地鐵區(qū)間重疊隧道施工與監(jiān)測

Word版本，下載可自由編輯地鐵區(qū)間重疊隧道施工與監(jiān)測1.概述

某地鐵為平行換乘站，所處路段為商業(yè)街，兩側(cè)建造物密集，地下管線錯綜復雜，往來車輛速度快、密度大，人流密集。本場地地下水按賦存條件主要為基巖裂隙水?；鶐r裂隙水主要賦存于基巖裂隙中，區(qū)間隧道洞身處于地下水水位以下，疊落區(qū)間圍巖拱頂、邊墻、隧底均為：中風化鈣質(zhì)板巖、中風化輝綠巖，巖體較破裂，圍巖級別為Ⅳ級。

進站區(qū)間隧道采納上下重疊的方式與車站相連。上層隧道采納礦山法施工，下層隧道采納盾構(gòu)法施工，目前下洞盾構(gòu)區(qū)間已經(jīng)貫穿，上洞隧道后行施工，重疊隧道近接距離為上、下行區(qū)間外側(cè)輪廓線凈距變化范圍左線從2.83m漸變至4.46m；右線從0.71m漸變至3.43m。如圖1、圖2所示、圖3、圖4所示。

2施工風險及對策討論

2.1施工風險分析

隧道疊落段埋深20m，隧道頂部籠罩層較厚，按照已有施工閱歷，上導洞施工不會對地面產(chǎn)生較大影響。主要是因為重疊隧道上下洞之間大部格外輪廓間距較小，鉆爆法暗挖施工過程中可能因為爆破震驚、土壓卸載等緣由造成對下行既有盾構(gòu)隧道的結(jié)構(gòu)破壞、管片脫落及裂縫、隧道漏水、不勻稱沉降等不良影響，因此，討論的對策主要是針對既有結(jié)構(gòu)超小凈距近接施工的狀況下，利用優(yōu)化施工工序、削減爆破振動、對下洞盾構(gòu)區(qū)間實行庇護措施以及加強監(jiān)控量測等方面入手，最大限度地減小爆破施工對既有盾構(gòu)區(qū)間的影響。

2.2對策討論

地鐵區(qū)間重疊隧道近接施工國內(nèi)已有先例，但采納爆破施工尚屬首次，本工程現(xiàn)狀工程下洞采納盾構(gòu)法已經(jīng)現(xiàn)行施工完成，后行爆破施工的區(qū)間隧道在已施工完成的盾構(gòu)區(qū)間的上方，屬近接上穿既有結(jié)構(gòu)物的暗挖施工，鉆爆法施工間距逐漸臨近已完的盾構(gòu)區(qū)間，必需提前界定不同影響程度的里程樁號，分離給出相應(yīng)的控制措施。

討論正確的施工工序和開挖辦法、加強監(jiān)控量測、嚴格控制爆破振速、以及實行有效措施對下導洞舉行加固庇護等是本項目討論的重點。

3施工技術(shù)計劃

3.1施工工序及開挖辦法

標準地鐵區(qū)間外輪廓為6.3X6.5m馬蹄形隧道，施工中采納臺階法開挖，因此左右線上臺階距盾構(gòu)區(qū)間結(jié)構(gòu)凈距約4～8m，這個施工凈距臨近于正常狀態(tài)下的隧道暗挖凈距，因此，在嚴格控制爆破程序狀況下，根據(jù)“管超前，嚴注漿；短進尺，弱爆破，強支護；快封閉，勤測量”的十八字方針正常施工，徹低可以滿足結(jié)構(gòu)平安要求。

下臺階的施工按照狀況劃分段落，因為下臺階與盾構(gòu)結(jié)構(gòu)相距太近，根據(jù)薩道夫斯基公式計算爆破振速來評價對近接結(jié)構(gòu)影響已不適用，按照實踐閱歷確定凈距大于2.5m的下臺階作為一個處理措施單元；凈距在0.7～2.5m的下臺階作為另一個處理措施單元。對于下臺階凈距大于2.5m的段落，屬于小凈距開挖，需要實行特別爆破措施，施工過程中加強對既有盾構(gòu)區(qū)間的加固與庇護；對于凈距在0.7～2.5m的下臺階，爆破振速呈幾何級數(shù)增長，不宜采納爆破法施工。按照以上原則，該段落各段施工計劃如下：

1、左、右線上臺階爆源距盾構(gòu)區(qū)間結(jié)構(gòu)凈距均大于4m，在嚴格根據(jù)十八字方針條件下正常施工。

2、左線下臺階，爆源距盾構(gòu)區(qū)間結(jié)構(gòu)凈距為2.83m～4.45m，可舉行爆破作業(yè)，但必需采納特別處理措施，降低爆破振速，減輕爆破震驚對既有盾構(gòu)區(qū)間的影響，同時對既有盾構(gòu)區(qū)間采納有效的庇護措施。

3、右線下臺階，爆源距盾構(gòu)區(qū)間結(jié)構(gòu)凈距為0.71m～3.43m，距離過近，不相宜爆破施工作業(yè)，建議用非爆破法開挖。目前非爆破法開挖主要有人工開挖、靜態(tài)爆破和單臂掘進機等，目前這三種辦法本工程中均有使用，技術(shù)比較成熟，實際采納時刻按照工期、造價、施工人員預備等方面綜合考慮舉行比選。

