砂层中地铁暗挖隧道施工技术研究..doc

砂层中地铁暗挖隧道施工技术研究?????????????????????? 杨昆鹏 中铁三局集团四公司，北京，102300 ???????????????????????????? 【摘要】? 沈阳市地处第四系浑河冲洪积层，地层以中粗砂、砾砂层为主。青年大街站~怀远门站区间隧道主体结构全部位于中粗砂、砂砾层中，结构底板埋深23.5~17.5m，为沈阳地铁一号线暗挖区间隧道最深段之一。砂层由于其不稳定性、极强的透水性，对地铁暗挖施工提出了很高的要求。本文主要阐述地铁区间隧道的施工方法及砂层的加固处理措施，对沈阳地铁的暗挖施工技术提出相关的意见与建议。 【关键词】? 砂层??? 暗挖隧道?? 注浆?? 沉降监测 1、前言 ??? 随着城市的发展，轨道交通成为了大中城市的重要交通手段。全国各大城市陆续进行地铁建设，但地质情况却各不相同。沈阳地铁由于其地质的特殊性，在全国来说，砂层地质中进行暗挖地铁的施工也尚属首次。青年大街站~怀远门站区间隧道位于沈阳市老城区，地面交通繁忙，地下管线纵横交错。在施工过程中如何保证管线不渗漏或者尽量降低渗漏水对隧道开挖的影响，是砂层地铁中安全施工的关键。 2、工程概况 2.1工程简介 ???? 沈阳地铁一号线十二合同段青年大街站~怀远门站区间工程位于大西路下方，向东北方向延伸，下穿杏林街路口、奉天街路口、万寿寺路口至怀远门站。隧道上方的大西路为城市交通主干道，交通流量繁重。区间全线长1137.35双线米，线间距13~17m。??? 由于受两侧车站结构形式的影响，隧道结构坡度变化较大。青年大街站为双层暗挖结构，并且是一号线与二号线的换乘站，一号线位于下方。怀远门站为明挖结构，结构埋深较浅。线路走势为东高西低，单向坡，两端高差达12.5m。从青年大街站向怀远门站方向，区间隧道一直为上坡结构，最大坡度达25‰，增加了施工难度。??? 本区间隧道起始里程为DK15+411.65，终止里程为DK16+549，施工竖井及横通道中心里程为DK15+870，通过横通道进行左右线的开挖。区间在DK15+500处设一道强电电缆通道，在DK16+200处设一道联络通道，并分别与左右线相连。竖井、横通道与区间正线位置关系见图1所示。 2.2工程地质本区间地质为浑河高漫滩及古河道，围岩类别为Ⅰ~Ⅱ类，主要为中粗砂及砾砂层，见图2所示。地形变化比较平缓，地面标高介于44.67~49.63m，最大地面高差4.96m，区间隧道顶板埋深介于17.9~10.4m之间。开挖时砂层自稳能力较差，当遇到管线渗漏或上层滞水等情况时很容易产生流砂，开挖时必须严格进行超前支护及注浆，保证掌子面砂层的稳定是安全施工的关键。2.3水文地质该场地见地下水类型为孔隙潜水，稳定水位埋深在5.0~8.6m，绝对标高39.34~41.52m，含水层厚度为33.66~39.30m，区间结构全部位于地下水位以下。2.4结构形式区间隧道主体结构为马蹄型断面复合式衬砌结构，采用矿山法施工，初期支护采用C25喷射混凝土+格栅钢架措施，厚度为25cm；二次衬砌采用C30、S10模筑钢筋混凝土措施，厚度为35cm。初支与二衬之间设一道1.5mm厚的ECB柔性防水板进行全包防水处理，见图3所示。区间隧道开挖断面高度为6.52m，开挖宽度为6.32m，隧道断面接近圆形，充分考虑了合理受力的因素。2.5工程特点1）工程环境复杂，管线众多。本标段地处沈阳市老城区，地下管线纵横交错，且老化严重。主要有污水、雨水、自来水、煤气、电信电缆等各种管线，而其中1937年修建的砖砌污水暗渠方沟，纵穿于右线隧道正上方，对隧道开挖产生着直接的影响。暗渠底部埋深3.8m，隧道拱顶埋深16m，暗渠断面尺寸为0.9m（宽）*1.8m（高），施工年代久远，渗漏严重，在施工时必须采取加强处理措施。2）水位埋深浅。向下开挖5~8m即可见地下水，区间主体隧道全部位于地下水中，增大了施工难度。 3、施工方法3.1区间隧道主要施工步序本区间隧道标准断面采用上下台阶法进行施工，上台阶施工时预留核心土，下台阶施工时做放坡处理，坡度不大于3：1。根据现场实际情况，上下台阶长度控制在3~5m为宜，见图4所示。在区间靠近怀远门站一侧，左右线分别设置一道人防，人防段长13.2m，采用CRD工法施工，分四步进行开挖。人防断面开挖尺寸为高8.5m，宽8.24m。为保证由标准断面向人防大断面过渡时的开挖安全，在变断面处设置1m的渐变段，坡度为45°，逐渐进入人防断面。人防断面施工步序如图5所示。由于砂层地质稳定性不好，很容易产生坍塌，除盾构法采用机械施工外，暗挖施工基本全部采用人工进行开挖，及时喷射混凝土封闭成环，每施工0.5m为一个循环。主要工序为：上台阶开挖→格栅安装→连接