淺談大跨度的地鐵暗挖技術(shù)3900字

1、淺談大跨度的地鐵暗挖技術(shù)3900字 摘要：北京地鐵十號(hào)線二期工程，即成壽寺站宋家莊站區(qū)間構(gòu)造為馬蹄形斷面，初期支護(hù)作為臨時(shí)構(gòu)造，由噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)及鋼筋格柵拱組成。本文在交代了此工程的施工準(zhǔn)備及工序后，對于大跨度的地鐵的暗挖技術(shù)所存在的問題進(jìn)展了重點(diǎn)的闡述，詳細(xì)包括超前小導(dǎo)管、下臺(tái)階高度、背后回填注漿以及鎖腳錨管作業(yè)、帶水作業(yè)五大問題。 Abstract: Beijing Subway Line 10, phase II, interval between chengshousi station and songjiazhuang is of horseshoe-cross section

2、structure, initially being the temporary structure with the formation of sprayed concrete, reinforced steel mesh grille and arch. In this paper, the author explained in focus on large span of subway tunneling technology problems after introduction of the preparation and process of the construction o

3、f this project, specifically five major ones including advance a small tube, the next step heights, behind the backfill grouting and anchor the lock pin management operations, operating with water.關(guān)鍵詞: 大跨度；地鐵暗挖；技術(shù)；問題Key Words: large span, concealed tunneling, technology, questions中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文

4、章編號(hào)：2095-2104202212-0000-00北京十號(hào)線二期工程使用的暗挖法具有不影響交通、不拆遷、綜合造價(jià)低、不破壞環(huán)境、隧道的支護(hù)構(gòu)造強(qiáng)以及靈敏多變的優(yōu)點(diǎn)，不僅在本工程內(nèi)使用，還廣泛的應(yīng)用于四號(hào)線、五號(hào)線、六號(hào)線及七號(hào)線。特別是在時(shí)代快速開展的環(huán)境下，我國的交通行業(yè)也要不斷的向著高標(biāo)準(zhǔn)、高技術(shù)的開展方向努力。大跨度的地鐵暗挖技術(shù)與傳統(tǒng)的施工技術(shù)相比，在施工方法、參數(shù)設(shè)定以及支護(hù)構(gòu)造等方面都有著更為嚴(yán)格的要求，因此對于此問題的闡述有著極大的現(xiàn)實(shí)意義。1.大跨度地鐵暗挖施工概述1.1大跨度地鐵暗挖施工準(zhǔn)備1技術(shù)準(zhǔn)備：隧道中心線及控制標(biāo)高已經(jīng)放樣，并做好標(biāo)記，制定暗挖施工方案，并按方案編

5、制各施工工序技術(shù)交底；2機(jī)具準(zhǔn)備：開挖過程中使用的風(fēng)鎬、鍬、空壓機(jī)、挖掘機(jī)、攪拌機(jī)、通風(fēng)機(jī)、電焊機(jī)等施工機(jī)械均已準(zhǔn)備到位并經(jīng)歷收合格。3材料準(zhǔn)備：支護(hù)所需要的錨管、鋼筋網(wǎng)片、鋼格柵等材料加工制作完成，通過工程部質(zhì)檢部門組織的驗(yàn)收。4現(xiàn)場準(zhǔn)備一定數(shù)量的應(yīng)急搶險(xiǎn)物資，現(xiàn)場施工人員已就位。方案左右線隧道各設(shè)2個(gè)班組，根據(jù)需要可增加班組數(shù)。1.2大跨度地鐵暗挖施工順序 隧道初期支護(hù)堅(jiān)持開挖一段封閉一段的支護(hù)原那么，隧道初支施工工藝流程是：測量放線、注漿加固土體、土方開挖、噴射50mm厚混凝土、安設(shè)鋼格柵、鋪鋼筋網(wǎng)、復(fù)噴混凝土、復(fù)噴混凝土到達(dá)設(shè)計(jì)厚度。1.3暗挖法的內(nèi)容 暗挖法作為適應(yīng)城市的地下工程的國

6、家級(jí)工法，在多年的使用中充分的表達(dá)了自身的實(shí)用性以及優(yōu)越性。北京的西單地鐵站就是以暗挖法建成的，更為廣泛使用的是與淺埋結(jié)合的淺埋暗挖法，這種方法不僅在修筑地鐵中有著極為重要的應(yīng)用，并且在城市中的修建地下設(shè)施，例如地下商業(yè)、車廠地下管網(wǎng)等方面有著不可替代的作用。因此研究地下工程對環(huán)境的影響及改良施工的工藝有著極為重要的意義。2.影響暗挖隧道工程地面沉降的主要因素1地層土體特征。首先隧道開挖后的上覆土能否形成自然拱與土體本身的力學(xué)性質(zhì)有著親密的關(guān)系，而又直接的影響到支護(hù)構(gòu)造及地層、地表的變形沉降。并且由于土體的特征會(huì)隨著自然條件而改變，自然的沉降量也會(huì)改變。因此要保證暗挖的施工質(zhì)量，必須充分的理解

7、各土層的靈敏性、塑性狀、流塑性狀、厚度、類型等物理性質(zhì)。2地下水。由于暗挖地鐵多會(huì)位于水位線以下，隧道開挖的過程中不可防止的出現(xiàn)滲水情況，由此形成的滲水通道會(huì)使得底層持續(xù)的失水，造成土層的空隙固結(jié)收縮，甚至導(dǎo)致地層不穩(wěn)以及支護(hù)構(gòu)造的內(nèi)力加大。3地層應(yīng)力釋放。在暗挖的施工中為了使得地表的變形得到有效的控制，一般采用地層預(yù)加固以及及時(shí)支護(hù)的方式。對于多孔狀土質(zhì)，假如還存在潛在的塌滑面，沉降槽的寬度以及下沉量就會(huì)隨著地表的下沉以及地層應(yīng)力的釋放而增大，且垂直應(yīng)力的釋放致使拱頂?shù)南鲁良觿?，因此控制地層的?yīng)力釋放所影響的范圍就可以緩解這一問題。4隧道互相作用的疊加。這一問題主要是在兩隧道的間隔 小于三倍

