第27卷 第7期
岩石力学与工程学报 V ol.27 No.7
2008年7月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering July ，2008
收稿日期：2008–01–17；修回日期：2008–05–28
作者简介：雷 军(1969–)，男，1991年毕业于石家庄铁道学院隧道工程专业，现为博士研究生、高级工程师，主要从事隧道工程技术方面的研究工作。E-mail ：mzhbai@https://www.doczj.com/doc/be16295726.html,
地铁隧道施工期冻结法穿越断层破碎带
施工效果现场试验研究
雷 军
1，2，3
，白明洲1，许兆义1，张爱军3，霍玉华3，王鹏程3
(1. 北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044；2. 北京市轨道交通建设管理有限公司 十号线项目管理处，北京 100011；
3. 中铁十二局集团有限公司，山西 太原 030000)
摘要：广州地铁隧道施工期穿越清泉街断裂，采用冻结法穿越断层破碎带施工，对施工期隧道支护结构的受力与变形状态、隧道周边净空收敛、地中位移、围岩压力及孔隙水压力、钢格栅应力、冻融条件下的地表隆沉等进行跟踪监测，通过对监测结果进行分析研究，获得冻结施工条件下的初期支护结构及环境土体应力与变形变化规律，在此基础上提出穿越断裂破碎带的冻结施工建议技术方法，研究成果可供其他工程参考。 关键词：隧道工程；断层破碎带；冻结法；监测
中图分类号：U 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2008)07–1492–07
IN-SITU TEST ON CONSTRUCTION EFFECT WITH FREEZING METHOD
FOR FAULT-CROSSING FRAGMENTATION ZONE IN
METRO TUNNEL
LEI Jun
1，2，3
，BAI Mingzhou 1，XU Zhaoyi 1
，ZHANG Aijun 3，HUO Yuhua 3，WANG Pengcheng 3
(1. School of Civil Engineering and Architecture ，Beijing Jiaotong University ，Beijing 100044，China ；2. The No.10 Line Management Branch of Beijing Metro ，Beijing Metro Constructing Management Co .，Ltd .，Beijing 100011，China ；
3. China Railway 12th Bureau Group Co.，Ltd .，Taiyuan ，Shanxi 030000，China )
Abstract ：When crossing the Qingquanjie fault fragmentation zone in Guangzhou metro tunnel ，the application of freezing method to construction of the connected aisle for metro project is introduced ．During the construction ，the stress and deformation of supporting structure ，tunnel deformation constringency ，ground displacement ，stress of surrounding rock ，stress of steel grille ，the deformation of the ground surface in the course of freeze and thaw are tested. On the base of testing result ，the stress and deformation of structure and environment soil are put forward studied. The laws of the survey results are examined. Finally ，based on these studies ，some suggestions are for guiding the construction about the freezing method and construction. The results can be used for reference of similar projects.
Key words ：tunnelling engineering ；fault fragmentation ；freezing method ；monitoring
1 引 言
城市地铁隧道在水文地质条件较差、涌水量较大的情况下，采用暗挖法施工，隔水成为一大难
题[1
，2]
。虽然采用群井法来降低水位或地下连续墙
围护结构能达到一定的效果[3
，4]
，但在城市建筑密
集区对周围环境影响往往较大，基于这种现状，很多工程采用人工地层冻结方法作为工程中特殊的地层临时加固措施[5
，6]
。冻结法加固地层的原理是利
第27卷第7期雷军，等. 地铁隧道施工期冻结法穿越断层破碎带施工效果现场试验研究 ? 1493 ?
用人工制冷技术，在冻结孔中循环低温盐水，使地
层中的水冻结成冰，将天然岩土变成人工冻土，在
要开挖体周围形成封闭的连续冻土帷幕，使其弹性
模量增大，进而增加冻土帷幕的强度与稳定性，以
抵抗土压和水压，并隔绝地下水与开挖体之间的
联系，然后在该封闭冻土帷幕保护下进行开挖与永
久支护的施工[7～9]。
广州地铁二号线通过清泉街断裂带，该段地质
构造与地层岩性变化复杂，铁路隧道与清泉街断裂
带斜交[4]，南北两侧断支破碎带分别为38和56 m，
中间为层间挤压带，南侧破碎带母岩为砾岩和白云
质灰岩，北侧破碎带的母岩为碳质页岩，层间挤压
带的母岩为石灰质页岩和白云质灰岩。断层破碎带
由角砾岩和断层泥组成，呈强风化和全风化状态，中间挤压带中碳质页岩呈全风化状，白云质灰岩为中风化和微风化岩，其中间挤压部分岩芯呈破碎状。裂缝发育有溶蚀现象。清泉街断裂带地下水由第四系孔隙水、基岩裂隙水、溶蚀水和断裂带裂隙水构成。水位埋深一般为0.7 m，含水层主要为粗砂、砾砂层，渗透系数为3.34～5.18 m/d，属中等渗透性。地下水丰富，昼夜涌水量在2 000 m3/d以上。
根据地质条件，决定对其采用水平冻结法加固地层，浅埋暗挖法开挖、衬砌，全断面帷幕冻结。冻结法加固地层形成冻结圈，矿山法开挖构筑施工。
2 冻结法施工方案
关键工序是冻结孔施工和冻结过程的监测与控制[10，11]。冻结施工总长度170.85 m，其中风机房北侧右线隧道冻结长度63.45 m，钻孔长度63.45 m；左线隧道冻结长度53.10 m，钻孔长度53.60 m。图1给出了区间隧道冻结孔布置图。
冻结孔按放射状钻进，向外偏角为0.7°；开孔位置与开挖区距离600 mm，开孔位置误差不大于100 mm；钻孔偏斜允许误差0.8%；岩层和隔水层冻结孔终孔控制间距2.0 m，其他地层中冻结孔控制间距为1.5 m；用冻结管作钻杆钻进；冻结管用φ 108 mm×(7～8) mm无缝钢管加工，每节长度2～4 m螺纹连接，并用手补焊；冻结孔开孔安装孔口密封装置；冻结管耐压0.7～1.2 MPa；设测温孔1个，布置在终孔间距最大的相邻两冻结孔中间外侧0.6 m处，深48 m，结构、偏斜和密封要求同冻结孔；设水文孔1个，布置在冻结孔布置圈内
图1 区间隧道冻结孔布置图
Fig.1 Freezing hole layout drawing of the regional tunnel
侧1.5 m靠近隧道中心线处，孔深38 m，偏斜允许误差为1%。
3 测试方案
由于二次衬砌是在冻结帷幕完全解冻后再施作，因此监测重点针对初期支护结构进行[12，13]，本次研究工作开展以下监测项目：
(1) 隧道周边净空收敛量测
隧道(通道)周边净空收敛量量测是一个重要量测项目，采用SD-IA数显式收敛仪进行量测，每10 m布置一个量测断面，断面在拱脚处设置2个测点。其测点布置如图2所示，根据量测频率测取读数，对数据进行回归分析。由时态曲线判断支护结构的稳定性，推算其最终位移量。若时态曲线出现位移随时间的增加而增大，此时应加强量测，同时制订相应的措施，以防坍塌，并确保施工安全。
(2) 地中位移量测
通过该项目量测，了解隧道施工过程中围岩的位移情况。测点布置设置2个断面，每个断面布置3个测孔，分别位于两侧边墙下拱脚和拱顶正中位置。通过地中位移、地表隆沉和拱顶下沉量测，使数据相互印证[14，15]。
(3) 围岩压力及孔隙水压力量测
通过该项目的量测，掌握初期支护承受的围岩压力，并与设计值相互印证。施工采用TYJ–20土压计及KYJ–30渗压计进行量测。选择有代表性的
单位：mm
? 1494 ? 岩石力学与工程学报 2008年
图2 隧道测试元件布置断面示意图
Fig.2 Layout sectional drawing of the testing element for tunnel
2个断面，每个断面布置4个测点，布置在格栅钢架与岩面之间，均分别位于边墙上拱腰、拱顶和仰拱底部。具体施工时，在施作喷射混凝土前将土压 盒及渗压计预埋好，确保土压盒、渗压计与围岩密帖，测取读数，根据量测频率测取读数，并对量测数据进行回归分析，进而掌握隧道开挖过程中的围岩压力变化规律和支护结构受力状态，以便更好地调整施工方法和修改支护参数。
(4) 钢格栅应力量测
通过该项目的量测，掌握格栅受力条件，更好地指导施工。量测仪器采用XYJ φ 22 mm 钢筋计和频率接受仪。将钢筋计焊接在钢格栅的主筋上。格栅安装好后，即可测取读数，以后按规定的频率进行量测。由量测结果判断格栅的受力状态，从而决定是否需要修改格栅支护参数。
(5) 冻融条件下的地表隆沉量测
该项监测采用水准测量方法，其变形测量等级按二级考虑。仪器采用德国Zeiss Ni005A 水准仪，
配合2 m 铟钢尺。地表隆沉测点布置在开挖隧道的
中线上方。
(6) 水平冻结帷幕的温度分布及变化状态 水平冻结帷幕主要是监控隧道施工过程中冻结帷幕的温度分布及变化情况，以便给施工提供理论依据。采用测温孔测试，布置在隧道的拱角和一侧边墙上，共布置2个孔。每孔布置RT –2型电测温度计5个，间距0.5 m 。测温孔深2.0 m ，孔径≥42 mm ，并回填砂浆。
4 结果分析
隧道受力量测结果表明，在仰拱未封闭的情况下，格栅钢架的最大拉应力为68.5 MPa ，最大压应力为101.6 MPa ，均发生在拱顶处(见图3)，其中拉应力发生在外缘，压应力发生在内缘。围岩压力受冻融过程的影响比较明显，解冻时压力增加，冻结时减小。并且主要集中在拱顶和边墙部位，其中拱顶最大为0.361 MPa(见图4)，边墙最大为0.138 MPa(出现在左侧)(见图5)，均发生在解冻第3天。
左线M1(ZDK14+750，+770)
右线M1(ZDK14+750，+770)
左线M2，M3(ZDK14+750，+770)
右线M2，M3(ZDK14+750，+770)
(a)
(b)
第27卷 第7期 雷 军，等. 地铁隧道施工期冻结法穿越断层破碎带施工效果现场试验研究 ? 1495 ?
