暗挖地鐵隧道施工技術(shù)研究

1、暗挖地鐵隧道施工技術(shù)研究摘要:本文主要分析了西安地鐵三號線青龍寺延興門暗挖區(qū)間復(fù)雜地質(zhì)以及高深基坑情況下暗挖地鐵隧道施工的方法和施工技術(shù)措施，并討論了施工中如何提升施工的品質(zhì)，提出了提升施工平安、質(zhì)量、文明施工的一些詳細(xì)措施，希望可以為今后的施工提供參考。關(guān)鍵詞:復(fù)雜地鐵;高深基坑;暗挖地鐵隧道;施工技術(shù)復(fù)雜地質(zhì)以及高深基坑暗挖地鐵施工的過程中，降水、地層加固處理、控制沉降、預(yù)防掌子面坍塌是最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，應(yīng)用淺埋暗挖施工方法，一定要抓住施工的要點和方法，并構(gòu)建施工的平安、質(zhì)量管理體系，確保施工的有效性和合理性。1工程概況西安地鐵三號線青龍寺延興門暗挖區(qū)間自陜西省微生物研究所起始，沿西影路

2、東行至正大制藥廠后，向北拐至陜西省西安監(jiān)獄，最后穿過延興門到達(dá)延興門站，該暗挖段下穿西安正大制藥廠及西安監(jiān)獄。區(qū)間設(shè)置臨時施工豎井及橫通道一處，豎井深度到達(dá)42m，根據(jù)豎井所處的環(huán)境條件、地質(zhì)條件、斷面大小及深度、施工使用要求借鑒西安地區(qū)已建工程的成功經(jīng)歷，采用噴錨及格柵鋼架結(jié)合支護(hù)。2不良地質(zhì)及特殊巖土21不良地質(zhì)f7地裂縫及其分支裂縫f71在本工點東部西影路與經(jīng)五路十字北約150m處通過，走向NEE向，傾向南，傾角約80度。本暗挖段內(nèi)f7、f71地裂縫與左線分別在ZDK26+902.944、ZDK26+892.327相交，f71地裂縫與右線在YDK26+918.248相交。地裂縫與線路平面

3、關(guān)系圖22特殊巖土工點地表廣泛分布有人工填土，主要為11雜填土，局部為12素填土。11雜填土:層厚0.106.70m，層底深度0.106.70m，層底高程422.50440.10m;12素填土層厚0.303.90m，層底深度0.805.30m，層底高程421.47439.37m。上述人工填土土質(zhì)構(gòu)造疏密不均，成份較復(fù)雜，工程性質(zhì)差。本暗挖區(qū)間隧道頂局部布有層厚5.38.1m的飽和軟黃土，且311新黃土(水上)e=1.061，具有大孔隙，壓縮系數(shù)a12=0.67MPa1，屬高壓縮性土，工程性質(zhì)較差，浸水后工程性質(zhì)易惡化，天然狀態(tài)及浸水狀態(tài)均會產(chǎn)生較大的不均勻沉降。312新黃土(水下)e=0.91

4、8，具有大孔隙，壓縮系數(shù)a12=0.32MPa1，中等壓縮性，水位降低后將會引起較大的壓縮沉降。3施工控制關(guān)鍵技術(shù)31洞內(nèi)水位控制無水作業(yè)是保證區(qū)間暗挖隧道施工平安的前提條件，根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)資料顯示，青龍寺延興門區(qū)間暗挖段拱底埋深約37.5m，拱頂埋深約27.4m，此段地下水位位于地面下約12m，隧道洞身均已進(jìn)入地下水位線以下，要到達(dá)無水作業(yè)的條件，降水深度需到達(dá)25m左右，隧道洞身地層范圍內(nèi)巖層主要為第四系中更新統(tǒng)老黃土及古土壤，均為含水層，無連續(xù)隔水層分布。在西安黃土地質(zhì)條件下，基坑及隧道降水深度達(dá)25m，施工目前未有工程實例，由于降水深度比較大，暗挖施工降水難度大大進(jìn)步，同時由于

5、隧道頂局部布有層厚5.38.1m的飽和軟黃土，飽和軟黃土呈軟塑流塑狀態(tài)，屬高壓縮性土，降水后的壓縮沉降引起的地面沉降會造成地下管線、地面建筑物的破壞。青延暗挖區(qū)間采用以下措施控制水位:(1)由于暗挖段降水降深大，采用普通降水井無法到達(dá)降水效果，采用二級降水法分階段進(jìn)展降水施工，即采用雙排降水井降水。第一階段，采用外排降水井將地下水位降至地下25m以下，然后將地下水位維持在地面以下25m左右，待地面沉降穩(wěn)定后再進(jìn)展第二階段降水;第二階段，采用內(nèi)排降水井降低地下水位，利用內(nèi)排降水井保證洞內(nèi)無承壓水及大股明流水。在降水過程中加強(qiáng)對周邊建筑物的監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測反響信息的分析，當(dāng)?shù)孛娉两颠^大到達(dá)報警值時應(yīng)