8、的隧道寬度時(shí)所考慮的，這是兩方同時(shí)開挖會(huì)比單方開挖造成的擾動(dòng)大，極易造成地層的松弛，以致出現(xiàn)連續(xù)的、較大的變形。3.施工常見問題分析3.1超前小導(dǎo)管 1打設(shè)角度。北京在建的地下工程的隔柵間距一般設(shè)定為50cm，最大也就75cm，與之相應(yīng)的小導(dǎo)管的外插角度為10-15度。但是施工中會(huì)出現(xiàn)隔柵與角度不符合設(shè)計(jì)要求的情況，更不滿足環(huán)向外插角5-15度、超前導(dǎo)管3-5米的規(guī)定。究其原因就是技術(shù)的開展與標(biāo)準(zhǔn)的更新不相協(xié)調(diào)。 解決這一問題的措施為：首先要求設(shè)計(jì)人員要具有探究、實(shí)事求是的精神，按照CAD的放樣標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定，以增加可操作性；其次要監(jiān)理、施工單位將這一精神準(zhǔn)確的傳達(dá)給設(shè)計(jì)人員，必要的時(shí)

9、候可以懇求業(yè)主協(xié)調(diào)會(huì)解決；再次要個(gè)別有爭議的問題可以召開專家評(píng)審會(huì)。 2小導(dǎo)管加工制作。 首先是管子的選材問題:施工中使用25mm鋼管作為超前支護(hù)50-75的開挖步距效果理想。但是設(shè)計(jì)之初選用的是42mm的鋼管，這是受到相關(guān)直徑約束的影響。這里的意見是將小導(dǎo)管的直徑選為25mm，不僅可以到達(dá)減小對土體的擾動(dòng)目的，還可以降低工程的造價(jià)。施工中如有不同意見可以結(jié)合各方的意見，召開專家評(píng)審會(huì)。其次是小導(dǎo)管的加工制作問題。實(shí)際中使用一錘砸成鴨舌尖形狀，并且尾部沒有鋼筋箍。這種方式不符合規(guī)定的要求，打入的深度較淺，因此要嚴(yán)格的控制小導(dǎo)管的加工制作。3.2背后回填注漿 大跨度地鐵暗挖技術(shù)的詳細(xì)施行中，現(xiàn)場

10、的工作人員經(jīng)常為了減少對于初襯施工的干擾，往往不能及時(shí)進(jìn)展回填注漿作業(yè)，隧道成環(huán)30-50米后才進(jìn)展。但是這樣不能防止自然降水、漏水等通過一襯進(jìn)入隧道，并且隨著時(shí)間的延長，細(xì)小的土粒會(huì)隨著水流不斷的流失，致使沉降形變增加，管線的沉降及變形更大。 因此為了防止暗挖開挖面與回填注漿之間的影響，可以專門的為注漿作業(yè)設(shè)定一個(gè)操作臺(tái)，上面可以正常的進(jìn)展注漿作業(yè)，而下面也不影響車輛的通行。既可以控制地面沉降變形，又可以減少初期及最終對于構(gòu)造的影響。同時(shí)為了改良注漿作業(yè)，應(yīng)該把注漿后對設(shè)備的及時(shí)清理作為制度定下來，減少因清理設(shè)備浪費(fèi)的時(shí)間。 此外注漿的飽滿性與及時(shí)性同樣重要。一般的要求注漿的壓力在0.3-0

11、.5MPa，以確保背后回填注漿的密實(shí)性。3.3下臺(tái)階高度 由于施工的現(xiàn)場考慮到拱部開挖的平安，將上臺(tái)階的高度設(shè)為全斷面高度三分之一。但是這一高度在進(jìn)展諸如開挖仰拱、架設(shè)格柵以及鋪設(shè)網(wǎng)片等工序時(shí)就很不方便，危險(xiǎn)性很大。 解決的方法是開挖U形減壓槽，通過此方式將臺(tái)階的高度降至1.8米，減少土體的坍塌掩埋工人的可能性。3.4帶水作業(yè) 盡管施工中的開挖作業(yè)面要求無水施工，但是實(shí)際中卻很難防止。當(dāng)強(qiáng)度較高的粘土遇到水時(shí)，就會(huì)將起到固化作用的膠結(jié)物迅速的溶解，從而使得黏土的強(qiáng)度瞬間下降，致使開挖面的坍塌。 采取的措施通常有兩種：一種是真空抽水。但是由于界面不平，很難將水抽凈，但是其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低。另一種是施行全斷面的注漿止水。這一方法止水效果好，但是需要搭設(shè)腳手架、撤除開挖面等復(fù)雜的工序，本錢較高。理論中最為有效的方式為設(shè)置疏水用的管子，將滲水引出。完畢語：結(jié)合北京地鐵暗挖技術(shù)的重點(diǎn)，分析了所存在的問題及解決方案，總結(jié)了前人留下的施工技巧。但是對于一些問題仍沒有很好的舉措，例如砂卵石中超前小導(dǎo)管的打設(shè)、隧道內(nèi)的程度運(yùn)輸?shù)葐栴}有待進(jìn)一步的解決。參考文獻(xiàn)： 1 李權(quán).ANSYS在隧道及地下工程中的應(yīng)用M，人民郵電出版社，北京：2022.