×80 cm长4 m中空锚杆, Ⅰ18型工字钢纵向间距0.75m, 钢筋网锚喷支护厚25 cm。由于本段隧道围岩的硬度较弱、埋深较浅 (2.8-5.0 m) 、跨度大 (开挖跨度达17.3m) 、地表建筑物结构强度低等特点, 综合多方面暗挖隧道施工的经验, 确保优质、安全、快速、经济以及均衡生产的原则;同时认为采用"CRD"法开挖速度慢、劳动强度大、出碴困难、工序转换多、中隔壁在爆破中容易破坏, 且仅靠洞内支护很难控制地表沉降、保证施工安全。因此决定采用正台阶法分部开挖方案, 并对该段地表进行注浆固结 (范围30 m×30 m, 注浆孔直径110 mm, 间距2.5 m×2.5 m, 梅花形布置, 孔深不小于10 m) , 加固地层, 提高岩层承载力, 减小地表沉降。同时, 将钢架纵向间距减小到0.5m。在对该段开挖前1个月进行注浆, 严格控制洞内爆破施工。

3 施工工艺

3.1 地表注浆施工

施工流程:施工准备→测量放样→钻注浆孔→注浆。

每当注浆完毕, 且不继续注浆时, 立即将吸浆龙头转放到清水池中, 清洗泵内残存的浆液, 防止时间过长造成浆液凝固。在注浆过程中, 应对地表和附近建筑物进行变形监测, 防止压力过大而对建筑物造成破坏。施工过程中必须记录每个孔的注浆时间、注浆压力、水泥水玻璃用量, 做到及时全面真实反映施工原始数据。

每次注浆终了, 应采用分析注浆原始资料, 统计水泥的用量是否达到计算数量, 了解地下土层情况。若远远少于计算数量, 则注浆出现偏差或地下较密实, 浆液不容易注进;若远远大于计算数量, 则反映出地下可能有空洞或土层松散, 则在浆液中掺加水玻璃进行抑制。对注浆效果的检查, 采用开挖检查井的方法。如果发现有井壁松散、有大量的地下水渗出或继续有流沙冒出, 反映出注浆未达到预期的目的, 应重新钻孔注浆。

3.2 钢拱架施工

钢拱架制作时, 按开挖断面尺寸要求进行加工Ⅰ18型工字钢。要求尺寸准确、弧形圆顺, 各单元间采用钢板螺栓连接, 并四面帮焊。加工完毕后进行试拼, 确保各项钢架平放时, 平面翘曲小于±2 cm;沿隧道周边轮廓误差不大于3 cm。钢拱架安装过程中。为保证钢架置于稳固的地基上, 爆破开挖时, 在钢架基脚位置预留15-20 cm不开挖, 当立钢架时采用人工开槽凿除安装。若基脚位于松散土质上, 可将预制板 (厚20cm) 安装于基脚下, 确保钢架稳定, 待进行下断面开挖时取下预制板并及时接腿。安装后, 确保钢架平面垂直于隧道中线, 倾斜度不大于2°, 以使钢架按设计完全受力。为提高钢架的整体刚度, 控制沉陷, 钢架纵向连接筋的环向间距由1.0 m调整为0.8m。应将钢架与结构锚杆、定位系筋和锁脚锚杆焊接牢固。架立后, 立即进行喷射混凝土施工, 并将钢架全部覆盖, 使钢架与喷砼共同受力, 保证安全。

3.3 开挖及爆破施工

因隧道穿越处围岩及拱顶 (地表) 进行注浆固结后, 承载力提高, 且具有一定的整体稳定性, 此时可采用正台阶分部法施工, 该法施工具有足够的空间和较快的施工进度, 并且正台阶有利于开挖的稳定性, 尤其是上部开挖支护后, 下部作业则较为安全。Á

由于隧道断面大, 埋深较浅, 围岩较差, 同时, 地表还有建筑物, 不宜采用一次爆破 (振动大) 。根据现场情况及《爆破操作安全规程》规定, 一般房屋其安全振动速度应为2-3 cm/s。而该段地表房屋离隧道中线只有约9 m, 距最近爆破点只有约7 m, 房屋结构较差, 应对爆破振动速度进行控制。为了确保地表建筑物不受破坏以及隧道拱顶出现冒顶, 施工时采取的安全振动速度控制在0.8 cm/s以内, 并决定对该段隧道采取减震控制分区爆破技术进行开挖。施工顺序为: (1) 施作小导管超前支护; (2) 先开挖Ⅰ区, 后开挖拱腰及拱顶Ⅱ区; (3) 安装钢拱架A、B单元, 打设径向锚杆、锁脚锚杆及拱腰加强小导管, 挂网喷射混凝土; (4) 进行下一循环施工; (5) 挖掘约3 m后, 相错 (交叉) 开挖Ⅲ、Ⅳ区, 接上C、D单元, 挂网喷射混凝土; (6) 该段开挖初支完后, 及时进行Ⅴ区 (仰拱) 施工并回填。

