地鐵暗挖隧道下穿過(guò)街地道施工技術(shù)

1、地鐵暗挖隧道下穿過(guò)街地道施工技術(shù)地鐵暗挖隧道下穿過(guò)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(guò)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(guò)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(kāi)挖引起的地層沉降使隧道順利下穿

2、過(guò)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(chē)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(guò)街地道下穿過(guò)。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(guò)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(guò)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(guò)街地道相互關(guān)系見(jiàn)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(jiàn)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(guò)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(guò)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(kāi)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(guò)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(guò)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(kāi)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(kāi)挖引起的地層沉降確保隧道以及過(guò)街地道、管線的安全。2.1管棚施工受金鷹過(guò)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(guò)街地道以西、穿過(guò)街地道段及過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)過(guò)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(kāi)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(guò)大擾動(dòng)影響上方過(guò)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(guò)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(jiàn)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(zhuān)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(guò)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(kāi)挖支護(hù)及二次襯砌2.5.1開(kāi)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(guò)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