富水地段地铁隧道结构技术探究.doc

富水地段地铁隧道结构技术探究 　　【摘 要】随着城市的深度发展，地铁具有高效而又合理利用空间的优势，使得各地的地铁建设如火如荼，而对富水地段地铁隧道结构技术研究则就成为地铁施工建设过程中的关键。本文主要介绍了成都地铁1号线升仙湖站――火车站这一标段隧道施工方法和措施，成功解决了富水地段地铁隧道线路施工技术难题。 【关键词】地铁隧道；富水地段；施工方法 1 成都地铁1号线工程实例研究 成都地铁1号线起点站动物园，终点站华阳两江寺，整个线路长约27千米。整个成都地铁1期工程，具体是指地铁1号线中的一小部分，从红花堰站到世纪广场站，整个线路长约15千米。本文研究对象主要是指成都地铁1号线升仙湖站――火车站这一标段隧道施工技术，这一区间线路全长4755.972米。该工程主要位于成都平原的东面，属于岷江冲击而成的平原地带，土基埋设比较深，这一工程的持力层和围岩是第4系松散的地层阶段，然而不一样的地貌和地质，造成岩土及岩石性质也有较大差别。区间隧道所处位置环境复杂，两边的建筑较多，地下管线较多，其中纵向管线11条、横向管线有19条，严重制约着施工建设。区间隧道东西两侧有高层建筑25座，两侧边缘距离建筑物最短距离约25米。成都城铁1号线工程所通过的地段主要是人工填筑土层，包括可塑粘土、粉土、粉质粘土等，地下部分是卵石层，卵石直径在4到9厘米左右，有的超过12厘米，同时，还有一小部分的漂石，直径约不小于20厘米，含量约为80%左右；下面是白垩系上统灌口在泥岩，深约14至30米，南面的基岩埋藏的比较浅。地铁1号线施工范围内的地下水系是第4系孔隙潜水以及基岩隙水2类。其中，孔隙潜水一般埋于砂卵石的地层，这一层的地下水位浅，水量多，渗透系数为K=10～20m/d，主要通过降水、地表河流等补偿；同时基岩隙水主要在泥岩风化裂隙带里面，含水层比较厚约为20米，渗透系数为K=0.3～1.2m/d，这种水不发育，条件不好补给源主要是大多是孔隙潜水。 2 区间隧道施工的技术难点探析 2.1 隧道环境条件复杂 本工程位于四川省安监局、经委大楼、成都军区第二招待所、338信箱招待所等建筑下方，隧道结构两侧管线、建筑密集分布，交通量非常大。必须对隧道施工进行严格控制，不能威胁到周边管线、建筑物的安全。但是这一区间隧道地层地基比较软弱，对于控制变形振动非常的有难度。 2.2 区间隧道地下水丰富 成都地区属于亚热带海洋气候，地下水资源比较丰富，再加上降雨量比较充沛，地下水的补给非常充足，这对区间隧道睥地下施工造成很大的影响。一是开挖隧道之后，面临着大量的地下水渗透到隧道，会在一定程度上造成围岩失水固结，造成地表一定程度上下沉，对于路面交通和刚性管线带来严重的危害。二是围岩因地下水的大量渗透出现软化现象，从硬塑向软塑甚至流塑状态演变，从而出现一定程度上的变形，造成稳定性的丧失。地铁区间隧道施工过程中对地下水的渗透处理是施工的一大难关。因为施工范围所处位置有限，失去了优越的降水施工条件。所以，对于地下水渗透的控制变得异常的重要而艰难。 2.3 围岩软弱容易扰动并且稳定性非常差 区间隧道在施工过程中穿越的地层主要为第四系残积层的砂质粘性土、砾质粘性土，部分地段地段是海冲击砂层，地层非常软弱。区间隧道施工开始后，在自重力的影响下周边围岩会出现一定程度的松弛变形，甚至出现变形坍塌；地下水的渗透失去一定程度的稳定性，给施工造成严重困难，尤其是形成流塑状态后会很容易注入隧道内出现在坍塌涌泥，给隧道施工及地上周边建筑带来严重威胁。在区间地铁的施工过程中，一定要特别注意杜绝出现大的变形坍塌。 3 区间地铁隧道主要施工方法研究 根据成都地铁1号线升仙湖站――火车站这一标段隧道的地质条件及地下水情况，对这一区间隧道，主要采取了长台阶法实施施工，上台阶用弧形开挖留核心土的办法进行施工组织。在开挖前，先对开挖的结构主体进行超前降排水来降低地下水位。 3.1 关于上台阶施工工程 上台阶施工过程中为进一步降低对周边围岩的干扰，使用了人工开挖法，主要借助人工风镐等工具进行挖掘，先对拱部开挖，留下核心土层，然后再对核心土进行开挖。一般台阶的长度控制在5到10米，开挖土方用人工装车的方式运到下台阶。隧道上台阶的开挖循环心一般控制在1米左右，一旦开挖完成必须马上实施初期的支护作业。 3.2 关于下台阶开挖和支护工程 下台阶开挖主要使用了人工开挖与机械开挖相结合的方式，机械开挖主要借助DH55―V型号的挖掘机。在具体施工过程中，首先使用机械对中央土体进行开挖，两侧要留出30到60厘米的轮廓，实施人工开挖与修整，要确保开挖轮廓线的协调，要把对墙体的扰动降到最低。特别是在实施开挖施工过程中，要确保不能超循环进尺开挖，以