图3 格栅钢架拱顶处应力的时态曲线
Fig.3 Time-history curves of the stress at the grid steel shelf ′s
haunch
图4 拱顶围岩压力的时态曲线
Fig.4 Time-history curves of the pressure of the vault
surrounding rock
孔隙水压在解冻前很小，解冻时则急剧增长，但拱顶部位的变化并不大，而是越往下孔隙水压变化越大，解冻时测到的最大孔隙水压为25.5 kPa ，位于左边墙部位(见图6，7)。
图8～10的监测结果表明，右线隧道水平收敛变形在施做二次衬砌前累积收敛值为13.19 mm ，而左线隧道ZDK14+748～770区间ZDK14+748，ZDK14+760和ZDK14+770三个断面的水平收敛变形在测点被毁坏前最大量测值分别为31.03，36.32和37.67 mm 。地中位移量测结果表明，在维持冻结 期内，隧道两侧边墙处的围岩变形主要发生在l m
深度范围内，且左、右侧壁面上的位移基本不对称。在1 m 深度处，围岩的最大位移为0.16 mm(左侧)，0.64 mm(右侧)。解冻后，隧道两侧边墙处的围岩变
形将逐渐波及到至少3 m 深度，此时3 m 地中位移计失效。
综合收敛变形和地中位移监测结果，在维持冻结期以及开始解冻时，水平收敛变形与地中位移的量测结果是相当吻合的。根据实测及相互印证的结果，对于冻结法施工的隧道其收敛变形规律可能有4个发展阶段：(1) 维持冻结期阶段的变形，主要由隧道开挖所引起，其特征与常规隧道施工下的收敛变形相同；(2) 解冻开始时及开始后不久的变形，
特征是呈负增长趋势，由壁面层内的冰、水两相转化所引起的壁面层的体积收缩所引起，这是冻结法施工隧道收敛变形所特有的现象；(3) 完全解冻时的变形，由冻给帷幕消融、围岩压力逐渐全部作用在初期支护上所致，呈急剧增长趋势；(4) 稳定期，如果初期支护设计合理，收敛变形最终将逐渐趋于稳定状态。在上述阶段中最不利环节为完全解冻后围岩压力全部作用在初期支护上的时候，针对这—环节，应加强监测以便及时判断已施做的初期支护是否能安全控制住变形急剧增长的势头。量测结果还表明，左线隧道的水平收敛变形及地中位移均明显大于右线。分析认为：右线隧道在监测时已经施做仰拱，初期支护结构呈闭环状态；而左线隧道在监测时仰拱尚未开挖，初期支护结构呈开环状态，正是由于仰拱的开挖导致左线变形明显大于右线。
图5 围岩压力分布(单位：MPa)
Fig.5 Distribution of pressure of surrounding rock(unit ：MPa)
0.123
0.347
0.361
(a) 维持冻结期(20011124) (b) 暂时停冻期(20011203) (c) 解冻后第3天(20011214)
围岩压力/M P a
时间/d
应力/M P a
时间/d
? 1496 ? 岩石力学与工程学报 2008年
图6 解冻时孔隙水压分布(单位：kPa)
Fig.6 Distribution of pore water pressure at the thawing
time(unit：kPa)
图7 边墙孔隙水压时程曲线
Fig.7 Time-history curves of pore water pressure in the side
wall
图8 冻结法施工隧道收敛变形的变化规律
Fig.8 Change law of the convergence deformation of tunnel
with freezing method construction
图9 右线隧道地中位移与收敛变形的对比
Fig.9 Comparison of the displacement in ground and the
convergence deformation in right line tunnel
图11，12(图中，2～5表示地表隧道中线的观
测点)监测结果表明，地层冻结时地表没有明显的隆
起现象，在维持冻结期内的开挖过程中的变化也很
小(下沉量约5 mm)。但在解冻时地表产生了十分显
图10 左线隧道地中位移与收敛变形的对比
Fig.10 Comparison of the displacement in ground and the
convergence deformation in left line tunnel
图11 左线地表隆沉时程曲线
Fig.11 Time-history curves of the land surface uplift and
settlement in left line tunnel
图12 左线地表隆沉速率时程曲线
Fig.12 Time-history curves of the land surface uplift and
settlement rate in left line tunnel
著的融沉现象，至解冻约1周时间，该处地表仍处
于急剧下沉的趋势中，此时下沉速率为1.4 mm/d，
累积下沉为13.l mm。就本冻结工程而言，可以认
为，冻结过程以及冻结条件下的隧道开挖对地表影
响是很小的，但在解冻过程中有显著的融沉现象，
这是其最不利环节。
图13的结果表明，对于本隧道环境(覆层厚度
约15 m)，隧道水平冻结帷幕在横断面上的分布可
能是不均匀的，即冻结壁在上部的厚度及最低温度
均不及下部。实测结果是，在维持冻结期内，边墙
处的冻结壁厚度大于2 m(估计为2.5～3.0 m)，拱腰
处冻结壁厚度为1.7 m左右；冻结壁内最低温度拱
腰处为－13.5 ℃，边墙为－17.5 ℃，均出现在0.5 m
深度处，与冻结管的位置十分吻合。此外，在喷射
混凝土前，拱部岩面上的温度明显高于边墙部位，
实测结果拱腰温度为 4 ℃(见图14)、边墙温度为时间/d
孔
隙
水
压/
k
P
a
时间/d
地
中
位
移/
m
m
收
敛
变
形/
m
m
时间/d
隆
沉
速
率/
(
m
m
·
d
－
1
)
时间/d
隆
沉
值/
m
m
时间/d
地
中
位
移/
m
m
收
敛
变
形/
m
m
第27卷 第7期 雷 军，等. 地铁隧道施工期冻结法穿越断层破碎带施工效果现场试验研究 ? 1497 ?