4 施工现场监测

监测内容。施工监测内容有地表沉降观测、山间房屋沉降量测、隧道拱顶位移观测以及隧道净空收敛观测等, 并且选择覆盖层仅2.8 m厚中间近15m长地表及房屋作为现场监控的控制重点。

测点布置及量测。

地表沉降。在隧道开挖纵横方向各 (3-5) 倍洞径外的区域, 埋设2个基点, 沿隧道中线用直径25 mm、长60-80 cm的钢筋按照横向2 m、纵向2.5 m的间距进行打设, 在每次爆破前后采用高精度徕卡水准仪进行沉降观测并记录。

建筑物沉降量测。测点采用自制元件, 用膨胀螺栓焊接一段相同直径的"L"形钢筋, 由于房屋建筑面积较小, 仅在建筑物底部4角进行测点布置并钻孔, 后拧进膨胀螺栓。与地表观测点同时采用高精度徕卡水准仪进行沉降观测记录。

拱顶位移及收敛性。根据现场实际情况, 按照每隔10 m布置一个断面进行, 在每个量测断面的拱顶中心埋设一自制的钢筋预埋件, 亦可焊接在拱架上, 作为拱顶竖向位移测点。支护完毕并在每次爆破后用高精度徕卡水准仪进行沉降观测, 喷射混凝土后各监视测点的绝对位移, 如表1所示。从表1中可以看出, 竖向最大位移出现在洞顶测点7, 其值为46.99 mm。

为了判断拱顶位移的收敛性, 将收敛检测线与拱顶下沉测点布置在同一断面, 采用SWJ-W收敛计, 按照每天2次进行测量净空收敛。根据布置的测点, 在各段开挖前后, 及时进行跟踪监测记录, 并进行数据分析。测试结果表明, 拱顶各测点的位移速度小于0.1mm/d, 满足收敛条件。隧道爆破施工对地表建筑物基本没有影响, 地表沉降控制较好, 拱顶位移较稳定。尽管浅埋暗挖段在仰拱施工后 (近1个月) 未进行二次衬砌, 但从监控量测数据来看却基本稳定。

5 结语

对于超浅埋大跨度隧道, 由于覆盖浅且地表有建筑物, 围岩较差, 成拱能力有限, 开挖前可以采用地表注浆, 长、短管棚, 或导管注浆等超前支护措施对围岩进行加固;开挖后通过加强支护并快速封闭以控制围岩早期变形。

暗挖隧道施工 篇9

暗挖隧道进洞技术主要运用在明挖车站与暗挖隧道或明挖隧道与暗挖隧道之间的过渡连接。当工程地质条件较好,工期压力大的情况下,可在明挖区间或明挖车站未进行二次衬砌的条件下,通过注浆对洞口周围围岩进行改良加固,而后在洞口顶部施作加强梁,在精密的监控量测下,破除洞口围护结构,用台阶法或CRD法进入区间暗挖,其主要特点是技术要求高。但安全性比在二衬完成后进入区间时要低,但由于其经济效益高,现在已广泛地运用到现代地下工程中,并不断显示出其优越性。

1 工程概况

1.1 工程介绍

北京地铁奥运支线是为配合2008年奥运会而修建的一条连接奥运场馆的地铁线,其工期必须得保证,而且对安全性,质量要求很高。奥体中心站—奥林匹克公园站区间施工段总长729.334 5 m,全线路中线为直线,总长729.0 m。原计划只在区间左右线正上方各设一个施工竖井,左线设置在K1+950处,右线设置在K1+980处。原计划安排工期已经十分紧张,在施工过程中奥奥区间和原计划相差很大,无法按奥运支线总体工期要求完工。奥运支线同时受建设总工期和周边相关奥运工程制约,工期必须保证。为保证合同工期,根据现场施工实际情况,奥奥区间南端从车站进洞,车站明挖段施作一段结构底板后拆除第三层支撑,破除围护桩,进洞开挖隧道。

1.2 工程地质概况

由车站进入区间洞门口的地层为粉质黏土层,粉细砂层,属于Ⅵ级围岩,隧道可挖性为Ⅰ级～Ⅱ级,地基承载力为160 kPa～300 kPa。

1.3 水文地质条件

洞口已进入潜水,在开挖和进洞前已进行了降水,水位已位于结构底板下。

1.4 区间结构设计

本区间衬砌类型采用马蹄形断面,复合式衬砌,初期支护采用喷射混凝土+格栅钢架措施,二次衬砌采用模筑钢筋混凝土,两次衬砌之间设柔性防水层。区间标准断面采用台阶法开挖,辅助工程措施采用超前小导管注浆和掌子面喷混凝土封闭等。

1.5 车站结构形式

车站基坑支护结构采用多支点排桩支护体系加基坑外降水方案,外围护结构采用钻孔灌注桩,内支撑系统采用钢支撑;钻孔灌注桩桩径800 mm,桩间采用喷射混凝土封闭找平,桩顶设冠梁;内支撑采用钢支撑,第一道钢支撑设于冠梁处,其他钢支撑通过水平钢围檩制成在钻孔灌注桩上。

