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1、富水地段浅埋暗挖地铁隧道施工技术研究论文.freel,隧道为两单洞结构,全长790.7m。在区间隧道中部,深南大道北侧设施工竖井1座。工程地质情况由上到下为覆第四系全新统人工堆积层、海冲击层及第四系残坡积层,下伏燕山期花岗岩。第四系全新统人工堆积层主要为人工素填粘土,粉质粘土及碎石等;海冲击层为粘土、粉砂、中砂、砾砂及部分透镜体状淤泥;第四系残坡积层为砂质粘性土、砾质粘性土;燕山期花岗岩在工程区域内全部为全风化花岗岩。场区围岩为Ⅰ类～Ⅱ类。地下水埋深1.7～7.4m,主要为空隙潜水及基岩裂隙水,地下
2、水水量丰富,降雨量丰富,.freel。2施工技术难点(1)环境条件复杂本工程位于深南大道下,道路两侧管线、建筑物密布,深南大道交通量大。隧道埋深浅,管线、建筑物基础均位于隧道施工扰动范围内,隧道施工不能危及管线及建筑物安全,对施工扰动必须严格控制,但区间隧道所处的地层软弱。而对软弱围岩来说,控制变形扰动极其困难。(2)地下水丰富深圳地处亚热带海洋气候区,地下水丰富,降雨充沛,地下水补给充足,这对地下工程施工有很大影响。首先是隧道开挖后,大量地下水渗入隧道,围岩失水固结,地表下沉,对地表路面交通以及两
3、侧刚性管线带来极大的危害。其次是地下水渗透对围岩产生软化作用,围岩由硬塑变为软塑状态,甚至变为流塑状态,产生大变形而丧失稳定性,施工中如何控制地下水是保证顺利施工的关键。由于地下水的渗透作用,地下水控制十分困难。因工程所处位置限制,没有降水作业条件。因而,地下水的控制显得非常重要且极为困难。(3)围岩软弱易扰动且稳定性差区间隧道穿越地层主要为第四系残积层的砂质粘性土、砾质粘性土,局部地段为海冲击砂层,地层软弱。隧道开挖后周边围岩在自重应力的作用下松弛变形,控制不好易产生变形坍塌。同时,受地下水的作用
4、软化后丧失稳定性,给施工带来困难,特别是由硬塑变为流塑后,随地下水一起涌入隧道内形成大的坍塌涌泥,严重危及周边结构物及施工安全。施工时,必须采取严格措施控制,防止产生大的变形及坍塌。3主要施工方法根据本工程地质情况,结合地下水发育情况,本工程采用长台阶法施工,上台阶采用弧形开挖留核心土法施工。在开挖前,对开挖体采取超前降排水措施降低地下水位后,再行开挖。其施工程序见图1。(1)上台阶施工为减少开挖对围岩的扰动,上台阶采用人工风镐开挖,先开挖拱部环行,留核心土,待拱部支护结构完成后开挖核心土。台阶长度
5、510～1010m,开挖土方人工装车翻运至下台阶。隧道上台阶开挖循环进尺为110m,开挖完成后,立即进行初期支护作业。(2)下台阶开挖及支护下台阶采用人工配合机械开挖,开挖机械选用Ⅰ—超前小导管施工;②—上台阶环形开挖;○注:○Ⅲ上台阶支护结构施工,格栅钢架、喷混凝土等;④—核心土开挖;⑤—下台阶开挖;○Ⅶ—仰拱及填充混凝土施工;○Ⅵ—下台阶支护结构施工;○Ⅷ拱墙衬砌施工。图1台阶法施工程序DH55-V小型挖掘机。开挖施工时,机械开挖中央土体,两侧轮廓预留30～50cm人工开挖、修整,保证开挖轮廓线
6、圆顺,减少对土体的扰动。隧道下台阶开挖循环进尺为110m,开挖完成后,立即进行支护作业,封闭成环。在开挖施工时,不得超循环进尺开挖,以保证施工安全。4隧道支护结构(1)支护参数区间隧道初期支护采用喷锚构筑法施工,不同地质地段采用不同支护参数,少水地段支护设计参数见图2,富水地段支护参数设计见图3。图2少水段支护设计参数示意图3富水段支护设计参数示意cm。管棚施工完成后,采用HFV-5D型双液注浆泵注入水泥-水玻璃双液浆。注浆采用跳一注一后退式进行。浆液水灰比为0.8～1.0,水玻璃玻美度为30～35
7、Be′,注浆压力为0.6～0.8MPa,注浆完成2.0h后进行开挖。(2)支护施工20～25Be′,双液浆体积比为1∶1。注浆压力为1.2①超前管棚本工程在富水砂层地段采用76MPa。mm管棚超前支护。管棚采用XY-100型液压钻机成②超前小导管根据设计情况,小导管在少水段布置在拱部120°范围内;在富水地段,布置在拱部180°范围内。小导管采用32mm钢管,长3.5m,每两循环布置1组,环向间距为30cm。小导管采用凿岩机成孔,之后采用凿岩机推管入孔。小导管内注入水泥-水玻璃双液浆,水灰比为0.6
8、～0.8,水玻璃玻美度为③格栅钢架钢架分段在洞外加工,洞内拼装,为孔,然后用钻机将76mm钢管顶入孔内。管棚采用防止拱脚下沉,在两侧各设1根锁脚锚杆,锚杆长3.5分节组装,每段长度为4～5.0m,采用丝扣联结。管m。钢架设置间距在围岩条件好时为1.0m,围岩条件棚长1210m,布置在拱部150°范围内,环向间距为40较差且地下水量大时为0.75m。环向采用22mm钢筋、间距50cm连接成整体。④喷混凝土喷混凝土采用湿喷工艺,多次复喷至设计厚度。混凝土洞外拌制,经竖井串