图13 左线隧道冻结帷幕分布
Fig.13 Distribution of the freezing curtain in left line tunnel
图14 拱腰测温孔温度变化情况
Fig.14 Temperature change behavior of the hole for
measuring temperature at haunch
0.5 ℃(见图15)。在喷射混凝土后大约1周时间岩面上的温度分别降低到拱腰－7.5 ℃、边墙－6.5 ℃，表明喷层的隔热效果是显著的。此时，在l m 深度范围内冻结壁的平均温度为：边墙－13.75 ℃、拱腰－11.00 ℃；
在1.5 m 深度范围内冻结壁的平均温度为：边墙－12.92 ℃、拱腰－9.33 ℃。在温度的传播速度上，距冻结0.5 m 范围地层的温度与冻结管的温度变化是同步的，距离1 m 的地方其温度变化要滞后冻结管温度变化2～3 d 时间，距1.5 m 远的地方其温度变化则要滞后1周以上时间。
图15 边墙测温孔温度变化情况
Fig.15 Temperature change behavior of the hole for measuring temperature in side wall
5 结 论
通过现场试验结果分析可以得到如下结论： (1) 为了减小冻结施工中冻胀和融沉对地面的影响，在冻结初期，应采取快速降温冻结措施，以减小地面冻胀影响(同时也要考虑到温度应力对冻结管产生的不利因素)。冻结壁融化时，要随时监测
地面的下沉情况，一旦沉降量超过地表下沉允许值
时，就要及时进行跟踪注浆。
(2) 冻结壁达到设计要求厚度时，严格控制冻土进入隧道的开挖范围。
(3) 为了确保隧道结构强度，在喷射混凝土中要加适量防冻剂和早强剂。同时，应控制冻结壁的表面温度，以便于掘进和喷射混凝土施工。
(4) 在掘进过程中，要经常测量隧道壁面温度和冻土实际所处位置，对冻结壁状态进行预报，必要时调整冻结供冷参数。
(5) 在要掘进通过危险地层前，可以提前10～20 d 加大盐水流量，降低盐水温度，使这些层位的冻结壁得到有效加强。
(6) 洞内采用袖阀管深孔分段控制注浆技术，加固地层防止失水，有效挖制地层位移与地表沉降，确保施工安全；地表跟踪注浆技术是控制建筑物因沉降而遭到破坏的有效手段；而采用回灌并注水法补充失水，也是解决建筑物因失水造成沉降的一种有效方法。
(7) 对于近圆形隧道断面而言，开挖仰拱将使已施做的初期支护结构的底脚处于自由状态，容易引起侧向较大的位移变形，因此应尽量缩短仰拱开挖面暴露的时间，尽快施作仰拱支护结构。这说明通过改变掘砌步距，减小冻结壁空帮时间，对暴露段冻结壁的稳定性具有重要作用。
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时间/d
温度/℃
① 维持冻结期(20011125) ② 暂时停冻期(20011203) ③ 解冻第1天(20011212) ④ 解冻第3天(20011214)
时间/d
温度/℃
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Analysis of the reason and control of ground settlement of subway at Guangzhou subway No.2 line Kecun contact line fork[J]. Journal of Shijiazhuang Railway Institute，2003，16(Supp.)：19–22.(in Chinese))
城市地铁隧道常用施工方法概述 目前国内外修建地铁车站的施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法、盾构法等。主要阐述了修建地铁车站施工方法的原理、施工流程、优缺点，为我国各大城市修建地铁车站时选择合理的施工方法提供有益的参考。 伴随着我国社会主义经济建设的迅猛发展与综合国力的增强，城市的规模也不断的增大，城市人口流量还在增加、再加上机动车辆呈现逐年上涨的趋势，交通状况不断恶化。为了改善交通环境，采取了各种措施，其中兴建地下铁道得到了普遍的认可，如最近几年在北京、广州、深圳等城市便兴建了大量的地下铁道。由于在城市中修建地下铁道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地质、环境保护、施工机具以及资金条件等因素的影响较大，因此各自所采用的施工方法也不尽相同。下面将就城市地下铁道施工方法分别加以介绍。施工方法的选择应根据工程的性质、规模、地质和水文条件、以及地面和地下障碍物、施丁设备、环保和工期要求等因素，经全面的技术经济比较后确定。 1明挖法 明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。 明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地
方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。 明挖法施工程序一般可以分为4大步:维护结构施工→内部土方开挖→工程结构施工→管线恢复及覆土，如图1。 上海地铁M8线黄兴路地铁车站位于上海市控江路、靖宇路交叉口东侧的控江路中心线下。该车站为地下2层岛式车站，长166.6m，标准段宽17.2m，南、北端头井宽21.4m。标准段为单柱双跨钢筋混凝土结构，端头井部分为双柱双跨结构，共有2个风井及3个出人口。车站主体采用地下连续墙作为基坑的维护结构，地下连续墙在标准段深26.8m.墙体厚0.6m。车站出人口、风井采用SMW桩作为基坑的维护结构。2盖挖法 盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工.主体结构可以顺作，也可以逆作。 在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。 2.1盖挖顺作法
地铁施工旁通道冻结法施工工艺 一前言 作为一种成熟的施工方法，冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中，已有100多年的历史，我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工，其中冻结最大深度达435m，冻结表土层最大厚度达375m.自1992年起，冻结法工艺被广泛应用于xx、xx、xx、xx 等城市地铁工程施工中。公司在xx地铁隧道旁通道工程施工中，采用了冻结法加固的施工方法，通过对施工工艺的归纳总结，以及参考有关施工技术资料，形成本工法。 二、特点 冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的 施工，经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点： 1、可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的，对于含水量大于10%的任何含水、松散，不稳定地层均可采用冻结法施工技术； 2、冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，冻土强度可达5-10Mpa，能有效提高工效； 3、冻结法是一种环保型工法，对周围环境无污染，无异物进入土壤，噪音小，冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构； 4、冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业，能有效缩短施工工期。 三、使用范围 冻结法适用于各类地层，主要用于煤矿井筒开挖施工。目前在地铁盾构隧道掘进施工、双线区间隧道旁通道和泵房井施工、顶管进出洞施工、地下工程堵漏抢救施工等方面也得到了广泛的应用。 四、工艺原理 冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，将松散含水岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水，以便在冻结壁的保护下，进行地下工程掘砌作业。它是土层的物理加固方法，是一种临时加固技术，当工程需要时冻土可具有岩石般的强度，如不需要加固强度时，又可采取强制解冻技术使其融化。 五、工艺流程冻结法 六、施工操作要点施工时，应不断对每个施工工序进行管理。控制冻结孔施工、冻结管安装、冻结站安装、冻结过程检测的质量。
