地鐵暗挖隧道下穿過街地道施工技術(shù)

1、地鐵暗挖隧道下穿過街地道施工技術(shù)地鐵暗挖隧道下穿過街地道施工技術(shù)發(fā)布時(shí)間:20092159:51:00來(lái)源:公路鐵路工程建設(shè)網(wǎng)地鐵暗挖隧道下穿過街地道施工技術(shù)摘要南京地鐵2號(hào)線上新區(qū)間的隧道下穿帶有圍護(hù)樁的金鷹過街地道。穿越段的地質(zhì)條件差、富含地下水、管線密集施工難度較大。采用長(zhǎng)管棚支護(hù)和全斷面劈裂注漿形成有效的超前支護(hù)結(jié)合洞內(nèi)跟蹤注漿及樁基托換等輔助措施改善了土體自穩(wěn)性能控制了土體的水土流失并減小了隧道開挖引起的地層沉降使隧道順利下穿

2、過街地道。關(guān)鍵詞地鐵土質(zhì)隧道超前支護(hù)管棚支護(hù)小導(dǎo)管預(yù)注漿1工程概況1.1設(shè)計(jì)概況南京地鐵2號(hào)線上海路站———新街口站區(qū)間隧道為2座分離式單線隧道。區(qū)間隧道豎井的橫通道里程為K13438并沿漢中路向東與新街口車站1號(hào)風(fēng)道相接。在橫通道以東正線隧道和新街口站1號(hào)風(fēng)道共3條隧道小間距平行布置。正線隧道為馬蹄形斷面。左右正線隧道中間的新街口站1號(hào)風(fēng)道暗挖段為矩形斷面。3條隧道均從金鷹過街地道下穿過。相交段地鐵長(zhǎng)約13.5m交角72。區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)

3、與金鷹過街地道底板凈距約1.2m。其中左線區(qū)間隧道初期支護(hù)與金鷹過街地道外掛下沉式水泵房底板局部有位置沖突。隧道與金鷹過街地道相互關(guān)系見圖1和圖2。1.2地質(zhì)及水文概況該地段地層為Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖軟流塑層段隧道主要穿越土層為②1c2層粉土、②2b4層淤泥質(zhì)黏土、②3b3層粉質(zhì)黏土夾粉土以及③2b2層和③3b12層粉質(zhì)黏土。洞室圍巖穩(wěn)定性整體較差。其中③3b12層粉質(zhì)黏土具弱膨脹潛勢(shì)。場(chǎng)地地下水主要為潛水和微承壓水少見基巖裂隙水。1.3工程特

4、點(diǎn)1.3.1地質(zhì)條件差且富含地下水穿越段土體富含地下水土體經(jīng)多年浸泡形成軟流塑狀同時(shí)存在管線滲漏、積水補(bǔ)給以及不明地下滲水通道等。該地層的土層自穩(wěn)性極差易發(fā)生涌泥、涌水、坍塌現(xiàn)象再加上金鷹過街地道底部的碎石墊層含水影響在此進(jìn)行暗挖隧道施工尤其是隧道群的施工難度較大。1.3.2破樁施工對(duì)沉降控制不利根據(jù)對(duì)金鷹過街地道調(diào)查其部分圍護(hù)樁侵入隧道凈空最大達(dá)3.98m隧道開挖時(shí)需將侵入部分逐根破除?？紤]破樁施工時(shí)掌子面暴露時(shí)間長(zhǎng)金鷹過街地道兩側(cè)沉

5、降縫緊鄰隧道會(huì)使地層沉降更加明顯故破樁施工前必須對(duì)地道進(jìn)行有效加固以降低施工風(fēng)險(xiǎn)。1.3.3土體擾動(dòng)次數(shù)多且沉降難控制金鷹過街地道施工時(shí)對(duì)原地層已造成干擾破壞了原有軟流塑地層結(jié)構(gòu)左右線隧道施工會(huì)形成二次擾動(dòng)使地層應(yīng)力釋放更為明顯地層變形造成的沉降比其它地段更加敏感區(qū)間隧道完成后進(jìn)行新街口1號(hào)風(fēng)道施工會(huì)再次擾動(dòng)地層。因此該段地層控制沉降難度極大。2施工方法與技術(shù)措施根據(jù)本工程特點(diǎn)結(jié)合暗挖隧道穿越軟弱地層的施工經(jīng)驗(yàn)該段隧道開挖擬采用以長(zhǎng)管棚

6、支護(hù)全斷面劈裂注漿為主的超前加固施工工藝同時(shí)結(jié)合洞內(nèi)跟蹤注漿等輔助措施。利用長(zhǎng)管棚和超前小導(dǎo)管注漿形成有效的超前支護(hù)結(jié)合全斷面注漿改善土體自穩(wěn)性能以控制水土流失減小隧道開挖引起的地層沉降確保隧道以及過街地道、管線的安全。2.1管棚施工受金鷹過街地道圍護(hù)樁的影響施工時(shí)把豎井橫通道以東地段分成了過街地道以西、穿過街地道段及過街地道以鋼筋混凝土圍護(hù)樁侵入隧道凈空最大達(dá)3.985m需進(jìn)行破除。為防止破除樁基而影響上部結(jié)構(gòu)安全采用樁基托換方法?？?/p>

