地鐵區(qū)間隧道淺埋暗挖技術(shù)探索

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淺埋暗挖法施工特點(diǎn)

（1）城市地鐵所處地段周邊建筑、交通及地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，通常需要選取重要有代表性的結(jié)構(gòu)物及地質(zhì)地段進(jìn)行工程試驗(yàn)段，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)段的研究與分析，取得相應(yīng)的數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)地鐵隧道的設(shè)計(jì)與施工。（2）淺埋暗挖隧道施工開(kāi)挖會(huì)對(duì)地表產(chǎn)生影響，必須采用超前加固改良地層和適當(dāng)?shù)拈_(kāi)挖方法，設(shè)置剛性支撐防護(hù)措施，有效地控制坍塌和地表沉降，減少對(duì)地面的影響，對(duì)城市地面交通的干擾，避免大量拆遷。（3）淺埋暗挖法適合于各種斷面形式（單線、雙線及多線、車(chē)站等）和變化斷面（過(guò)渡段、多層斷面等），具有高度的靈活性。（4）與明挖法相比，淺埋暗挖法避免了大量拆遷，減少了對(duì)城市交通的干擾。與盾構(gòu)法相比，淺埋暗挖法在較短的開(kāi)挖地段比較經(jīng)濟(jì)，并且能適應(yīng)斷面的變化。

淺埋暗挖法施工要點(diǎn)

淺埋暗挖法施工原則是：管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)。這是淺埋暗挖法施工的十八字方針原則，在施工施工中需注意以下幾點(diǎn)：

預(yù)加固和處理淺埋暗挖法施工的基本條件是開(kāi)挖面土體穩(wěn)定。當(dāng)開(kāi)挖土體難以達(dá)到需要的穩(wěn)定時(shí)，必須采用地層的預(yù)加固和處理，提高開(kāi)挖面土體的自穩(wěn)能力。常用的預(yù)加固和處理措施有管棚超前支護(hù)、超前小導(dǎo)管注漿。并且根據(jù)實(shí)際情況，可以單獨(dú)使用，也可以配合使用。

開(kāi)挖與支護(hù)根據(jù)開(kāi)挖面土體的自穩(wěn)能力和隧道斷面大小，可以選用短臺(tái)階法開(kāi)挖，或帶臨時(shí)仰拱的長(zhǎng)臺(tái)階法開(kāi)挖。常用的初期支護(hù)時(shí)鋼筋格柵、鋼筋網(wǎng)和噴混凝土。

監(jiān)控量測(cè)監(jiān)控量測(cè)是淺埋暗挖法施工中的必不可少的環(huán)節(jié)。地表位移、拱頂下沉、隧道周邊收斂等量測(cè)項(xiàng)目常被選為監(jiān)控量測(cè)的必測(cè)項(xiàng)目，而土壓力、土體位移、支護(hù)應(yīng)力等可作為選測(cè)項(xiàng)目。

淺埋暗挖法在地鐵施工中的應(yīng)用

深圳某地鐵區(qū)間，長(zhǎng)336m段穿越一流塑狀淤泥質(zhì)地層，該地層既有高壓縮性，高靈活性，強(qiáng)度低，易產(chǎn)生蠕動(dòng)，地下水豐富，又極難排水疏干，圍巖基本無(wú)自穩(wěn)能力等特點(diǎn)。地鐵有近100m段穿越地面樓群，該樓群為2～7層的房屋，均為20世紀(jì)70～80年代建筑，基礎(chǔ)均為條基，抵抗基礎(chǔ)不均勻沉降能力低。各辦公營(yíng)業(yè)樓和居住大樓不能搬遷，須維持正常經(jīng)營(yíng)與居住。在繁華商業(yè)中心無(wú)法采用房屋搬遷后再用明挖的方法，又因區(qū)間規(guī)模較小，軟-流塑地層區(qū)段短，采用盾構(gòu)法施工極不經(jīng)濟(jì)。在這種惡劣環(huán)境下采用特殊技術(shù)處理，成功地修建了建筑樓群下軟-流塑狀淤泥質(zhì)地層中的城市地鐵隧道。

確定地面建筑的允許地表沉降以《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的允許不均勻沉降為基礎(chǔ)，結(jié)合隧道工程本身特點(diǎn)，據(jù)地面沉降曲線規(guī)律和地面樓房狀態(tài)和強(qiáng)度現(xiàn)狀，確定了該工程樓房地基基礎(chǔ)允許的地表沉降值為30mm。

