浅析不良地层中间竖井围护结构计与施工风险分析.docxVIP

星WRDRS 世界轨道交通发展研究会 浅析不良地层中间竖井围护结构设计与施工风险分析 杨德春 蒋盛刚 林 坚 摘要：本文结合某市地铁 1 号线一期工程矿山法隧道中间竖井设计与施工中出现的风险 处理经验，论述在强透水性或高水位的全风化花岗岩层等不良地段进行矿山法隧道中间 竖井结构设计与施工，强调设计应对竖井的功能定位、施工工法及围护结构选型、周边 环境与地层加固方法、施工存在的风险预案慎重分析，根据设计与施工经验合理确定， 降低风险事故发生是十分关键的。 0 前言 随着我国城市化进程的加快，城市轨道交通建设在拉动城市经济增长方面发挥着重要作用， 交通是缓解特大城市、超大城市拥堵问题，实现城市可持续发展的重要途径和关键措施。城市地 铁工程建设和运营一旦发生安全事故，其社会影响十分巨大，因此保障城市轨道交通安全，建立 完善的城市轨道交通安全质量体系及选择安全工法非常必要。 截止到目前，我国内地已有 37 个城市的城轨建设规划已获得国家发改委批复。预计“十二五 规划”内轨道交通将覆盖全国主要大城市，随之带来的轨道交通建设安全、运营安全、防灾安全 和公共安全问题尤其重要[1]。因此，为适应我国快速发展的城轨交通建设，对地铁线路 80%以上 是区间隧道工程，主要有明挖、暗挖（盾构、矿山）、顶管等工法选择，依据工期、出土与材料运 输、盾构始发与吊出、环控与通风、供电等需求，在很多长大区间设置若干个各种用途的中间竖 井，位于隧道起点、终点或中间等，竖井围护结构设计虽没有车站围护结构设计规模大且复杂， 但因其深且是先期施工通道，处在关键位置，显得格外安全和重要[2]。 本文结合某市轨道交通 1 号线一期工程出入段线区间盾构与矿山法隧道设置的 1、2、3 号中 间竖井功能定位、工程地质特点与竖井围护结构设计、周边环境与地基加固方法、施工出现的险 情与对应风险处理措施分析，为确保隧道中间竖井的安全实施，减少风险事故的发生，提供类似 工程的设计经验供设计者借鉴。 1 工程概况 1.1 区间平、纵线路 本工程出入段区间隧道工程线路全长约 1650m，准备选用矿山法和盾构法两??工法施工。出 段线平面从设计里程 CDK0+061.000 到 YH CDK1+038.90，长约 1000m 采用最小半径 300，设计 推荐矿山法施工；YH CDK1+038.900 到 CDK1+688.000 ，长约 650 为直线段采用盾构法。线路 纵断面为 V 型坡，最大纵坡 29.7‰，最小纵坡 2‰，隧道覆土 0～33.6m，最小竖曲线半径 R=2000m。 如图 1、2：  图 1 区间隧道线路平面示意图 图 2 区间隧道线路纵断面示意图 1.2 线路周边环境 本出入段线路主要涉及剥蚀残山和山前平原两类地貌单元，穿过汤斜溪、汤斜村至战坂路，侧向 通过正在新建的象峰新苑并渐转至秀峰路上的象峰站，战坂路规划路宽 40m。下穿象峰村民房、老人 协会、东西镜，侧穿秀峰新苑 1#住宅楼，为住宅、厂棚、既有道路等，尽量下压避开房屋基础和溪流。 1.3 工程地质特点 隧道所处场地主要岩土层分布特征如下：①1 层杂填土、③层淤泥质土、④层粉质粘土、⑤1 层淤泥质土、⑦层粉(砂)质粘土、⑨层碎卵石、⑨a 层细砂、(13)层残积土、(13)a 层残积(砂质)粘 性土、(13)b 层残积砾(砂)质粘性土、(14)层全风化岩、(15)层散体状强风化岩、(15)层花岗岩(γ 53)、 (15)c 凝灰岩(J3n)、(16)层碎裂状强风化岩，浸水易软化，为极软岩～软岩，岩体完整程度为极破 碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级、(16)花岗岩(γ 53)、(16)c 凝灰岩(J3n)、(17)层中风化岩、(17)花岗 岩(γ 53)、(17)c 凝灰岩(J3n)、局部地段由于构造作用或风化差异，该层夹有风化程度为散体状强 风化和碎裂状强风化的软弱夹层。隧道穿越地层主要为④粉质粘土、⑥碎卵石、⑦粉(砂)质粘土、 ⒀a 残积(砂质)粘性土、⒁全风化岩、⒂散体状强风化岩。潜水主要赋存于浅部土层中，本区间在 残积土、全风化岩、散体状强风化岩中。  新 乡≯ 陵 象峰站 地质特点如下：隧道主要穿越⑦粉(砂)质粘土、⒀a 残积(砂质)粘性土、⒁全风化岩、⒂散体 状强风化岩，遇水极易软化崩解，局部穿越⑥碎卵石，卵石层孔隙承压水水头高、水量丰富。 地质条件复杂，软硬土层变化大，软土厚度大，穿越软硬差异很大的地层，施工与运营期间 沉降控制难。 隧道沿线有花岗岩球状风化核（孤石），强度高，需要对孤石超前探查事先处理。 1.4 区间隧道工法及竖井布置 根据本区间工程地质勘察资料，设计对出入段最小曲线半径段约 1000 米，推荐采用暗挖矿山 法施工，依据工程总筹划，该段布置了 1、2、3 号竖井，位于线路起、终点和中间位