断层及破碎隧道 穿过断层隧道及破碎带，给隧道施工带来不同的困难，在施工中遇到断层及破碎带时，首先要查明断层的倾角，走向、破碎带的宽度，岩石破碎程度，地下水活动等有关条件，据以正确选择施工方法和制定施工措施，认真分析研究设计地质资料，并在掘进齐头左右两侧用钻孔台车或DK—100型钻机向前钻水平超前探孔，钻透断层破碎带，如断层破碎宽度大，破碎程度及裂隙充填物情况复杂，且有较多地下水时，可在隧道中线一侧或两侧开挖调查导坑，调查导坑穿过断层破碎带的中线与隧道中线平行，线间距不小于20m，调查导坑穿过断层破碎带后，再掘进在一段距离转入正洞，在处理断层破碎带同时，在前方开辟新工作面，加快施工进度。 1、施工方法 1.1断层宽度较小,岩体组成物为坚硬岩块且挤压紧密,围岩稳定性相对较好,隧道通过这样的断层,可不变施工方法,与前后段落的施工方法一致,避免频繁变更施工方法,影响施工进度,但过断层带要加强初期支护和适当的辅助施工措施渡过断层带。如超前锚杆与径向锚杆配合，加厚喷射砼，并增设钢筋网等措施。必要时可增设格栅架。 超前锚杆在拱部设置，锚杆直径Φ22m,长3.5m,环向间距40cm,外插角约为100,每2m设一环,保证环间搭接水平长度大于1.0m,用早强砂浆作为超前锚杆杆体与岩层孔壁间的胶结物,以及早发挥超前支护作用,在超前支护下掘进。开挖后立即施作径向锚杆，挂钢筋网，喷射砼等初期支护。 1.2一般断层破碎带,采用径向锚杆、钢筋网、喷砼、格栅钢架等加强初期支护，并在拱部施作超前小导管周壁预注浆，对洞周岩体进行预加固和超前支护。在超前支护下，采用上半断面法或正台阶法开挖。在台阶上部施作超前小导管，上部开挖后及时施作拱部初喷砼，径向锚杆，挂钢筋网，格栅钢架。在作好拱部初期支护后方能开挖台阶下部。 超前小层管管径根据钻孔直径选择，一般选用φ42～50mm的直热轧钢管,长3.5m～5.0m,外插角10°～20°,管壁每隔10cm～20cm,交错钻眼,孔口150cm段不钻孔,眼孔直径6mm～8mm,采用水泥砂浆或水泥水玻璃浆液灌注,导管环向间距30mm～50mm,纵向两组导管间水平搭接长度不小于1.0m。 1.3断层出露于地表沟槽,具隧道为浅埋,可采用地面砂浆锚杆结合地面加固和排泄地表水及防止地表水下渗等措施。 地面锚杆垂直设置，锚杆间距1.0m～1.5m按矩形或梅花形布置,锚杆直径Φ18mm～22mm,长度根据覆盖厚度确定,锚固范围根据地形和推测破裂面确定。 1.4管棚钢架超前支护半断面开挖；当断层宽度大,岩体极破碎时,可采用注浆管棚和钢架超前支护,管棚长度一般10m～40m,能一组管棚穿过断层破碎带,则采用一组管棚,但受地质和施工条件限制,断层宽度大,可分组设置,纵向两组管棚的搭接长度不小于3.0m。管棚用钢管直径80～150mm,一般多采用Φ108厚壁热扎无缝钢管,环向钢管中心间距为管径的2～3倍即30～40cm,钢架根据地质情况,可采用型钢或格棚,其间距0.8～1.0m一榀,在管棚支护下,采用上半断面先开挖,在作好上半断面的锚、网、喷、钢架等到初期支护后，才能开挖下部。 2、施工工艺 2.1超前锚杆: 拱部开挖轮廓线,根据设计位置和间距,测放出孔位,并用红(或白)油漆标在掘进齐头的
隧道掘进断层破碎带施工方法及工程实例 ---13级土木6班刘志明1308230231 摘要：随着社会和科学技术的不断进步，隧道这种通过大山大河的方式被广泛的采用。遇到断层破碎带是隧道掘进的很大的问题，本文整理归纳了常见的断层处理技术并进行了相关的工程实例分析。 关键词：隧道；断层；施工 0 引言 隧道围岩稳定是隧道掘进过程中非常重要的问题，尤其是在断层破碎带区段围岩稳定性特别需要重视。本文简单分析了断层破碎带对围岩稳定性的影响，并根据国内几个不同的隧道断层施工实例的分析总结了隧道断层施工几种工艺。 1断层破碎带对围岩稳定性的影响 研究结果显示, 断层交会和断层归并复合很容易引起围岩失稳, 断层的其他要素如风化程度、断层走向与隧道中线走向的夹角对围岩稳定性影响也很大【1】。断层交会对隧道围岩稳定性的影响最大, 因为其与单一式断层相比, 明显扩大了断层的规模, 增加了断层的裂隙、空隙的密度,增大了裂隙、空隙, 从而降低了破碎岩石、角砾的胶结程度和黏着力。另外, 由于断层交会复合为不同走向断层相交, 所以其对围岩稳定性的影响程度比断层归并复合还要大很多。 2 断层施工技术 在隧道开挖施工过程中，断层及其破碎带的难度特别大，是非常容易出事故的地段。在高速公路、铁路隧道等大量施工中经常面临断层的处理问题。 在隧道掘进的过程中要进行超前地质预报，准确定位断层破碎带的位置，提前采取措施，解决或降低断层破碎段的不良影响。主要措施有: ?通过超前帷幕注浆固结岩体，并封堵地下水通道; ?施做超前小导管和超前大管棚等超前预支护措施，加固围岩; ?采用短进尺、短台阶的开挖方法，并预留变形量; ?增强初期支护的强度，并及时封闭成环; ?二次衬砌加强。 在施工技术上，我们需要注意几点要求： 1 超前小管棚施工 在破碎的松散的岩体中超前钻孔，打入小导管，这个小导管采用的是每根 4m的长度,一端加工成尖锥形，而另一端要设置4排孔眼，这有利于小导管将浆液推进和渗入破碎岩体。为了防止浆液从其它的孔眼中溢出来，注浆前要把那些孔眼都安装止浆塞，顺序是先从两侧拱脚向拱顶。而且注浆时要把孔眼之间相隔开，不可以连续的注浆，从而达到固结效果，又能控制注浆量。 2 隧道的开挖 隧道开挖技术是断层破碎带施工过程中必须注意的关键技术，洞口开挖可以选择机械施工，而对于洞身开挖可以选择简易自拼装台车钻眼，配以多段毫秒雷管，并在周边眼选择专用导爆管，以提高光面爆破效果。对于隧道出碴，可以选择装载机，配以自卸汽车，而二次衬砌混凝土浇筑选择12米长大模板台车，混凝土集中在混凝土拌和站拌制，由混凝土运输车专门运输，并泵送入模。另外，
城市地铁隧道常用施工方法 本文就城市地下铁道施工方法分别加以介绍。施工方法的选择应根据工程的性质、规模、地质和水文条件、以及地面和地下障碍物、施丁设备、环保和工期要求等因素，经全面的技术经济比较后确定。 1、明挖法 明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。 明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。 明挖法施工程序一般可以分为4大步:维护结构施工→内部土方开挖→工程结构施工→管线恢复及覆土。
上海地铁M8线黄兴路地铁车站位于上海市控江路、靖宇路交叉口东侧的控江路中心线下。该车站为地下2层岛式车站，长166.6m，标准段宽17.2m，南、北端头井宽21.4m.标准段为单柱双跨钢筋混凝土结构，端头井部分为双柱双跨结构，共有2个风井及3个出人口。车站主体采用地下连续墙作为基坑的维护结构，地下连续墙在标准段深26.8m.墙体厚0.6m.车站出人口、风井采用SMW桩作为基坑的维护结构。 2、盖挖法 盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。 在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。 2.1盖挖顺作法 盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后，以定型的预制标准覆萧结构(包括纵、横梁和路面板)置于挡土结构上维持交通，往下反复
目录 一、前言 二、特点 三、使用范围 四、工艺原理 五、工艺流程 六、施工操作要点 七、机具设备 八、质量标准 九、劳动力组织 十、安全环境保护 十一、效益分析 十二、工程实例