6、停頓降水，采用洞內(nèi)超前注漿方案。區(qū)間隧道施工前須做降水試驗，將水位降至洞頂以下1m處，觀察實際地面沉降量。如實際地面沉降量在允許范圍內(nèi)，那么逐步降到洞底以下1m;如實際地面沉降量超過允許范圍，那么應(yīng)停頓降水，并及時采用井內(nèi)回灌或采取洞內(nèi)注漿止水，確保地面建(構(gòu))筑物平安和基坑無水作業(yè)。(2)WSS注漿。洞內(nèi)引進(jìn)WSS洞內(nèi)深孔注漿技術(shù)，通過漿液擴(kuò)散，將漿液充填地層土體空隙內(nèi)，固結(jié)地層，隔離外來水體，到達(dá)止水帷幕的止水效果，將洞外井點降水與洞內(nèi)WSS注漿相結(jié)合的方法，阻止了地下水侵入掌子面，保證枯燥作業(yè)條件，確保了施工平安及工程質(zhì)量。32下穿地裂縫段施工本標(biāo)段青龍寺至延興門區(qū)間暗挖段ZDK22+9

7、44.186(YDK26+943.076)有1條f7地裂縫與f71相交，走向NEE向，傾向南傾角約80度，由于地裂縫的存在，不適宜使用盾構(gòu)法施工，采用淺埋暗挖法施工，由于盾構(gòu)需通過地裂縫區(qū)間暗挖段，致使暗挖隧道施工斷面加寬、加高，最大斷面寬度10.1m，高度10.32m。假設(shè)降水達(dá)不到效果，易引起地下水通過地裂縫而涌入隧道，同時地裂縫段土體較破碎，開挖過程中易出現(xiàn)局部坍塌情況，施工平安風(fēng)險較大。地裂縫施工時，由于掌子面積水及明流水較大，隧道開挖過程中采用洞內(nèi)盲溝進(jìn)展排水。掌子面三米處鋪設(shè)609mm16mm鋼管，作為平安逃生通道。在開挖洞內(nèi)兩側(cè)底部各設(shè)置一道300mm300mm盲溝進(jìn)展排水，盲溝

8、采用碎石鋪底。保證了掌子面積水及時通過盲溝排往豎井集水坑，防止掌子土體由于長時間受積水侵泡發(fā)生垮塌。開挖前采用WSS注漿控制掌子面土體穩(wěn)固，遵循“先注漿，再開挖的原那么進(jìn)展地裂縫段施工，確保了施工平安。33復(fù)雜地質(zhì)及帶水作業(yè)沉降控制由于青延暗挖段地質(zhì)復(fù)雜，降水過程及開挖過程均極易造成地表及建筑物等出現(xiàn)沉降，因此施工過程中沉降控制也是一項重點及難點。青延區(qū)間暗挖隧道監(jiān)測工程包含:地面下沉、建筑物傾斜、沉降、隧道拱頂下沉、凈空收斂等。其中，地面沉降點共布設(shè)120個，累計沉降量最大點位位于前處理車間南側(cè)草坪，沉降量323.5mm;建筑物沉降點共布設(shè)65個，累計沉降量最大點位位于前處理車間西南角，沉降

9、量224.1mm;拱頂沉降點共布設(shè)102個，累計沉降量最大點位位于左線青龍寺方向洞口處，沉降量55.1mm;凈空收斂監(jiān)測點共布設(shè)163個，累計變形量最大點位位于左線延興門方向，變形量51.7mm。隧道初支施工設(shè)計采用CD法進(jìn)展施工，CD工法為每個導(dǎo)洞一次開挖成環(huán)，每個導(dǎo)洞高度達(dá)4.985.37m，由于開挖過程中地層有滲水情況且導(dǎo)洞開挖高度較大，不利于施工平安，施工過程中沉降難以保證，在實際施工時，在CD工法增加連接板兩處，增加鎖腳錨管4處，將CD上導(dǎo)洞分為上下兩個導(dǎo)洞，單獨進(jìn)展開挖，單獨支護(hù)，按照“快支護(hù)，早封閉的原那么，嚴(yán)格按照設(shè)計方案及步序進(jìn)展施工，在施工完初期支護(hù)構(gòu)造之后，必須及時施作內(nèi)襯，嚴(yán)格控制初期支護(hù)與二次襯砌之間的平安間隔 控制了洞內(nèi)及地面的沉降。4完畢語總之，西安地鐵三號線青龍寺延興門暗挖段在抑制了埋深較大、地質(zhì)復(fù)雜、降水難度大等困難后在保平安、保質(zhì)量、保進(jìn)度的情況下已于2021年10月順利完工，施工中的一些施工亮點和做法也得到了業(yè)主、監(jiān)理等上級單位及一些兄弟單位的認(rèn)可，同時，西安地鐵三號線在2021年10月順利通車。參考文獻(xiàn)1柏明