2 区间暗挖隧道进洞技术施工方法

进洞施工工艺流程如下:

加强梁上方小导管注浆→挖除加强梁处桩间土→施工加强梁→凿除上台阶部分2根桩体→网喷混凝土封闭掌子面→超前小导管注浆加固→上台阶进洞开挖支护→破除下台阶部分2根桩体→下台阶开挖支护。

2.1 洞顶加强梁

隧道洞口范围内共有6根围护桩,围护桩直径800 mm,间距1 200 mm,和隧道断面关系如图1所示。桩体凿除前在隧道拱部上方加设一道800×500的加强梁,连接桩体,承受桩间土压力。先在梁上方打设小导管注浆加固桩间、桩后土体,然后挖除梁范围内的桩间土,凿开桩皮漏出主筋,在桩间绑扎加强梁钢筋并喷射C20混凝土形成钢筋混凝土横梁。加强梁形式见图1,在中间设置5空。加强梁主筋Φ25,箍筋ϕ10@150,主筋两端成L形,和两端的桩体钢筋焊接成整体,焊接长度25 cm。

2.2 破除围护桩

为减少对车站基坑围护稳定的影响,开挖线范围内4根桩体不全破除,每个洞口中间凿除2根(3号,6号或17号,20号),中间2根(4号,5号或18号,19号)保留,在两侧各形成1.6 m的进洞作业空间,具体做法见图2。破除时先破除上台阶部分桩体,超前小导管注浆加固后开挖支护上台阶隧道;待上台阶进入后再破除下台阶部分桩体,开挖下台阶隧道。

2.3 超前小导管注浆

1)加强梁施工前在梁上方桩间打设一环小导管并注浆加固拱部土体,避免凿除时振落上部土体。每空小导管放射状打设,注意水平角度,保证分散布置。

2)上台阶混凝土破除后网喷混凝土封闭掌子面,若土层不稳定则随凿随封闭。封闭后沿开挖线拱部打设小导管超前注浆。因两边需掏挖,导管放射状布置。

导管采用ϕ32 mm×3.25 mm的无缝钢管,长2.5 m,注水泥水玻璃双液浆,注浆压力控制在0.3 MPa～0.5 MPa。

2.4 进洞支护加强措施

凿除上台阶部分桩体并注浆加固后,人工开挖进洞,未凿除桩背后土从两边的工作面和中间桩间自上而下掏挖,开挖空间满足架立格栅后立即架立格栅,格栅紧靠围护桩架立,纵向连接筋和桩体钢筋焊接成整体。

喷射混凝土施工下一循环。进洞头两榀密排设置。上台阶底脚格栅设Ⅰ18a工字钢临时仰拱,设连接筋并喷射混凝土。临时仰拱在进洞前5 m设置。上台阶进洞5 m后下台阶即可凿除桩体,进洞开挖。开挖2 m后形成隧道台阶法暗挖格局。区间初期支护成环后及时进行背后回填注浆。

2.5 洞口处理

待车站端头墙和中板衬砌后将洞口范围剩余桩体凿除支立洞口2榀格栅并喷射混凝土封闭。

2.6 监控量测

监控量测控制标准见表1。

车站在4月15日开始施作加强梁,截止到4月30日安装第一榀格栅地表沉降累计为10.7 mm,地下水位通过对降水井的观测,其水位低于区间底板底标高4.2 m～5.3 m,桩顶位移最大为K1+535.651里程处N5桩,最大值为13.3 mm,桩体位移对区间左右线中部N13号桩进行了监测,在4月27日～5月3日期间变化最大,桩体位移最大位置为N13桩顶下7.5 m处,最大位移为7.68 mm,而在其后的监测中地面沉降、地下水位、桩顶位移、桩体变形基本趋于稳定,监测结果都在设计允许范围内。

3 结语

从安全性,经济性,时效性来讲,再结合现场的实际施工水平,采取了在车站仅进行底板二衬的条件下进洞进行区间施工,而从施工结果来看,最终奥体中心站—奥林匹克森林公园站区间初期支护提前原计划工期近一个月,为区间二次衬砌节省了宝贵的时间,由此可见,暗挖隧道进洞技术是一项可行的施工技术,可以推广和应用。

摘要：以奥体中心站向奥体中心站—奥林匹克森林公园站暗挖隧道进洞技术为例,介绍了在车站仅底板施作完二衬的情况下通过注浆对奥体中心站端墙洞顶周围土层进行改良加固技术,并运用监控量测手段,完成了由车站向区间的进洞任务。

关键词：注浆,加强梁,台阶法,监控量测

参考文献

[1]彭泽润.北京地铁复—八线土建工程施工技术[M].北京:中国科学技术出版社,2003.

[2]关宝树.隧道施工要点集[M].北京:人民交通出版社,2003.

[3]丁宇坤,唐坤全.从成都市红星路下穿地道施工浅谈成都地区地下工程施工技术[J].铁道标准设计,2004(11):15-17.