3.2疊落區(qū)間爆破計劃

按照已確定疊落段施工工序，上行區(qū)間隧道實行臺階法分部開挖，臺階的長度在1～1.5洞徑左右。上臺階爆破總體實行光面爆破的施工工藝，導爆管段位依掏槽眼、輔助眼、周邊眼的次序由低到高，確保爆破的充分性及有效性，這樣爆破后有利于形成光滑圓滑的巖面。上臺階爆破采納常規(guī)爆破計劃，這里不再贅述。

按照“早成環(huán)”的原則，下臺階應(yīng)準時跟進，如前所述，左線下臺階需采納特別控制的爆破辦法舉行分層爆破開挖，即將下導分為兩層舉行開挖。層1按正常爆破開挖，一次性爆破面積較小，降低一次爆破用藥量。層2可視圍巖狀況實行人工開挖或再次弱爆破施工。這項措施雖然實施較復雜，但理論上延伸了爆破作用距離，削減了一次爆破總裝藥量，這就有利于降低爆破質(zhì)點振速，減低上行區(qū)間爆破作業(yè)對下行區(qū)間不良影響，起到了一定的庇護作用。下臺階孔網(wǎng)及裝藥參數(shù)如表1所示。炮孔布置如圖5所示。

為了最大程度的降低爆破震驚對下層圍巖的不良影響，對常規(guī)爆破參數(shù)采納以下改良措施。

1）改良炸藥性質(zhì)。現(xiàn)行爆破施工采納的是Φ32mm的粉質(zhì)乳化藥卷，單卷質(zhì)量為0.15kg，考慮到小凈距、弱爆破的要求，可以采納更小直徑的藥卷，降低單卷藥量。

2）優(yōu)化孔網(wǎng)參數(shù)。適當合理的加密炮孔布置，同樣能達到削減用藥量的目的。將上導掏槽孔上移，延伸爆破作用距離，降低爆破作用影響。

3）增強導爆管段位。導爆管數(shù)量的增強有利于孔外微差、分段起爆，降低一次性同時起爆的炸藥量，同樣達到預期的爆破效果。

4）下導周邊眼舉行預裂爆破，實行的是隔孔裝藥，留出空孔，因為存在爆破層裂效應(yīng)，空孔可以泄出爆破產(chǎn)生的高能氣體，減輕對圍巖的振動；采取多段位單孔起爆，，降低單段藥量，有利于削弱不良爆破振動、庇護下行區(qū)間圍巖穩(wěn)定。5）周邊眼裝藥后不必舉行填塞，輔助眼需填塞。

3.3既有盾構(gòu)區(qū)間的處理措施

在礦山法施工上行洞之前，對下行既有盾構(gòu)區(qū)間結(jié)構(gòu)實行如下加固及庇護措施：

1）應(yīng)從下層盾構(gòu)隧道對上行隧道為開挖的仰拱舉行注漿加固，保證管片背后的密實度，對松散巖體要及早舉行預注漿加固。

2）在下層隧道設(shè)置暫時內(nèi)支撐系統(tǒng)，暫時內(nèi)支撐至少在下洞影響范圍24m長度內(nèi)延續(xù)設(shè)置，超前上洞掌子面6m，內(nèi)支撐系統(tǒng)宜采納洞內(nèi)暫時支撐臺車，采納液壓油缸頂推，橡膠輪作為管片支點，滿足300m半徑曲線段施工要求，保證每環(huán)管片均有至少7個支點支撐

3）下行盾構(gòu)區(qū)間施工時，應(yīng)調(diào)節(jié)好盾構(gòu)機的施工姿勢，控制掘進土壓力和出土量，嚴格控制盾尾同步注漿和二次補注漿，加密監(jiān)測頻率，對監(jiān)測數(shù)據(jù)準時分析并反饋，須要時按照監(jiān)測結(jié)果準時調(diào)節(jié)設(shè)計參數(shù)，疊落段影響范圍內(nèi)不停機，且開挖過程中上下區(qū)間掌子面最小距離20m

4）上行隧道在開挖過程中對下行盾構(gòu)隧道造成的擾動，在盾構(gòu)隧道相應(yīng)位置應(yīng)準時舉行背后注漿工作，對盾構(gòu)隧道管片舉行補強。

5）施工過程中按照各段落施工的漸進性以及監(jiān)控數(shù)據(jù)準時調(diào)節(jié)施工參數(shù)及控制措施，最大限度地減小對既有盾構(gòu)區(qū)間管片結(jié)構(gòu)的危害，如施工中對已完盾構(gòu)管片形成傷害，宜舉行評估，形成專家處理看法后由盾構(gòu)施工單位在上行區(qū)間初期支護完成后舉行修補。

3.4控量測

結(jié)合本工程的實際狀況，擬將爆破振動檢測、洞內(nèi)外及支護情況觀看、水平凈空收斂、拱頂下沉、地表下沉、建造物沉降、地下管線沉降等項目作為施工監(jiān)測必測項目，對必測項目舉行加密，對地面沉降及建造物內(nèi)沉降采取每日一次監(jiān)測；將建造物傾斜、錨桿軸力及抗撥力、圍巖內(nèi)部位移、支護和襯砌內(nèi)應(yīng)力及裂縫、鋼支撐內(nèi)力及外力作為選測項目，同時配備選測項目所需的設(shè)備，須要時實施選測項目。

地面量測斷面間距平均7m，地面沉降點布設(shè)按照施工狀況特別斷面可加密。各測點布置在同一個斷面內(nèi)，每個斷面應(yīng)包括1個拱頂沉降點、2組水平收斂測點、8組應(yīng)力監(jiān)測點和4～5個地表沉降觀測點，爆破震驚