软弱地层浅埋暗挖大跨度地铁隧道施工探讨

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1、软弱地层浅埋暗挖大跨度地铁隧道施工探讨：分析了隧道施工浅埋暗挖法的特点，在简单介绍其开挖方法和支护方式的基础上，重点阐述了超前小导管注浆和管棚工法的施工要点，最后介绍了现场监控量测的内容。关键词：浅埋暗挖；超前小导管注浆；管棚工法为了解决大城市交通拥挤问题，轨道交通是城市交通发展的必然选择，在城区主要为地下铁道。在修建城市地铁的过程中，由于建筑物和地下管线相对集中，为了有效地减少隧道施工引起的地表沉降和地层变形对管线的影响，对开挖、支护、衬砌、排水、注浆等方法提出更高要求。浅埋暗挖法可以减少对地面交通的干扰和避免对地下管线的影响，对环境无污染，经济效益和社会

2、效益显著。浅埋暗挖法适用于各种软弱地层的地下工程设计与施工，目前已经推广到包括特殊的流沙、淤泥、含水砂层、流塑、半流塑地层在内的各种软弱底层，埋深缩小到小于1m，最大跨度接近30m。1浅埋暗挖法的特点（1）超前支护或地层改良坚持先对地层进行注浆加固，然后再开挖。由于地层自稳能力差，易坍塌，为保证开和路面沉降不大于30mm，必须对地层进行注浆加固。注浆方法有超前小导管和大管棚法，注浆材料有水泥浆、水泥-水玻璃和改性水玻璃浆。实践证明，注浆加固地层是保证安全的重大措施。由于地层软弱，隧道埋置浅，需采用较强的初期支护，在初期支护结构稳定以后再进行二次衬砌（模筑混凝

3、土）。（2）围岩变形波及地表坚持以监控量测信息指导施工。根据地表建筑物条件，选择合理的沉降值和结构刚度，并通过监控量测资料，及时调整、优化支护参数。在变形量方面，不仅由于开挖直接引起围岩的沉降变形，还应计入由于围岩的作用引起支护体系的柔性变形及施工各阶段中基础下沉变位而引起的结构整体位移。应对地表沉降监控量测，通过量测取得原始量测数据进行分析、绘制散点图，根据图形分布形状求得时态曲线图，推测可能出现的结构沉降及周围岩体变化情况，以信息反馈指导施工。（3）施工中遵循的原则可以用l8字方针精辟总结，即：管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测。2浅埋暗挖开

4、挖方法及支护方式2.1开挖方法的选用浅埋暗挖施工方法的比较见表1。表1浅埋暗挖施工方法的比较用浅埋暗挖法进行施工时，应根据工程特点、围岩情况、环境要求以及施工单位的自身条件等，选择适宜的开挖方法及掘进方式。必要时，应通过试验段进行验证。施工中常用的开挖方法是台阶法以及适用于特殊条件的各类型分部开挖方法。若断面大或地层较差，可采用经济合理的辅助工法和相应的分部正台阶开挖法，当地层较差、开挖面不能自稳时，采取辅助施工措施后，仍应优先采用大断面开挖法；断面较大时不宜采用全断面开挖。2.2支护方式支护设计时可分为三种情况：初期支护承受全部荷载，二次支护（内层衬砌）仅

5、作为安全储备；初期支护与二次支护共同承担荷载，初期支护作为施工期间的临时支护，二次支护作为主要承载结构。大断面软弱地层施工中采用分部开挖，其初期支护常与临时支护（临时抑拱、中隔墙）结合，使每块分部开挖后都及时得以封闭。为了强化初期支护，有时在做内层衬砌前才进行拆除。对于软弱地层大跨度地铁隧道，在松散地层和浅埋条件下进行地下大跨度结构施工，初期支护必须十分牢固，以确保万无一失。按照喷射混凝土X构钢架钢筋X喷混凝土的工序进行支护，采取加大拱脚办法以扩大地基的承载面积。X构拱架连接必须密贴，螺栓必须拧紧。大跨度地铁隧道可以采取双侧壁导坑法施工法，双侧壁导坑法施工是

6、将隧道整个大断面分割成六个部分开挖．以减小掌子面及隧道拱顶地层临空面，降低隧道施工安全风险，减小隧道拱顶沉降。文献【3】中的D断面采用双侧壁导坑法施工法，根据设计将DD断面分为图1中所示的六部分施工，每部分开挖完毕后架立格栅拱架、隔壁、临时抑拱(或仰拱)，喷射混凝土，最后拆除临时支撑钢架，封闭成环。3辅助施工方法一般情况下可按下列次序选用：（1）上半断面留核心土环形开挖；（2）喷射混凝土封闭开挖工作面；（3）超前锚杆或超前小导管支护；（4）超前小导管周边注浆；（5）设置临时抑拱；（6）深孔注浆加固及堵水（7）长管棚超前支护或注浆。3.1超前小导管周边注浆对于

7、超前小导管周边注浆辅助施工方法，典型的施工过程是：（1）打孔：超前小导管孔采用SF电钻或YT-28风钻打设。（2）布管：超前小导管选用Φ32的焊接钢管加工而成，顶部切削成尖靴，尾部焊成垫圈，其长度一般为3.0-3.5m；超前小导管仅在起拱线以上沿拱边轮廓线设置，环向间距为20-30cm，外插角一般为5°-7°；超前小导管应从X构钢架腹部空间穿过，插入已打设的孔中，尾端与钢架焊接，连成一体。（3）封面：注浆前，应喷射5cm厚混凝土封闭工作面，以防漏浆。（4）注浆：对于砂卵石地层，当裂隙宽度（或粒径）大于1mm时，宜优先选用单液水泥浆和水

8、泥-水玻璃浆；当裂隙宽度（或粒径）小于1mm时，宜优