[4]阳军生,刘宝琛.城市隧道施工引起的地表移动及变形[M].北京:中国铁道出版社,2002.

暗挖隧道工程空箱挡墙处施工技术 篇10

关键词：空箱挡墙,隧道,施工

1 工程概况

重庆国际会展中心二期拓展工程市政部分采用环道+主线下穿的交通组织形式。隧道穿越“U”形下穿道上跨桥的桥台及既有工贸跨线桥,有明挖施工与暗挖施工两种形式,暗挖段隧道按新奥法设计采用复合式衬砌结构。根据地质勘查资料隧道右洞K0+110～K0+158段洞顶为14.8 m～16.7 m的填土,情况复杂,不确定因素多,并与长江大桥南引道黄葛渡立交空箱工程中的支挡结构空箱挡土墙平面交叉。

2 施工难点分析

主线下穿道经过已建空箱挡土墙,挡墙桩基间距为4.5 m,桩直径为1.5 m。由于道路交通转换的关系,该空箱挡土墙不能拆除。但由于下穿隧道已经侵入该挡土墙且将导致挡土墙的部分桩基将被拆除。在内侧土压力的作用下,挡土墙的稳定性受到一定的影响。故设计在空箱挡土墙前采用反压回填土来保证内外平衡。

3 施工顺序

空箱外侧反压回填施工→空箱挡墙混凝土回填→洞身超前支护→洞身开挖→洞身初期支护→空箱挡墙桩基破除→洞身初期支护→模筑二次衬砌→洞内路面及两侧沟槽。

隧道开挖支护施工顺序(见图1):①空箱挡墙加固;②左侧上台阶开挖;③左侧上台阶初期支护、上台阶壁墙临时支护;④右侧上台阶开挖,注意保护侵入隧道界限内的空箱挡墙结构;⑤右侧B(i)上台阶区初期支护;⑥左侧下台阶开挖;⑦左侧下台阶初期支护、下台阶壁墙临时支护;⑧右侧下台阶开挖,注意保护侵入隧道界限内的空箱挡墙结构;⑨右侧B(i)区下台阶初期支护;⑩仰拱混凝土灌注及隧底填充,并保护侵入隧道界限内的空箱挡墙结构。完成上述施工后,7 m一段拆除侵入隧道界限内的空箱挡墙结构,立即进行拱墙部二次衬砌模筑混凝土施工(见图1)。

4 施工方法

4.1 空箱挡墙施工

1)空箱挡墙填充施工。由测量人员放出需填充空箱挡墙平面位置,在人行道上用普通风钻机钻孔探测空箱到路面具体埋深厚度。根据探孔位置开直径800 mm的孔洞,填充混凝土采用商品混凝土。2)拆除桩基施工。桩基直径为1.5 m,承台宽2.0 m,先拆除一半桩基和承台,用型钢拱架支护后再拆除另一半桩基,后半段重复前段施工,桩基破除后预留桩基钢筋50 cm锚入隧道拱架型钢上。3)施工监测。破桩施工前,在空箱挡墙路面布置沉降观测点,每天复测观测沉降量。桩基破除后再在洞内桩基处型钢拱架设置沉降观测点及收敛观测点,拱架施工完成后进行监测。监测频率每天检查一次,观测点布置如图2所示。

4.2 隧道开挖

4.2.1 超前支护

隧道支护部分设计超前大管棚预支护Ⅱ类,超前管棚采用外径为127 mm、壁厚8 mm的热轧无缝钢管,尾部焊接ϕ10加劲箍,管壁上钻两排ϕ12 mm的压浆孔,管棚施工时沿隧道周边以不大于3.5°外插角打入围岩,再灌注M30号水泥浆,施工时必须确保钻孔角度和位置的准确性是施工的关键。

1)设置管棚的施工平台。在管棚施工中,必须保持管棚的稳定性。在管棚始端处,施作注浆导向拱架,同时也作为插入钢管的工作台。2)水平钻孔及打入钢管。管棚采用外径127 mm,壁厚8 mm的热轧无缝钢管,尾部用套筒连接,壁管四周钻两排ϕ20 mm的压浆孔,管棚其环向布置间距为40 cm。用装有硬合金钻头的钢管按一般水平钻孔方法一样钻进,钢管沿隧道周边以1°外插角打入围岩,钻到设计长度后,把接好的钢管一边移动一边插入。3)注浆。钢管打进完毕后,从管内向周围注水泥浆,注入水泥、水玻璃浆液,其体积比为水泥∶水玻璃=1∶0.5,水灰比为0.7～0.9,水玻璃模数m=3,波美度35 Be′,注浆处压力为0.5 MPa～1 MPa,终压力为2 MPa～2.5 MPa。注浆结束后用M10水泥砂浆填充,以增加钢管的强度和刚度。