7、慮結(jié)構(gòu)受力以及現(xiàn)場(chǎng)施工便利采用型鋼拱架代替格柵鋼架作為隧道的初期支護(hù)。型鋼拱架緊貼密排在破除樁體時(shí)完成過街地道樁體受力轉(zhuǎn)換防止破除樁體后發(fā)生樁底失穩(wěn)而危及過街地道安全。施工時(shí)主要采取以下措施進(jìn)行控制:1)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙明確過街地道每根樁體與隧道位置關(guān)系。施工至該里程段時(shí)應(yīng)加強(qiáng)檢查防止施作前樁體受到破壞。2)由于過街地道圍護(hù)樁與隧道斜交。受力傳遞對(duì)隧道內(nèi)格柵鋼架不利因此通過過街地道圍護(hù)樁前后各0.5m范圍內(nèi)施作密排型鋼拱架托換以達(dá)到樁基托換

8、目的。3)隧道開挖遇到圍護(hù)樁時(shí)采取邊破除邊架設(shè)的原則。在樁體破除出型鋼拱架寬度時(shí)架設(shè)型鋼拱架封閉再進(jìn)行下一段破除型鋼拱架利用鋼筋縱向連接成整體以確保其剛度。4)加密型鋼拱架在樁體范圍內(nèi)的連接鋼筋。被破除樁體兩側(cè)各1m范圍內(nèi)縱向連接鋼筋間距為30cm以達(dá)到該部位拱架托換樁底受力的目的。5)樁體采用風(fēng)鎬進(jìn)行破除嚴(yán)禁使用爆破防止形成過大擾動(dòng)影響上方過街地道結(jié)構(gòu)。2.4左線區(qū)間隧道下穿地道泵房段的施工2.4.1泵房與隧道的關(guān)系左線區(qū)間隧道在K1

9、3466.719~K13470.019里程段與過街地道泵房結(jié)構(gòu)斜交。泵房底板侵入隧道51mm影響區(qū)間隧道長(zhǎng)為3.3m。其斷面關(guān)系見圖4。泵房?jī)艨諡橥鈷煜鲁潦戒摻罨炷两Y(jié)構(gòu)其平面尺寸為4.0m2.5m無(wú)防水層底部為防水砂漿邊墻厚度40cm底板厚度50cm底板下為10cm厚C15素混凝土墊層下鋪10cm厚碎石墊層。設(shè)計(jì)要求施工中嚴(yán)禁破壞泵房結(jié)構(gòu)。2.4.2對(duì)泵房采取的措施1)在隧道施工前將泵房水及時(shí)抽干保證在隧道下穿泵房期間泵房?jī)?nèi)無(wú)水防止泵

10、房?jī)?nèi)積水滲入隧道而影響施工安全2)注漿施工時(shí)設(shè)專人加強(qiáng)觀察對(duì)侵入泵房?jī)?nèi)的漿液及時(shí)清除以防止抽水設(shè)備出現(xiàn)故障3)隧道挖掘通過后檢查泵房?jī)?nèi)壁有無(wú)破損如有破損應(yīng)進(jìn)行修復(fù)或注漿堵漏以免影響泵房使用或影響隧道施工。2.4.3下穿泵房段鋼拱架的加強(qiáng)處理由于泵房一角侵入隧道結(jié)構(gòu)且該段是最為薄弱地段也缺少管棚超前支護(hù)同時(shí)泵房為外掛結(jié)構(gòu)若按加大格柵鋼架間距跳過該段方法則形成泵房結(jié)構(gòu)懸空對(duì)下沉和變形控制不利易導(dǎo)致開裂和滲漏而難以及時(shí)處理。在該段采用改善格柵

11、鋼架結(jié)構(gòu)、密排鋼拱架的方法。開挖時(shí)根據(jù)泵房位置調(diào)整格柵鋼架局部厚度改為凹狀結(jié)構(gòu)。泵房段鋼拱架凈間距為30cm。加密泵房段兩側(cè)各延伸1榀范圍內(nèi)的鋼拱架以對(duì)泵房形成有效支托同時(shí)加密隧道靠泵房范圍的縱向連接鋼筋(間距調(diào)整為30cm)。2.5隧道開挖支護(hù)及二次襯砌2.5.1開挖支護(hù)上海路站———新街口站區(qū)間橫通道以東向新街口方向穿越的地層主要以Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖為主。在Ⅵ級(jí)圍巖段包括右線Ⅴ級(jí)圍巖下穿過街地道段采取管棚超前支護(hù)及全斷面劈裂注漿加固待漿液