冻结法施工工法 一、前言 作为一种成熟的施工方法，冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中，已有100多年的历史，我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工，其中冻结最大深度达435m，冻结表土层最大厚度达375m。 自1992年起，冻结法工艺被广泛应用于上海、北京、深圳、南京等城市地铁工程施工中。中铁四局集团在上海地铁M8线Ⅲ标段黄兴路站～延吉中路站区间隧道旁通道工程施工中,采用了冻结法加固的施工方法,通过对施工工艺的归纳总结，以及参考有关施工技术资料,形成本工法。 二、特点 冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的施工，经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点： 1、可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的，对于含水量大于10%的任何含水、松散，不稳定地层均可采用冻结法施工技术； 2、冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，冻土强度可达5-10Mpa，能有效提高工效； 3、冻结法是一种环保型工法，对周围环境无污染，无异物进入土壤，噪音小，冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构； 4、冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业，能有效缩短施工工期。 三、使用范围 冻结法适用于各类地层，主要用于煤矿井筒开挖施工。目前在地铁盾构隧道掘进施工、双线区间隧道旁通道和泵房井施工、顶管进出洞施工、地下工程堵漏抢救施工等方面也得到了广泛的应用。 四、工艺原理 冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，将松散含水岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水，以便在冻结壁的保护下，进行地下工程掘砌作业。它是土层的物理加固方法，是一种临时加固技术，当工程需要时冻土可具有岩石般的强度，如不需要加固强度时，又可采取强制解冻技术使其融化。
隧道断层地段处理方案 发布时间：2006-6-28 14:11:23 点击次数：1942 隧洞穿过断层地段，施工难度取决于断层的性质、断层破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性以及隧洞轴线和断层构造线方向的组合关系（正交、斜交或平行）。此外，与施工过程中对围岩的破坏程度、工序衔接的快慢、施工技术措施是否得当等，均有很大的关系。 当隧洞轴线接近于垂直构造线方向时，断层规模较小，破碎带不宽，且含水量较小时，条件比较有利，可随挖随撑。但当隧洞轴线斜交或者平行于构造方向时，则隧洞穿过破碎带的长度增大，并有强大侧压力，应加强拱墙衬砌，及时封闭。 一、施工方法的合理选择： 1、断层带内充填软塑状的断层泥或特别松散的颗粒时，比照松散地层中的超前支护，采用先拱后墙法；如断层带特别破碎，则可采用马口开挖。 2、如断层地段出现大量涌水，则宜采取排堵结合的治理措施。 施工中注意事项： ①如断层地下水是由地表水补给时，应在地表设置截排系统引排。对断层承压水，应在每个掘进循环中，向隧洞前进方向钻凿不少于2个超前钻孔，其深度宜在4米以上，以探明地下水的情况。 ②随工作面的掘进挖好排水沟，准备足够的抽水设备，并安排适当的集水坑。 ③通过断层带的各施工工序之间的距离应尽量缩短，并尽快全封闭衬砌，以减少围岩的暴露、松动和地压增大。
④在隧洞断层地段，对钻爆设计作特殊的交底。严格控制各炮眼特别是周边眼的数量、深度及装药量，原则上尽量减少爆破对围岩的扰动。 ⑤在断层地带开挖后应立即进行初喷砼，并坚持“宁强勿弱”的原则，加强支护。 ⑥紧跟开挖面进行现场监控量测，根据量测所反馈的信息及时调整初期支护的参数及掌握二次衬砌的最佳时间。 二、隧洞涌水处理方案 1、渗水量不大时，采用堵排结合的方法，即加强拱墙衬砌结构，在拱部衬砌厚度外设透水软管与边墙盲沟接通，引水至隧洞两侧沟水；在拱墙衬砌工作缝设纵横向止水条。 2、为防止发生涌水等异常情况，对涌水现象较为严重地段拟采用我集团公司成熟工艺劈裂注浆为基础的综合整治施工技术，即劈裂注浆固结法施工。 （1）工艺流程 劈裂注浆固结法施工工艺流程如下： （2）施工方法 a）施工准备 （a）通过地质超前钻孔资料，分析断层地质情况。 （b）钻孔注浆和隧洞衬砌结构设计。 （c）准备注浆材料，测定性能。 （d）安装并调试钻孔和注浆机械设备。 b）止浆岩盘或止浆墙 在一般较完整的岩层顶面5m作为止浆岩盘。若基岩节理发育，围岩破碎时
二郎山隧道断层破碎带施工方案 一、编制依据 1、雅安至康定高速公路控制性工程二郎山隧道段C2标试验工程施工图设计资料； 2、现行公路工程施工技术规范、标准及施工验收标准； 3、根据现在掌子面围岩的情况及设计地质资料； 4、我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法、科技成果和多年积累的长大隧道工程施工经验； 5、国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。 二、工程概况 雅安至康定高速公路C2标段主线长9.390 km（右线K72+310～K81+700），泸定互通式立交一座，泸定连接线长4.497km，均位于四川省泸定县。主体控制性工程为二郎山特长公路隧道，全长13425米，C2标负责施工左线长度6748m，右线长度为6693m，工期66个月。 1、地形 隧址区地处四川盆地与青藏高原过渡的二郎山高中山区，地面切割强烈，山势陡峻，高差悬殊，二郎山主峰海拔3437m，与隧道口相对高差接近2000m。隧道最大埋深1469m。 2、气候 隧址区地处四川盆地中亚热带季风湿润气候与青藏高原大陆干冷气候的过度地带。二郎山东西两侧气候差异非常明显，我部施工区域位于二郎山西侧，年降雨量仅900～1000mm，降雨多集中在5～10月，雨季降雨量占全年90%以上，相对湿度66%，多年平均气温15.5℃，最高气温36.4℃，最低
气温-5℃，年平均无霜期279天。 3、水文地质 隧址区域地下水丰富，类型齐全。勘察区地下水补给源主要为大气降水和地表水直接或间接渗入补给。地下水质较好，对砼无腐蚀性，隧道主洞预测正常涌水量为59000m3/d，最大用水量82000m3/d。 4、我标段隧道通过的断裂构造统计见下表： 二郎山隧道C2标段断裂带统计 由于断层破碎带存在涌水、突泥及发生大规模隧道坍塌的危险，为确保施工过程中不发生安全事故，顺利通过断层破碎带，有效降低施工阶段发生地质灾害所引发的风险，特制定以下施工方案。 首先按照设计文件要求采用综合超前地质预报系统（主要采用TSP203及超前地质钻孔、地质雷达等）进行超前地质预测，结合地质勘测资料和地质素描对前方地质进行综合判断，根据判断结果确定是否注浆和采取哪种注浆方案，以及后续开挖过程中采取什么样的辅助措施，开挖过程中加强对开