4.2.2 侧壁临时支撑

侧壁临时支撑设置Ⅰ16工字钢与隧道钢拱架对应形成导坑初期支护的加劲措施,工字钢与钢拱架焊接。Ⅰ16工字钢纵向以ϕ22钢筋连接,该钢筋环向间距为0.8 m。侧壁临时支撑初期支护:ϕ22砂浆锚杆,长1.0 m,环向间距0.8 m,纵向0.8 m,25号锚喷5 cm。

4.3 初期支护

4.3.1 喷射混凝土(衬喷)

拱部掘进完成后立即喷射50 mm厚的C20混凝土封闭围岩开挖面,减小围岩风化,增加围岩抗变形能力。喷射混凝土用强制拌合机拌料,采用湿喷机和混凝土喷射机械手进行“湿喷作业”,以降低粉尘,减少回弹量。

4.3.2 锚杆及注浆

采用WDT25中空注浆锚杆,梅花形布置,工厂加工后运到现场安装使用。 采用专用注浆机从孔里逐渐往外密实注浆,施工时按试验室选定的配合比作业,砂浆在现场拌制。

4.3.3 钢筋网和工字钢架安装

1)钢筋网安设。挂钢筋网在系统锚杆施作后安设,ϕ10钢筋网,间距0.2 m×0.2 m;钢筋网根据被支护岩面的实际起伏铺设,并在初喷混凝土后进行,与被支护岩面间隙约3 cm,钢筋网连接处与锚杆连接绑扎或点焊在一起。2)钢拱架安装。HW200×200型钢拱架,分四段在洞外加工,在洞口组装,两拱架之间用ϕ22钢筋连接,环向间距为1 m,型钢拱架焊接在连接钢板上,连接钢板采用M16螺栓连接。安装前,须测量放线定位及找正,拱部和侧墙可用装载机吊装。安装时人工搭设脚手架螺栓连接拼装,架立钢板与型钢拱架采用焊接连接,架立钢板就位前,必须先清除基底虚渣。

型钢拱架就位后,必须采用临时支撑保持其稳定,并且保证钢拱架垂直于隧道中线,钢拱架的安设应在开挖完成后2 h内完成,拱脚高度应设在低于上半断面底线以下15 cm～20 cm,当承载力不足时,可采取垫钢板,垫石及纵向加托梁等措施。套管施工过程中应保证施工安全,确保孔口管就位准确。

4.3.4 喷射混凝土

1)喷射作业。在做好一切准备工作的前提下进行喷射作业,应在划定的区段内进行,区段长度一般不超过6 m。喷射时自下而上,先墙后拱分部、分块的按顺序进行,喷射时,喷嘴与受喷面的距离宜为0.8 m～1.2 m,喷嘴正对受喷面作均匀顺时针方向的螺旋转动,螺旋直径20 cm～30 cm,一般拱部一次喷射厚度为4 cm～6 cm,边墙为6 cm～8 cm。喷射层间的间歇时间一般常温下15°～20°,采用速凝剂时为15 min～20 min;采用碳酸钠速凝剂时为0.5 h以上。喷射混凝土紧跟开挖时,从混凝土喷完到下一循环放炮的时间间隔,一般不应少于4 h。2)喷射混凝土施工温度与养护。喷射混凝土作业区的气温和混合料进入喷射机的温度及水温应不低于+5°。养护时,气温如低于+5°时,不得浇水。喷射混凝土强度低于10 MPa时,不得受冻。气温低于+5°的情况下施工,应经过试验,并采取保温措施等综合性措施。喷射混凝土终凝后2 h,即应开始洒水养护。初期应加强,洒水次数以能使混凝土有足够的湿润状态为标准,养护时间应在7 d以上。

5 结语

重庆国际会展中心市政工程隧道暗挖段空箱挡墙处施工技术可靠、措施得当,有效保障了施工安全,圆满完成了施工任务,为同类工程施工提供借鉴和参考。

参考文献

[1]重庆公路科学研究所.公路隧道施工技术规范[M].北京:人民交通出版社,2003:12.

[2]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京:人民交通出版社,2003:12.

[3]杜韬.地铁暗挖隧道区间二衬施工通病与控制[J].山西建筑,2009,35(30):319-320.

暗挖隧道施工 篇11

关键词：地铁车站;浅埋暗挖法;地表沉降

为了对地铁车站使用浅埋暗挖法进行施工而造成的地表沉降进行合理的控制，避免施工造成的地表沉降给地铁车站周围的建筑物和行人造成不利的影响，本文结合工程实例，对砂性土和黏性土互层的地质条件下的由浅埋暗挖法施工而造成的地表沉降规律进行了研究，施工方法会对地表沉降值造成直接的影响。

1.工程实例和研究现状

在地铁车站的施工过程中，周围的地层受到了施工的扰动，从而造成地表沉降槽，并影响周边的建筑物，甚至使其不能正常使用。地表沉降预测是地铁施工前期一项重要的施工环境影响评估工作。本文以某市的地铁5号线、10号线的11个地铁车站工程施工实例为例，该市使用了淺埋暗挖法进行施工，当地的地质条件为砂性土和黏性土互层。