雙排小管棚超前預(yù)支護(hù)方案本工程可供選擇的預(yù)支護(hù)方案有大、小管棚結(jié)合超前預(yù)支護(hù)，水平旋噴拱棚超前預(yù)支護(hù)和水平凍結(jié)超前預(yù)支護(hù)等方案。經(jīng)過(guò)各方案的造價(jià)、控制地表沉降的效果、技術(shù)的可行性及可靠性、工棚、施工難易程度及對(duì)環(huán)境的影響等指標(biāo)進(jìn)行定量和定性分析，以多目標(biāo)模糊決策理論，進(jìn)行了預(yù)支護(hù)方案的多目標(biāo)優(yōu)化決策，最后確定以雙排小管棚相結(jié)合作為該工程的超前預(yù)支護(hù)方案。雙排小導(dǎo)管，采用直徑42mm鋼管，環(huán)向間距20cm，導(dǎo)管長(zhǎng)3m，搭接長(zhǎng)度1m，如圖1雙排小導(dǎo)管超前支護(hù)環(huán)向布置圖，圖2雙層小導(dǎo)管注漿縱向布置圖。導(dǎo)管注漿材料采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥-水玻璃雙漿液，水玻璃濃度為25～35Be°，模數(shù)2.6，水泥漿水灰比0.8：1～1：1，水泥漿與水玻璃體積比1：1。工程實(shí)踐證明，雙排小導(dǎo)管注漿加大了圍巖固結(jié)體范圍，增大了預(yù)支護(hù)拱棚的厚度，實(shí)現(xiàn)了圍巖的穩(wěn)定；同時(shí)操作方便，工法成熟，工藝簡(jiǎn)單，工效高，工期短，造價(jià)低。發(fā)揮了雙排小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，形成了軟-流塑狀淤泥質(zhì)地層下有效、可靠的預(yù)支護(hù)形式。

軟-流塑狀淤泥質(zhì)地層注漿加固軟-流塑狀地層具有高壓縮性、高靈敏度、強(qiáng)度低、易產(chǎn)生蠕動(dòng)、地下水豐富、孔隙率底、透水性差的特點(diǎn)。而在該淤泥質(zhì)粉土層中，傳統(tǒng)的滲透性注漿機(jī)水泥注漿材料可注性差，注漿效果難以保證。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，進(jìn)行了大量的注漿材料的選擇和配合比室內(nèi)試驗(yàn)，選擇水玻璃、水泥漿、外加劑（Gs劑、P劑、DHP劑，俗稱(chēng)酸）以一定比例摻和，配成無(wú)收縮性的注漿材料，以高壓劈裂分段后退注漿方式進(jìn)行圍巖加固注漿，注漿有效擴(kuò)散半徑0.50m，形成了注漿孔周邊滲入和壓密的漿液固結(jié)體以及較大范圍的漿脈固結(jié)體，有效地加固了圍巖，疏干了地下水，穩(wěn)定了掌子面，減少了地表沉降量。

系統(tǒng)完整的信息化施工施工中專(zhuān)門(mén)由第三方監(jiān)測(cè)，制定了科學(xué)嚴(yán)密的安全量測(cè)實(shí)施計(jì)劃，在本段施工過(guò)程中，針對(duì)軟-流塑地層高壓縮性、地面建筑物密集的一些施工難點(diǎn)，共布置了近1000個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行了地表沉降、拱頂沉降、凈空收斂等量測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)，收集了大量的監(jiān)測(cè)資料，及時(shí)掌握了各過(guò)程中的動(dòng)態(tài)，有效地指導(dǎo)和控制了施工過(guò)程，保證了施工及地面建筑物和管線的安全。

結(jié)束語(yǔ)

隨著城市軌道交通建設(shè)的發(fā)展，淺埋暗挖技術(shù)在我國(guó)城市地鐵施工中得到了廣泛的應(yīng)用。淺埋暗挖法能夠有效節(jié)約地面空間，減少建筑物的拆遷、避免較大的交通導(dǎo)流，可以充分利用地下空間，適用地層范圍較廣，施工方法成熟，經(jīng)濟(jì)效果好。隨著新工藝、新材料、新型施工機(jī)械和理論研究的不斷進(jìn)步，淺埋暗挖技術(shù)必將得到更大的發(fā)展。

作者：鄧本舉單位：中鐵五局路橋工程有限公司