软可塑状地层浅埋大跨断面地铁车站综合施工技术

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1、软-可塑地层浅埋大跨断面地铁车站综合施工技术李克金隧道分公司摘要：本文介绍了在软可塑状地层采用中洞法施工大跨浅埋车站的技术重难点，主要就超前支护及水处理、断面转换、施工通道与中洞开口部位的施工方案及控制地表下沉的技术措施、顶纵梁及拱部施工、施工过程中围岩和支护结构应力、变形信息的实时监控等进行了重点叙述。1、车站平、纵、横断面图和地质条件、周围环境简介天坛东门站位于天坛东路与体育馆路丁字路口南侧，车站主体与天坛东路走向一致，站址周围主要有天坛公园、天坛体育宾馆、国家体委招待所、崇文区少年宫、109中学、天坛东里住宅区等

2、建筑物。图1天坛东门站平面及横断面图天坛东门站全长191m,为地下双层岛式车站，主体为三拱两柱双层结构，开挖宽度23.776m，开挖高度15.066m１７，主体结构采用中洞暗挖CRD法施工，采用降水和超前支护等辅助工法，以保证车站在无水的条件下进行施工。车站区域地下管线较多，影响范围内的有以下几种地下管线：雨污水管、自来水管、电力管道、电信管道、煤气管道、热力管道、人防通道。车站段管线埋深多集中在地下1.0～5.5米范围，走向与线路纵向近似平行。天坛东门站位于永定河冲积扇南部地带，地层由上至下以杂填土、粉土③层、粉细砂

3、③2层、中粗砂④3层、粉质粘土、细中砂⑥2层为主，局部夹透镜体。车站平面及横断面图如图1所示。在开挖天坛东门站主体中洞前，施工管棚进行超前地质勘探、车站掌子面开挖时涌泥及初支喷砼表面渗漏水的情况来看，车站开挖掌子面所处地层含水量丰富，围岩类型为Ⅰ类围岩,该地层明显具有“高压缩性、高灵敏度、强度低”的特点，极易产生蠕动现象，开挖后自稳能力极差，易坍塌，地面沉降难以控制，施工困难。原因分析如下：①从地表管线分析，在车站开挖轮廓上方存在污水管、雨水管、废弃的人防管道、电力管沟及各种不明管线，且沿线降水井水均排至污雨水管中，如

4、上述管线已破坏极可能导致管内流水或降雨水渗透至地层中，长期浸泡，致使地层中的粉细砂土层呈饱和状态，为软流塑状地层。②从地质条件看，车站开挖拱顶上方地层自下而上依次为粉土、粉细砂、粉土、杂填土，由于较为致密的粉土层可认为是隔水层，上层滞水及降水很容易通过粉细砂层至粉土层，由于管棚钻设过程中存在仰角，长期浸泡致使管棚钻机钻进的上层地层呈饱和状态，为软流塑状地层。由于雨污水管渗漏，上层滞水短期内无法疏干，大部分地层处于饱水状态,属于软-可塑状地层。2、总体施工方案简介车站主体结构采用暗挖法中洞中隔壁法施工，主体隧道的开挖步序

5、主要为两大块，即把车站断面分为一个大中洞（里面包含车站主体中跨的拱部、中层板、底板，两根钢管柱、两根底纵梁及中纵梁、两根顶纵梁的大部分）和两个小侧洞（里面包含车站主体两侧跨的二次衬砌、中层板以及顶纵梁的小部分），先施工大中洞（开挖、支护，施作梁、板、柱以及二次衬砌），然后施工两侧洞（对称开挖、支护，施作板、二次衬砌，凿掉中洞临时支护，封闭二次衬砌）。如图2所示。车站施工重点控制地表沉降、管线保护，采取不同的施工方法，以小导管或大管棚超前支护、注浆加固地层为主要手段，及时施作支护体系。3、关键技术重难点3．1软可塑状地层

6、加固，地下水处理方案3．1．1拱部管棚+密排小导管施工方案：拱部采用超前大管棚加小导管劈裂注浆进行超前支护，注浆工艺采用计算机自动控制土层分段注浆工艺，该工艺以从法国地基建筑公司(SoletancheBachy１７)引进注浆自动控制监测系统为核心,通过计算机实时、动态控制和调整注浆过程中的压力与流量，能有效地完成注浆加固施工，实现注浆的高质量、高效率和高可靠性。。（2）工艺施工流程注浆施工过程如图3所示，主要包括以下步骤：①成孔：根据设计要求成孔，要求定位准确，避免由于钻孔误差造成末端两孔相通（图3a）。图3注浆施工流

7、程图②插入注浆管：成孔插入PVC成品套管或者用钢管加工的注浆套管（图3b），一般采用钻机钻孔套管跟进的方法，中空注浆芯管紧随注浆管以及安装好的止浆塞（规则节长），一同置于注浆孔内密封；③施做止浆墙：在工作面挂网喷砼，形成不小于30～50cm的止浆墙；④注入封闭泥浆：当钻孔达到设计要求后，利用管口或者后退式注浆法在孔内注入封闭泥浆（图3c）；⑤注浆：待封闭泥浆初凝后，插入注浆芯管，启动SPICE系统，按设计要求设置最大压力、注浆总量等参数，进行分段注浆（图3d）；⑥根据SPIEC记录数据分析注浆效果，对不满足设计要求的进

8、行补注浆；⑦结束注浆。（3）施工机具（见表1）施工机具表表1名称注浆机浆液搅拌机传感器流量计注浆活塞注浆芯管笔记本计算机型号PH-15UBJ-4数量2211211（4）工艺特点①计算机实时、精确控制１７配备先进的注浆自动控制系统SINNUS，可以利用计算机对注浆过程进行实时控制，即时掌控过程中的任何细小变化，实时加以调整，使注浆过