长大隧道断层及破碎带施工技术探讨 目前由于交通的发展，高速公路以及铁路隧道等工程数量越来越多。在进行具体施工的时候经常会面临很多地质问题，其中最主要的就是隧道施工。长大隧道施工的时候经常会因为围岩破碎的情况影响到整体施工进度，这种地质情况一般相对比较复杂，围岩的稳定性也相对比较差，因此经常会造成塌方或者是掉块的情况。这时候就需要在施工的时候可以采用安全、快速、稳定的施工方案，这也是克服断层破碎带最主要的方式。对此我们就应该要注意其具体施工技术的研究，基于此，本文将会重点分析施工的开挖技术以及支护技术的使用，以此给相关工程施工带来一定的参考。 标签：长大隧道；断层及破碎带；施工技术 1 引言 断层及破碎带是进行隧道施工之中最常见到的一种地质情况，要是对其认识不够或者是施工的方式不正确就会导致隧道发生塌方.情况好的话会塌方几米，严重的话就会塌方几十米，这样不仅会给隧道施工带来极大的阻碍，还会延误施工期限，增加施工成本，给隧道整体的质量安全带来严重的影响。所以在该地质阶段进行施工的时候一定要确定出来一套安全、稳定的施工计划，然后采用科学合理的手段进行，千万不能随意施工。对此对其具体的施工技术进行分析和研究是具有一定现实意义的。 2 工程概况 长平CPA2项目全长13.755km，八座桥梁五座隧道，桥隧比重约68%，风洞山特长隧道是长平高速项目的重难点工程，也是全线唯一的特长隧道。左洞长4911m，右洞长4902m，设计为单向分离式三车道隧道。隧道区所处区域位于长乐-南澳北东向断裂构造带和平潭-东山北东向断裂构造带的北部，隧道地质情况复杂，其中有7条地质断裂带，隧道软弱围岩比重大，覆盖层薄，施工危险性较大，连续施工的限制性因素较多。隧道上方还有居民饮用的南阳水库，不可控因素较多，且中间无斜井，只能从进口和出口两个工作面掘进。施工难度巨大。 3 超前地质预报 在隧道施工中，我们要坚持做超前地质预报，提前掌握隧道围岩变化情况，及时调整施工工艺、开挖的参数以及支护参数等等，更好的安排现场安全施工。在项目中超前预报采用电磁波反射法进行探测，电磁波反射法是基于电磁波遇到不同反射界面其反射振幅和相位不同来判断前方传播介质的变化的一种地质勘探方法。其所用仪器为地质雷达，所以该方法一般也称作地质雷达法。相比TGP 的地震波法，地质雷达法有其分辨率高，对施工影響小，可以在两个开挖循环之间实施预报，在各方配合良好的情况下，可以实现对现场施工的零影响，且数据分析解决快速，可以在实现当天实施预报，当天分析当天出结果，可以与现场施
富阳市公园路向东延伸（大桥路-高尔夫路）工程 第一标段 东洲新城隧道高水压断裂破碎带施工案 编制： 复核： 审核： 中铁一局集团有限公司公园路向东延伸工程项目经理部 二O一五年九月
目录 一、工程概况 (3) 二、工程地质 (3) 三、断层破碎带施工案 (4) 3.1超前地质预报 (4) 3.2注浆堵水加固 (5) 3.2.1全断面帷幕注浆堵水 (5) 3.2.2全断面边预注浆堵水 (5) 3.2.3局部断面预注浆堵水 (6) 3.2.4局部断面排水 (6) 3.2.5预注浆参数 (6) 3.2.6预注浆结束标准 (6) 3.2.7堵水注浆效果检查 (7) 3.2.8东洲新城隧道全断面（帷幕）超前注浆图 (7) 3.3隧道开挖支护及二衬施工 (11) 3.3.1开挖支护参数 (11) 3.3.2监控量测 (11) 四、质量保证措施 (12) 五、安全保证措施 (13)
东洲新城隧道高水压断裂破碎带施工案 一、工程概况 东洲新城隧道0+705～1+600左右线单洞合计1790m，设计为双洞机动车双向六车道，两隧进口端间距为11.75m，为小净距隧道。隧道开挖断面Ⅲ级围岩117㎡、Ⅳ级围岩130～136㎡、Ⅴ级围岩140～143㎡，线路设计标准：二级城市隧道，双向六车道；设计时速50km/h；暗挖隧道建筑限界三车道段单洞净宽13.5m，车道限高4.5m，检修道净空2.5m。 二、工程地质 隧道岩性主要为中风化、微风化花岗闪长岩和英砂岩，洞口有粘土夹碎覆盖层。洞身穿越地质Ⅲ级围岩790m，占总长44.2%；Ⅳ级围岩290m，占总长16.2%；Ⅴ级围岩690m，占总长38.5%；明洞20m，占总长1.1%。并穿越F1、F2等不良地质断裂带，F1破碎带位置在左线里程为K0+925～K0+965段，长约40m；在右线里程为K0+974～K1+025段，长约51m。F2破碎带位置在左线里程为K1+300～K1+350段，长约50m，右线里程为K1+330～K1+390段，长约60m。 根据设计地质，F1断层破碎带主要已充填粘土为主，其余为灰岩、白云质灰岩成分的断层角砾，碎裂岩。受F1断层的影响，岩体较破碎，呈碎状压碎结构，围岩稳定性较差，拱顶易坍塌、侧壁不稳，
城市地铁施工技 术 城市地铁是一种快捷、轻型轨道交通系统，与 公交系统相比，有速度快、运能大、环保等显著 优点，也是现代化大都市的标志性工程。为节约用 地，城市地铁多数在地下通过，主要包含地下车站 和区间隧道两部分，地下车站一般采用先围护后 明挖施工；区间隧道一般采用盾构法施工，盾构 法隧道施工主要采用大型先进施工设备——盾构 机进行掘进衬砌，机械化程度高、专业性强。本 文主要以广深港客运专线ZH-4 标福田站为例，介 绍地下车站施工技术。 1. 工程概况 1.1. 设计概况 广深港客运专线福田站位于福田区市民中心 广场西侧益田路与深南大道交叉处益田路下方， 车站沿益田路呈南北布置，为地下三层客运车 站，站场规模4 台8 线，车站穿深南大道北侧 为呈东西布置的深圳地铁2 号线、11号线，与 本站呈“十”字交叉，并从地下二层穿过。 车站全长1021m ，设计里程： DK110+966.00～DK111+987.00，结构宽15～ 78.86m 。总建筑面积134608m2，详见图1-1 福 田车站平面示意图。1.1.1.车站主体结构设计 A、车站主体除DK110+966～DK111+278.9 段 为地下三层直墙拱形结构外，其它均为地下三层 矩形框架结构，主体结构为单柱双跨至四柱五跨 框架结构，示意如图1-2。结构总高28.95m， 图1-1 福田站车站平面 示意图
地下一层为交通转换层，地下二层站厅层、地下三层为站台层 图1-2 福田站典型断面示意图 B、车站主体分为五个施工段施工，如图1-3所示。 图1-3 施工段划分示意图 施工段一的A3 区和段三、段四采用盖挖逆做法施工，其他段采用明挖顺做法施工。（1）围护结构设计 主体围护采用1200mm和1500mm地下连续墙+5或6道支撑（第一道为钢筋混凝 土支撑，其余为钢管支撑），地下连续墙最大深度约52m，入岩深度约25m，详见图1-4。 地面 施工段一 施工段四 施工段五 冠梁
##隧道过断层方案 编制： 复核： 审批： ###项目部 二0XX年#月
##隧道过断层方案 一、编制依据 1、铁路隧道施工规范（TB10204-2002） 2、铁路隧道超前地质预报技术指南 3、铁路工程地质勘察规范 4、工程项目实施性施工组织设计 5、##隧道设计文件、施工图及铁道部相关补充规定 6、##隧道出口实际施工能力和施工进度 二、工程概述及地质概况 1、工程概述 ##隧道由##项目部承建。隧道为双线，起讫里程DK482+396～ DK486+359，全长3963m。 截止20XX年7月25日，##隧道出口掌子面开挖里程为DK485+770， 8月份##隧道出口施工计划开挖为190m，里程DK485+770～DK485+580。 隧道洞身穿越地段属剥蚀中低山地貌，山脉多为南北走向，山峰林立，沟谷深切，多悬崖峭壁，覆盖层较厚，基岩露头少，地形地质条件复杂； 2、地质特征 1)地层岩性 隧道洞身所处岩层为寨下组上段和寨下组下段。寨下组上段分下、中、上三部分，下部火山岩岩性为流纹质角砾晶屑（熔结）凝灰岩、火山角砾岩夹流纹岩，局部见英安质角砾凝灰岩；中部火山岩岩性为（石泡）流纹
岩夹流纹质（角砾）晶屑（熔结）凝灰岩、流纹质火山角砾岩等，局部见斜长流纹岩；上部火山岩岩性为流纹质（角砾）晶屑熔结凝灰岩、火上角砾岩、流纹质角砾晶屑凝灰岩、石泡流纹岩及砂砾岩等组成，其底部为一层厚度较大的砂跞岩。寨下组下段岩性为凝灰质石英砂岩，紫红色，成薄层状，泥质含量高，成分以石英为主； 2)地质构造 隧道区节理裂隙主要发育于断层带及其影响带，以及侵入岩体接触带影响范围内，裂隙走向与断层走向基本一致，裂隙密度一般每米5～8条。断层带和侵入岩体接触带影响范围外裂隙不发育，岩石坚硬完整。 3、水文地质特征 1)、浅层孔隙水：主要分布于岩石的全－强风化岩中，大部分地段的浅层孔隙水相对较发育。 2)、基岩裂隙水：主要分布于岩石节理裂隙中，大部分地段基岩裂隙水不发育。 3)、构造裂隙水：隧址区的断层和构造裂隙带主要为近北东和南北走向，地貌上形成深切的冲沟。由于断层、构造裂隙带节理裂隙较发育，又沿水沟分布，富水性较好。 三、断层带地质情况 断层带地表为含碎石粉质黏土，灰黑-土黄色，硬塑，厚度1m，局部较厚。下伏为含角砾凝灰岩，暗紫色-青灰色，凝灰结构、块状构造，全-强风化层较厚，属硬质岩，下伏为弱风化。围岩稳定性较差，应加强支护。F6断层近东西走向，
(此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！）（文件备案编号：） 施工方案 工程名称： 编制单位： 编制人： 审核人： 批准人： 编制日期：年月日
