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1、地铁单洞双层重叠隧道开挖施工论文.freell)、海冲积层(Q4m+al)及第四系残积层(Qel4),下伏侏罗系中统(J2)凝灰岩、震旦系(Z)花岗片麻岩,局部为燕山期(r5)花岗岩侵入体。区间内存在F4、F4′二条近于平行的断层。主要由断层糜棱岩、断层泥和断层角砾组成。该区间地下水按赋存介质可分第四系孔隙潜水、基岩裂隙水和断层带水。地下水位于地表下1.20～3.00m,高程1.60～3.61m,地下水对砼结构、钢结构具弱腐蚀分解性。1.2设计情况暗挖隧道(SK1+755～+600)长155m,埋深12～16m,纵坡为2.9%下坡的单洞双层重叠隧道(左线在下层,右
2、线在上层),开挖宽度6.8m,.freel,平均开挖量82m3/延米,分A、B、D、E四种衬砌类型,采用复合式衬砌,初支采用喷锚网+格栅钢架,初支喷砼为C20,锚杆为R25中空注浆锚杆,二衬砼为C25S8防水砼,防水层采用PVC全包防水板。辅助支护措施为拱部?76自进式注浆管棚,部分拱墙设42超前小导管注浆。1.3工程特点(1)工程涉及工程项目施工内容多,技术复杂,施工难度大。(2)地下水位高,砂层厚,开挖岩体软硬变化大,并要穿越两条断层破碎带。(3)单洞双层重叠隧道边墙高,结构受力复杂。(4)隧道上方地面建筑物密集,地下管线多,隧道从建筑物基础桩群中穿越,环境保
3、护要求高。2施工总体方案按新奥法原则并结合采用浅埋暗挖法组织施工,并认真研究本工程所处的特殊周边环境,及地质、水文条件,针对性地采取可靠的技术措施以控制地下水流失、地层变位并确保实现洞内防坍,隧道施工工艺流程如图1所示。2.1隧道开挖施工根据本隧道的结构尺寸,隧道开挖划分为四个台阶,即左、右线隧道分别采用两个台阶进行开挖。四个台阶以第一台阶开挖为主,各台阶在保证台阶长度一定的前提下,按平行作业分头组织施工,每次进尺为0.5m或0.75m。采用预留核心土微台阶法进行施工,第一、二、三、四台阶微台阶长度控制在1.5～2.0m,在实际开挖施工中,将根据暗挖实际揭示水文地
4、质情况及施工监测信息反馈,适时调整并优化各台阶长度,第一、二、三台阶采用人工配备风镐进行开挖,采用人力架子车运碴,第四台阶采用小型反铲挖掘机配合人工进行开挖。采用机动小翻斗车运碴。隧道开挖遇中风化岩层尽量采用人工开挖,必要时采用微振控制爆破技术进行开挖,施工中要充分利用围岩的自稳时间,快速开挖、快速封闭,确保隧道安全,掌子面开挖后,及时进行掌子面初支面初喷砼和排水,避免岩石风化、潮解而降低强度,初支结构及时封闭,根据监控量测情况,必要时台阶设立临时仰拱,控制变形发展。爆破施工,要进行爆破参数以及爆破振动效应试验进行爆破噪声监测,根据实际情况不断调整钻爆参数。2.2
5、隧道支护2.2.1隧道超前支护本隧道主要超前注浆管棚为拱部76长8m的超前注浆管棚,及百货广场、华中国际酒店处的隧道拱、边墙42超前注浆小导管。超前注浆管棚具体布置详见表1。(1)自进式T76N迈式中空注浆锚杆。T76N迈式中空注浆管棚布置在拱部,环向间距为0.3m,纵向间距为6.0m,每根长度为8.0m,自进式T76N超前注浆管棚,采用钻机直接顶进施工,纵向每6m进行一环施工,管棚最后钻进时,采用1.5～2m的连接钻杆将管棚送进到位;管棚打设时,采用两侧对称打设,或分段打设管棚,以便能够及时进行注浆。采用前进式分段注浆工艺,分段分序进行注浆施工,先施工单序号孔,
6、后施工双序号孔;采用水泥、水玻璃双液浆进行注浆,每次注浆长度为50cm,注浆压力控制在1.0MPa以下。根据量测结果,采用单根钻进、注浆,或钻孔多根后再分根进行注浆;(2)42小导管超前注浆。超前小导管采用42普通钢管,管长4.5m,搭接1.5m,实用长度3m,注浆管一端做成尖形,另一端焊上铁箍(6钢筋),管身在距铁箍端1.5m处开始钻孔,钻孔沿管壁间隔300mm呈梅花形布设,孔径6～8mm。钻孔后,将小导管沿孔打入;地层松软用游锤或手持风钻直接将小导管打入,岩层较硬时先钻套孔,后用风镐顶进。掌子面喷5cm厚混凝土封闭后冲清管内积物后再注浆,注浆顺序由下向上,采用
7、1∶1的单液水泥浆进行注浆,注浆压力采用0.5MPa左右,先施工单序号孔,后施工双序号孔,单根注浆量控制在60L,当注浆压力增加比较快,且1.0MPa时,或注浆量达到设计注浆量的1.2倍时,结束注浆。根据地质情况,特殊地段采用水泥—水玻璃双液进行施工。2.2.2临时支撑安设为确保重叠隧道开挖初支阶段侧墙的稳定,暗挖隧道上下台阶间共设置三道横向支撑,支撑采用I18工字钢。第一道为每榀格栅钢架均设置横向支撑,并喷20cm厚C20砼,其起到临时横向支撑及临时仰拱作用;第二、第三道均为隔榀格栅钢架设置一道,仅起临时支撑作用,每道支撑处设纵向槽钢梁,每道支撑均采用螺栓与格栅
8、钢架上垫钢