当前国内外对于地铁车站中使用浅埋暗挖法进行施工而造成的地表沉降还没有进行系统的研究，F. Martos曾经以扁平矿洞开采导致的地表沉降统计结果为根据将沉降槽符合高斯分布首次提了出来。而 R. B. Peck以及B. Schmidt等学者又对隧道开挖导致的横向地表沉降槽与高斯分布同样符合进行了证明^[1]。也就是

S_maxexp[-y²/（2i²）]=S

在公式中隧道中线与地表点之间的水平距离用y来表示;距离隧道中线处的地表沉降用S来表示;最大地表沉降用S_max来表示;到地表沉降槽反弯点距离用i来表示，其对沉降槽的形状与范围进行了定义。

通过该公式进行积分能够将沉降槽在隧道掘进方向上单位距离的的体积得出来，也就是

所谓的地层损失率在这里指的是在隧道开挖体积中单位距离内沉降槽体积所占的百分比：

V₁=4V_S/πD₂

其中：地层损失率（%）用V₁来表示;隧道等效直径用D 来表示。

现在在国内外很多对i这个沉降槽曲线反弯点距离进行了大量的研究，R. B. Peck提出隧道埋深和跨度这两者与i 具有十分密切的关系。同时，非常多的学者也将与之相类似的规律发现了出来;比如B.M.New以及M. P.O′Reilly 这两位学者认为与i 有关的只有隧道埋深，而与开挖方法和隧道直径之间并不具备太大的关系。也就是：

i = K z_t

在这个公示中：隧道轴线埋深（m）用z_t来表示;沉降槽宽度参数用K来表示，这些都与施工方法以及地层条件具有密切关系。

B.M.New以及M. P.O′Reilly 这两位学者提出：黏性土选择0.5作为K值，砂性土选择 0.25作为K值。B.M.New，M.P.O′Reilly 以及W. J. Rankin充分的利用了很多现场数据对上述公式的合理性进行了证明。而B. M.New，M.P.O′Reilly以及K.Fujita认为，需要在0.4—0.6的范围内对黏性土 K 值的变化进行控制。W.Yoshikoshi以及R. B. Peck等提出砂性土具有0.25—0.45的 K 值分布范围。

我国有学者通过对延安东路隧道沉降分布规律的总结，提出了“欠地层损失”这个概念提出了出来，并提出了相应的纵向地表沉降修正公式。还有学者通过离心试验和有限元模拟，研究了复杂条件下的地铁施工会造成的地表沉降^[2]。

2.对地铁车站施工的实际调查结果

本文对某市的地铁5号线、10号线的11个地铁车站工程的施工进行了调查研究，该车站主要使用暗挖法和明挖法两种施工方法，主要是对暗挖法对地表沉降对影响进行分析。

在地铁车站浅埋暗挖法施工中，施工水平、埋置深度、施工方法、地层条件都会影响到地表沉降的特征。根据调查显示，使用中洞法和洞桩法进行施工，覆土厚度的范围不超过1倍洞径，具体为5至11米，为浅埋大断面隧道。地层主要有卵石砂砾、黏性土、粉质黏土、粉土、中粗砂和粉细砂^[3]。

在将其中数据不全、遮拦以及测点损坏的测线去除掉之后，从11个地铁车站的有效测线的分析结果来看，地表最大沉降的均值变化在-105至-130米之间。地表沉降值在60毫米之内的地车车站的比例约为70%。造成沉降超过100毫米的原因在于出现了地层空洞和地下水囊等比较复杂的地质条件。

3.地层损失率以及地表沉降槽宽度参数

开挖对地表影响的范围能够在地表沉降槽反弯点距离中很好的反映出来，而开挖扰动地层的程度则能够在地层损失率反映出来。因此这两个参数基本上能够将横向地表沉降

槽的规律确定下来。为了能够有效的进行分析和容积，可以采用等效为圆形隧道的方式对不同形状的隧道进行处理，同时用等效轴线埋深对圆心水平处的埋深进行定义。因为本次调查的车站在都具有相差不大的等效直径，因此无法对其地表沉降槽反弯点的影响进行考虑，二而且在分布范围上等效轴线也表现出比较集中的特点，如果选择i=az_t+b这个公式对其进行拟合，就会由于较少的统计样本而导致偏差过大的情况。通过高斯分布曲线对其实施拟合，能够使程序的精度要求得到充分的满足，并且可以在允许的范围内对拟合误差进行控制，因此说明隧道开挖引起的横向地表沉降槽曲线与高斯分布相符合^[4]。

在具有相同的隧道埋深的情况下，相对于洞法而言，由于洞桩法施工导致的地表沉降槽比较宽，主要是由于扣拱施工以及导洞开挖阶段施工这两个阶段的施工是导致地表沉降的最为主要的原因，而由于后续施工导致的地表沉降则并不是很明显。位于地铁车站主体的两侧的导洞在开挖的过程中都导致出现各自的沉降槽，最终使铁车站开挖对地表产生了较大的影响范围，中洞施工部分是其中中洞法施工引起的地表沉降主要发生点，其在主体结构的中部，具有相对较小的影响范围。