断层破碎带专项施工方案 一、编制依据 ⒈隧道工程地质勘察报告。 ⒉铁道部《铁路隧道施工规范》（TB10204—2002）。 ⒊铁道部《铁路隧道设计规范》10003—2005。 ⒋朔州至准格尔线六狼山隧道设计图、施工图。 ⒌六狼山ZSKZ-1标段施工组织设计 二、工程概况 准朔铁路六狼山特长隧道全长15175m，单线隧道，进口里程为改DK20+575，出口里程为改DK35+750。进口至改DK35+450以14％的坡度上坡，改DK35+450至出口以9％的坡度上坡。翼墙式洞门,隧道最大埋深为443m。 为开辟施工工作面，加快施工进度，隧道设5座斜井，斜井共长4650.8m，其中1#斜井长557.1m、3#斜井1116.67m、4#斜井1396.11m、5#斜井1068.86m、6#斜井512.56m。1#斜井为双车道斜井，其余斜井为单车道斜井。1#、4#斜井在施工完毕后改做紧急出口，用于隧道发生灾难是的逃生疏散通道。3#、5#、6#斜井在正洞施工完毕后，整理好斜井内排水系统后封堵。 隧道正洞Ⅱ及围岩占22.1％、Ⅲ级围岩占29.1％、Ⅳ级围岩占23.6、Ⅴ级围岩占25.2％。围岩级别变换频繁，施工方法需频繁转换。
隧道经过三个断层带，围岩破碎，节理发育。其中改 DK24+887~DK24+937段、DK27+025~DK27+145段断层破碎带，岩体破碎3斜0+60~3斜1+10段、4斜8+04~4斜9+60段、5斜6+65~5斜7+15段、5斜8+93~5斜9+38段、6斜0+57~6斜0+80段洞身通过断层破碎带，围岩很破碎。岩性主要为片岩、页岩、砂岩且夹薄层泥灰岩，节理、层理及裂隙发育，层面交错，风化严重，呈压碎状态，致使围岩自稳能力差，极易发生坍塌事故，成型困难。 为保证隧道正洞或斜井在通过围岩断层破碎带时的施工安全、质量、进度，特制定本专项方案。 三、施工方案 1、台阶法开挖 针对上述情况，结合施工生产能力，按照“管超前、严注浆、短开挖、不(弱)爆破、强支护、快封闭、勤量测”的施工原则，立足于各工序间协调统一，措施得当，快速通过破碎带。在拱部超前小导管或者管棚注浆预结围岩的保护下，根据断层破碎带与隧道的位置关系，采用全断面或台阶法开挖。当采用台阶法开挖时，正洞及双车道斜井采用三步台阶法进行施工，单车道斜井采用两步台阶法施工。在破碎带围岩风化严重至几乎没有自稳能力的情况下，采用中留核心土，周边采用风镐环形开挖，待环形开挖完成并初期支护后，再用挖掘机开挖核心土部分。 下断面施工采用分部开挖法，先行开挖中槽，再左右交错开挖马口，接下部钢架。施工均遵循“随挖、随接、随喷”的原则。如图1、
冻结法施工工艺 地铁施工旁通道冻结法施工工艺冻结法施工工法一、前言作为一种成熟的施工方法，冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中，已有100多年的历史，我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工，其中冻结最大深度达435m，冻结表土层最大厚度达375m.自1992年起，冻结法工艺被广泛应用于上海、北京、深圳、南京等城市地铁工程施工中。公司在上海地铁隧道旁通道工程施工中，采用了冻结法加固的施工方法，通过对施工工艺的归纳总结，以及参考有关施工技术资料，形成本工法。 二、特点冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的施工，经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点： 1、可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的，对于含水量大于10%的任何含水、松散，不稳定地层均可采用冻结法施工技术； 2、冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，冻土强度可达5-10Mpa，能有效提高工效； 3、冻结法是一种环保型工法，对周围环境无污染，无异物进入土壤，噪音小，冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构； 4、冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业，能有效缩短施工工期。 三、使用范围冻结法适用于各类地层，主要用于煤矿井筒开挖施工。目前在地铁盾构隧道掘进施工、双线区间隧道旁通道和泵房井施工、顶管进出洞施工、地下工程堵漏抢救施工等方面也得到了广泛的应用。 四、工艺原理冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，将松散含水岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水，以便在冻结壁的保护下，进行地下工程掘砌作业。它是土层的物理加固方法，是一种临时加固技术，当工程需要时冻土可具有岩石般的强度，如不需要加固强度时，又可采取强制解冻技术使其融化。 五、工艺流程冻结法 六、施工操作要点施工时，应不断对每个施工工序进行管理。控制冻结孔施工、冻结管安装、冻结站安装、冻结过程检测的质量。 1、冻结孔施工 1.1开孔间距误差控制在±20mm内。在打钻设备就位前，用仪器精确确定开孔孔位，以提高定位精度。 1.2准确丈量钻杆尺寸，控制钻进深度。 1.3按要求钻进、用灯光测斜，偏斜过大则进行纠偏。钻进3m时，测斜一次，如果偏斜不符合设计要求，立即采取调整钻孔角度及钻进参数等措施进行纠偏，如果钻孔仍然超出设计规定，则进行补孔。 2、冻结管试漏与安装 2.1选择φ63×4mm无缝钢管，在断管中下套管，恢复盐水循环。 2.2冻结管（含测温管）采用丝扣联接加焊接。管子端部采用底盖板和底锥密封。冻结管安装完，进行水压试漏，初压力0.8MPa，经30分钟观察，降压≤0．05MPa，再延长15分钟压力不降为合格，否就近重新钻孔下管。 2.3冷冻站安装完成后要按《矿山井巷工程施工及验收规范》要求进行试漏和抽真空，确保安装质量符合设计要求。 3、冻结系统安装与调试 3.1按1.5倍制冷系数选配制冷设备。 3.2为确保冻结施工顺利进行，冷冻站安装足够的备用制冷机组。冷冻站运转期间，要有两套的配件，备用设备完好，确保冷冻机运转正常，提高制冷效率。 3.3管路用法兰连接，在盐水管路和冷却水循环管路上要设置伸缩接头、阀门和测温仪、压力表、流量计等测试元件。盐水管路经试漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温，保温厚度为50mm，保温层的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈与冻结管的连接用高压胶管，每根冻结管的进出口各装阀门一个，以便控制流量。 3.4冷冻机组的蒸发器及低温管路用棉絮保温，盐水箱和盐水干管用50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保温。
共享知识分享快乐 二郎山隧道断层破碎带施工方案 一、编制依据 1、雅安至康定高速公路控制性工程二郎山隧道段C2标试验工程施工图设计资料； 2、现行公路工程施工技术规范、标准及施工验收标准； 3、根据现在掌子面围岩的情况及设计地质资料； 4、我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法、科技成果和多年积累的长大隧道工程施工经验； 5、国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。 二、工程概况 雅安至康定高速公路C2标段主线长9.390 km（右线K72+310～ K81+700），泸定互通式立交一座，泸定连接线长4.497km，均位于四川省泸定县。主体控制性工程为二郎山特长公路隧道，全长13425米，C2标负责施工左线长度6748m，右线长度为6693m，工期66个月。 1、地形 隧址区地处四川盆地与青藏高原过渡的二郎山高中山区，地面切割强烈，山势陡峻，高差悬殊，二郎山主峰海拔3437m，与隧道口相对高差接近2000m。隧道最大埋深1469m。 2、气候
