含大漂石的层条件下隧道施工方法.doc

含大漂石的地层条件下隧道施工方法 发布时间：2005-3-16???? ????摘要：施工方法对区间隧道结构型式的确定和地铁土建工程造价有决定性影响。施工方法的选择，受沿线工程地质和水文地质条件、周围环境条件、线路平面位置、隧道埋置深度等多种因素的制约，同时对施工期间的地面交通和城市居民的正常生活、施工工期、工程的难易程度等产生直接影响。??? 关键词：大漂石、饱水、砂卵石、地铁、区间隧道、施工方法 ????一、工程背景及地层条件 ????成都地铁一号线北起动物园，南至华阳两江寺，线路总长26.7KM，成都市地铁一期工程为地铁一号线的一部分,北起红花堰,南至规划的世纪广场,线路总长15.15KM。通过地段上部为人工填筑层，可塑粘土或粉质粘土、粉土，下部为卵石土，卵石粒径大部分为4～9cm左右，部分大于12cm，并含有少量的漂石（粒径大于20cm），卵石含量占75～85%（重量比），充填中砂、砾石，稍密～密实，其下为白垩系上统灌口组泥岩，泥岩面埋深14～30m，北段基岩埋置深，南段基岩埋置较浅。工程范围内地下水系为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水两种类型。孔隙潜水主要埋藏于砂卵石地层中，地下水位埋藏较浅，水量丰富，渗透系数K=10～20m/d，补给来源为大气降水和地表河流、沟渠。基岩裂隙水主要赋存于泥岩风化裂隙带中，含水层厚20m左右，K=0.3～1.2m/d，裂隙水不发育，迳流条件差，主要为孔隙潜水补给。 ????二、施工方法比选 ????1、明挖法 ????明挖法一般可适用于各种不同的工程地质条件。明挖法施工工艺简单、技术成熟、进度快、质量可靠、防水效果好、风险小。明挖法施工，根据基坑开挖深度及场地条件可采用放坡开挖、土钉墙、排桩等围护结构型式。在基坑开挖前先进行管井井点降水，使地下水位降至基坑底面以下不少于0.5m后方可进行围护结构和基坑开挖施工。鉴于地铁一期工程区间隧道采用明挖施工段范围内的环境、地下管线、地质以及周边建（构）筑物等情况，推荐采用土钉墙作为主要的围护结构。若位于立交桥地段，为确保施工期间桥梁结构的安全，采用排桩加内支撑的围护结构型式。成都地区采用土钉墙作为基坑开挖的围护结构在技术上已比较成熟，它具有造价低、施工进度快、用料省的优点，当明挖法隧道埋置较浅时，工程造价低于暗挖法隧道。因此，在交通疏解、地下管线、周围环境许可的条件下，区间隧道可尽量抬高轨面标高，使之置于较小的埋置深度，为明挖法施工创造条件，从而降低工程造价，加快工程进度。成都市地铁一期工程线路一般位于主干道下或居民密集区域，交通繁忙、地下管线密集，增加了明挖法施工的困难。因此，进行合理的交通疏解，减少对地面交通的干扰，减少地下管线的拆迁是关系到明挖施工能否成功的关键。一期工程中在两端出地面的过渡段和出入段线的过渡段以及小天竺至火车南站区段内个别区间，若条件允许拟采用明挖法施工。 ????2、矿山法 ????地铁区间隧道采用矿山法施工是近年来为适应城市浅埋隧道的需要而发展起来的一种施工方法，也称浅埋暗挖法。目前在我国地铁区间隧道建设中已广泛采用。浅埋暗挖法施工，工艺简单、灵活，并可根据施工监控量测的信息反馈来验证或修改设计和施工工艺，以达到安全与经济的目的。 ????根据成都市地铁一期工程沿线工程地质及水文地质条件，采用矿山法施工时，若采用区间隧道置于基岩的深埋方案，将会大大减小施工的难度，降低隧道工程造价。但是由于基岩埋置较深，区间隧道底面标高将会降至地面以下25～40m左右，相应的车站埋深加大，造成工程投资增加，对乘客也不方便。根据国内外地铁建设的经验，结合成都市地铁一期工程的具体情况，深埋方案不宜采用。因此，当采用矿山法施工时，区间隧道基本位于饱水的砂卵石层中。在这种无胶结、稳定性差的砂卵石层中施工，必须采取有效措施防止开挖过程中围岩坍塌并控制地面沉降，确保施工安全及减小对周围环境的影响。 ????在饱水的砂卵石地层中采用矿山法施工的前提条件是必须超前进行施工降水，根据大量的工程经验证明，成都地区在砂卵石地层中实施施工降水是可行的。由于砂卵石层密实，降水引起该层的沉降值不大，但是降水会造成上覆土层的固结沉降，这对于置于上部回填土及粘性土上的大量地下管线和浅基础房屋会带来一定的危害。因此施工前应对周围地下管线情况（建设年代、基础形式、材质、接头等）及房屋基础情况进行调查，并在施工全过程进行监控量测，及时反馈信息，以便采取相应的对策，确保建筑物及地下管线的安全。 ????由于砂卵石土层松散，无胶结，本身无自稳能力，因此开挖前必须在拱部采用管棚进行超前支护，控制围岩的变形，防止隧道上方围岩坍塌。并通过管棚对地层进行注浆加固，使拱部砂卵石层得到胶结，形成注浆加固圈，以提高砂卵石层的自稳能力。施工时原则上应少扰动围岩，宜采用管超前、短台阶、短进尺，环形