结语

在该地区砂粘土与粘性土互层的特定地质条件下，地铁车站施工会导致覆土厚度小于 1 倍洞径的地表沉降，其主要具有以下的几个特征：①施工方法与沉降槽宽度参数具有十分密切的关系，洞桩法施工车站大约具有 0.61—0.82的 K 值，中洞法具有 0.40—0.65的 K 值;②其中地表沉降值在60毫米之内的地车车站的比例约为70%。造成沉降超过100毫米的原因在于出现了地层空洞和地下水囊等比较复杂的地质条件。其分析的结果将科学的依据提供给了地表沉降控制标准的制定工作;③不同的施工方法会导致不同的地层损失率，比如洞桩法会导致产生0.49%—1.03%的地层损失率，洞桩法会导致产生 0.39%—1.41%的地层损失率。在地铁车站浅埋暗挖法施工中，施工水平、埋置深度、施工方法、地层条件都会影响到地表沉降的特征，可以对地表最大沉降值进行初步的预测，并且将相关依据提供给施工环境的预测。

参考文献：

[1]肖潇，张孟喜，吴惠明，张治国.   多线叠交盾构施工引起土体变形数值模拟分析 [J]. 地下空间与工程学报. 2011（05）

[2]王华伟.   超大直径盾构试掘进施工关键技术研究 [J]. 现代交通技术. 2011（03）

[3]李新志，李术才，李树忱.   浅埋大跨度隧道施工过程地表沉降变形特征研究 [J]. 岩石力学与工程学报. 2011（S1）

暗挖隧道施工 篇12

广州市轨道交通六号线东山口站位于中山一路与署前路交叉路口, 车站采用明挖与暗挖施工方法施工。车站主体明挖段为四层车站, 车站隧道工程左线暗挖段总长200.1m, 其中区间隧道109.1m, 站台暗挖隧道9 1 m;右线暗挖段总长161.6m, 其中区间隧道102.6m, 站台暗挖隧道59m。其中区间隧道改为盾构施工, 左线站台暗挖隧采用先隧后站法施工;右线站台隧道已施工完成。

2 暗挖隧道地质问题

本站站台暗挖隧道洞身所经过的岩土层主要为岩石中风化带和岩石微风化带Ⅳ类围岩, 隧道顶大部分经过岩石强风化带, 为Ⅲ类围岩, 局部经过岩石全风化带为Ⅱ类围岩, 具遇水软化和暴露过长易开裂特点, 隧道开挖时, 应及时封闭工作面防止水泡和暴露时间过长, 施工时应加强支护, 防止围岩坍塌。场地内砂层分布范围不广, 厚度较薄, 埋藏较浅, 地下水富水程度相对较差, 由于车站周围为交通要道和重要建筑物, 隧道施工做好止水工作, 防止过量排水影响周边建筑物的安全。

3 工程特点、重点、难点及主要对策

东山口站位于广州市东山区署前路下, 隧道沿署前路南北走向布置。署前路为规划红线宽度3 6 m宽的市政道路, 现状道路为1 1米左右。左线隧道上方为省二轻工业集团、广州市邮政局所属邮政用房、东山百货大楼;右线隧道上方为陈树人纪念馆、越秀区图书馆、工商银行。

本车站暗挖隧道位于交通繁忙的署前路下, 周边建筑物多, 工程量大, 施工工法多, 工程地质条件复杂, 隧道穿过的地质拱顶软下部硬, 故施工技术难度及风险都很大。隧道布置复杂、结构形式多, 隧道设计断面型式分为A、B、C、D、E、F、G、H、J九种具体隧道平面布置。

3.1 工程特点

车站工程地质、水文地质条件比较复杂。暗挖隧道所经过的岩土层大部分为全风化岩和强风化岩, 属Ⅱ~Ⅲ类围岩, 施工时需加强支护, 防止围岩坍塌, 隧道中下部存在中风化岩、微风化岩, 开挖时需采用微差控制爆破开挖, 给施工造成一定的难度和施工风险, 施工中需加强施工技术管理和爆破施工震速的控制。暗挖车站工程接口共有1 2处, 暗挖车站隧道与站厅通道、风道、施工通道、盾构隧道、横通道接口等。

3.2 施工重点及控制要点

(1) 施工进度和工期是本工程施工的控制重点之一:为保证工程按期完成, 组织多工作面平行作业, 在提出作业面后即转入暗挖隧道及通道施工, 隧道结构布置和结构形式复杂, 各衬砌断面和施工方法变换频繁, 隧道施工工序倒换多, 各工序互相影响大, 隧道施工时合理进行施工组织, 以保证隧道施工有序地进行。

(2) 二轻工业集团六层综合楼的保护:暗挖车站站台隧道 (包括站台隧道、楼扶梯斜通道、站厅及站台横通道) 位于二轻工业集团六层综合楼的正下方, 该楼的桩基为Φ3 0 0捶击灌注桩, 桩长6 m~8 m, 属摩擦桩, 桩底距隧道顶净距约为7.1 m~9.5 m, 隧道施工确保该楼的安全是施工的重点。