隧址区地处四川盆地中亚热带季风湿润气候与青藏高原大陆干冷气 候的过度地带。二郎山东西两侧气候差异非常明显，我部施工区域位于二郎山西侧，年降雨量仅900～1000mm，降雨多集中在5～10月，雨季降雨量占全年90%以上，相对湿度66%，多年平均气温15.5℃，最高气温36.4℃，最低气温-5℃，年平均无霜期279天。 3、水文地质 页眉内容． 共享知识分享快乐 隧址区域地下水丰富，类型齐全。勘察区地下水补给源主要为大气降水和地表水直接或间接渗入补给。地下水质较好，对砼无腐蚀性，隧道主洞预33/d。 /d，最大用水量82000m测正常涌水量为59000m4、我标段隧道通过的断裂构造统计见下表： 二郎山隧道C2标段断裂带统计
城市地铁轨道施工技术 摘要]随着经济的发展，城市化进程的推进，城市越来越拥挤，交通成为人们关 注的问题，地铁在某种程度上缓解了城市交通拥挤的问题。 而轨道建设是进行地铁修建的关键环节，对于地铁的修建质量具有重要的影响，而地铁轨道的修建又受到诸多因素的影响，因此如何提高城市地铁轨道的施 工技术，加强地铁的质量成为人们关注的问题，本文通过对当前城市地铁轨道施 工中出现的问题进行总结、研究，并相应的提出解决措施，为提高城市地铁轨道 施工建言献策。 [关键词]城市地铁轨道施工技术解决方案随着我国经济的发展，越来越多的 人涌入到城市，为城市交通带来巨大的压力，目前交通拥挤已经成为城市建设中 不可忽视的问题。 而地铁这种新型交通方式的出现，在一定程度上缓解了城市的交通压力，成 为城市交通建设中非常重要的因素，而轨道建设作为修建地铁的关键环节，与地 铁修建质量息息相关。“轨道是地铁能够正常运行的基础设施，担负着成在列车和引导列车的作用”。但是通过对当前的地铁轨道施工状况进行总结，可以发现，在地铁轨道修建过程中好存在一些问题，不仅会对地铁轨道的工期产生影响，甚至 会影响地铁的整体修建质量。轨道修建者在地铁轨道修建中应该重视这些问题， 并根据施工当地的具体情况提出解决方法，提高地铁施工质量，延长地铁使用寿命，降低地铁维护费用，实现地铁的大规模使用。 一、地铁轨道的简要介绍 （一）地铁轨道的结构形式“钢轮钢轨系统是地铁轨道最常见的结构形式”， 而钢轮钢轨之所以能够为轨道提供导向力，主要是依靠钢轮轮缘与钢轨之间的相 互作用。地铁轨道的轮缘都会具有一定的高度和坡度，为了保证钢轮能够像轨道 的中间部分靠拢，一般钢轨顶面都是圆弧设计。 （二）地铁轨道的施工工艺在进行城市地铁轨道施工的过程中为了保证施工 质量，要注重对施工工艺的研究，首先为了能够提高轨道线路的抗冲击的能力和 抗疲劳的能力，可以在轨道床上铺设超长钢轨，形成一个质量优，效果好的无缝 轨道线路。同时此举还可以保证地铁在运行的过程中能够平稳，减少列车与轨道 之间的摩擦，延长两者的使用寿命。正是因为如此，在进行整体轨道床施工的过 程中对施工工艺的要求更高，不允许有任何失误存在。 （三）地铁轨道施工的无缝技术目前在地铁轨道施工中还有一些问题没能完 全解决，制约着地铁施工，不利于地体施工质量的提升，而地铁线路中的钢轨接 头就是其中之一。钢轨接头的地方一般都会存在裂缝，而列车在运行的过程中不 可避免的会与轨道发生碰撞和冲击，但是钢轨接头处产生的冲击力要比其他地方 产生的冲击力要大，而这种大于非接头处的冲击力也会对列车的运行产生影响， 不利于列车平稳运行，加大列车与轨道的摩擦，会对线路和轨道床造成破坏，同 时还会对列车造成损害，缩短列车的使用寿命，增加了地铁轨道、列车维护的费用。为了改变这一现状，地铁轨道的设计者一直在研究地铁轨道施工的无缝技术，通过焊接常规条来铺设轨道。目前世界上的无缝线路主要分为两种：放散温度应力、温度应力。目前世界上采用温度应力型的无缝线路比较多，随着技术的进步，现在无缝钢轨线路的长度越来越长，甚至有的技术已经能够实现整条线路都是无 缝钢轨线路。 二、地铁轨道施工中的常见问题及解决方案
饱和粉砂地层中地铁车站交叉穿越冻结法施工技术 参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
饱和粉砂地层中地铁车站交叉穿越冻结法施工技术参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1、穿越段工程概况 上海地铁明珠线上体场车站穿越原地铁一号线上体馆 站段（以下简称穿越段）由上行线隧道和下行线隧道组 成，隧道断面尺寸6.16m×6.38m（高×宽），长22.6m. 穿越段与地铁一号线斜交成79°，方向为由东向西。穿越段 东端与明珠线上体场站相连，西端为明珠线区间隧道盾构 工作井。 穿越段附近地面绝对标高+4.19m.穿越段结构顶面标高 为-10.08m，紧贴地铁一号线车站底板。穿越段结构底面标 高为-15.82m.穿越段所处地层主要为饱和灰色淤泥质粘土 和砂质粉土，地下水位与地面接近。穿越段施工采用冻结
法加固地层，矿山法开挖的方案。 穿越段工程施工难度及风险均较大，主要原因一是穿越段上方为地铁车站和城市干道立交桥，周边有多幢住宅和重要公共建筑；二是穿越段结构紧贴地铁一号线车站底板，同时开挖范围内有近4m厚的超细粉砂地层，且地下水水压较高；三是穿越段需穿透两道厚0.8m的原地铁一号线车站结构围护地下连续墙，开挖跨度较大。 2、冻结施工方案设计 由于穿越段开挖范围内有近4m厚的超细粉砂层，且地下水水压较高，施工时很容易发生水砂突出灾难性事故。尤其是穿越段上方紧挨原地铁车站，要求施工引起的原地铁车站结构沉降要控制在毫米级以内，对施工方案选择提出了很高的要求。根据以往施工经验，目前在隧道工程施工中经常采用的降水、注浆、管棚以及顶管等工法在
修编说明 一、目的 为规范我市地铁工程质量检验管理，统一质量控制内容及检验批表式，适应新工艺、新技术、新设备、新材料不断发展的需要，在总结地铁1号线工程建设的基础上，借鉴地铁2、3号线工程质量检验批形式，现对《城市地铁工程质量检验标准》（DB29－54－2003）（以下简称《地标》）中地下土建部分的单位、分部、分项工程划分及分项工程检验项目等进行补充和完善，以更好指导地铁工程质量检验管理的有序开展。 二、内容 （一）工程划分 为有效实施质量管理和工程竣工验收，根据地铁2、3号线工程初步设计所含的工程类型、设计依据的标准、采用的施工方法和实际，参照现行国家及行业相关标准、规范的规定，对《地标》中第3.2.2条的单位、分部、分项工程划分进行了补充和完善。 1、单位（子单位）工程 单位工程：在《地标》工程划分原则的基础上，以每一标段或由一个承包单位施工完成的一个完整构筑物为一个单位工程。为便于工程检验和验收管理，增加了“子单位工程”。 如：地铁每个车站或两站之间的区间划分为一个单位工程，其划分原则没有变，但地下结构部分按其功能和部位的不同，将左右线、出入口通道、风道和风井、盾构工作井、联络通道和泵房、折返线等分别划分为若干个“子单位工程”。地上部分按其工程种类的不同，将路基、桥梁、涵
洞、道路、建筑物、站房等分别划为“子单位工程”。 对两站之间的区间，可按不同的施工方法确定单位工程。如：地铁由地下过渡到地上的区间，其施工方法由盾构法或暗挖法改变为明挖法，此区间划分为两个单位工程，并在单位工程名称后面加后缀说明，即××站～××站—地下部分，××站～××站区间—过渡段部分。 2、分部（子分部）工程 分部工程：依据单位工程中的完整部位或功能相对独立的部分来划分。一个分部工程应类型相同、材料相同或施工方法相同，不同时可划分为若干个“子分部工程”。如：基础分部工程中既有明挖基础又有钻孔桩基础，可分为两个“子分部工程”。 3、分项工程 分项工程按工种、工序、材料、施工工艺来划分。明挖、暗挖及盾构三种工法施工中，在《地标》24个分项工程的基础上，进行补充和删改，现为59个分项工程。 4、检验批质量检验记录 检验批质量检验记录反映工程质量的过程控制。是施工质量检验的基本单元，是由一定数量样本组成的检验体，一个检验批的施工条件、所用材料及其质量要求应基本相同。如：地下车站地下连续墙围护结构，划分顺线路方向分割多个幅；主体结构施工单位分几个施工段。在施工质量检验时，可将每一幅或每施工段为一个检验批。 本次修编范围的工程划分见工程划分框图和分项工程划分目录及单位（子单位）、分部（子分部）、分项工程划分表。检验批应根据工程具体