(3) 施工中在桩底下1 m范围内施工一排袖阀管注浆加固后再进行开挖施工, 隧道上半断面采用人工或机械凿除, 下半断面采用微差松动爆破施工, 减少对楼基的震动, 并加强监控量测, 及时将监测信息反馈以指导设计、施工。防水施工严格控制车站暗挖及附属工程防水施工的每一个环节, 并重点控制附属结构与车站接口处的防水质量, 坚持结构自防水为主、外包防水为辅的防水原则。

(4) 由施工横通道小断面隧道进入主线大断面暗挖隧道转换受力比较复杂, 选择合理转换方法是确保施工安全和加快进度的保证, 是工程的难点之一。

4 暗挖隧道施工方法及对策、措施

按照“矿山法”的基本原理组织施工, 严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、强支护、早闭合、勤量测、速反馈”的原则控制围岩变形和地表沉降。

选择合理的施工顺序, 处理好交叉地段的过渡, 尽量避免由小断面向大断面的突变。开挖尽量采用人工辅以小型机具开挖, 必要时采用微振爆破法施工。在隧道施工全过程中, 及时进行地表及洞内围岩变形监控量测, 以便对围岩和初支变化、地表变形等情况进行动态跟踪, 反馈指导施工。防水层施工采取无钉孔铺设工艺, 注意对已做好的防水层的保护。采用大功率通风机对隧道内进行通风, 采用压入式通风, 始终保持掌子面空气清新。

(1) C R D法隧道施工方法及技术措施。

右线B型暗挖隧道位于全、强和中风化、微风化岩层中, 隧道埋深19.3m左右, 其上为交通繁忙的署前路, 在开挖过程为避免振动对地面建筑物的危害, 采用人工配合机械开挖, 严格控制开挖尺寸, 尽量避免超挖。

全断面分四部开挖, 上台阶细分为上下两层微台阶, 台阶长度控制在2.0 m以内;上台阶开挖完成后进行下台阶开挖。1部开挖完成后, 进行2部开挖, 1、2部闭合成环, 然后进行下部3的开挖, 开挖到位后, 进行4部的开挖, 闭合成环后及时进行除支背后注浆。

(2) 预埋钢板密封环。

盾构密封环加工过程中严格严格按照规范进行加工和焊接;安装前提前在密封环位置安设好定位钢筋, 人工搬运到安装位置, 倒链进行吊装和调整定位, 吊到位置时人工推动密封环就位, 在就位过程中, 全站仪+反射片进行再次测量复核, 然后点焊密封环预埋筋和定位预埋筋连接进行定位;模板安设时注意对已安设好密封环的保护, 浇注混凝土过程中避免振动棒碰到密封环。整个过程中加强测量定位。

(3) 暗挖隧道与区间盾构接口处的防水采用在主体结构侧墙上安设平蹼止水带进行收口, 采用缓膨型遇水膨胀止水橡胶条进行施工缝止水。

结束后, 暗挖部分以隧道中心线为轴线。这种放样顺序可以减小误差累积、误差以轴线呈对称分布, 有利于工程整体放样精度提高。

5 施工原则

车站隧道工程采用暗挖法施工, 由于暗挖隧道穿过地层主要为:岩石全风化带, 岩石强风化带, 岩石中风化带, 岩石微风化带。同时, 本隧道还具有断面形式多、接口多、工序多、所处环境复杂等特点。针对上述工程特点, 在进行总体施工部署时遵从以下原则。

(1) 按照“新奥法”的基本原理组织施工, 严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、强支护、早闭合、勤量测、速反馈”的原则控制围岩变形和地表沉降。

(2) 选择合理的施工顺序, 处理好不同断面的过渡, 尽量避免由小断面向大断面的突变。

(3) 采用微震控制爆破技术, 短进尺开挖, 控制爆破振速在允许范围内, 以保证地表建筑物和相邻隧道间岩柱的安全。

(4) 多创造工作面, 组织多工作面平行作业。

暗挖隧道采用复合式衬砌结构, 初期支护均为小导管超前注浆支护、钢格栅拱架锚喷支护体系。在车站隧道过二轻综合楼地段采用小导管径向全断面注浆加固。暗挖隧道开挖采用人工手持风镐开挖, 小型装载机装碴, 小型机动车载料斗运至竖井, 提出井外。二衬施工采用简易台架+组合钢模板进行施工, 混凝土使用商品混凝土, 砼输送泵泵送入模。通风采用压入式通风, 以大功率风机、大直径软管进行通风。局部硬岩地段人工手持风镐难以开挖时, 采用微振爆破技术进行开挖。

摘要：本工程右线暗挖隧道共有2种施工工法:CRD法、CD法。施工时除G型、H型断面采用CD工法外, 其余断面均采用CRD工法施工。本文着重介绍隧道暗挖B型断面采用CRD法施工, 隧道断面为马蹄形, 衬砌采用复合式衬砌。