地铁隧道浅埋暗挖施工技术方案
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01浅埋暗挖简介及质量控制要点
浅埋地下工程基本概念
(1) 浅埋隧道定义
铁路隧道定义:对于单线或双线隧道洞顶埋深小于:VI级围岩35-40m、V级围岩18-25m、IV级围岩10-14m、III级围岩5-7m,为浅埋隧道。
城市地铁:覆跨比H/D在0.6-1.5时为浅埋,H/D小于0.6时为超浅埋。
(2) 浅埋隧道特点
最大的特点是埋深浅,施工过程中由于地层损失而引起地面移动明显,对周边环境的影响较大。因此对开挖、支护、衬砌、排水、注浆等方法提出更高要求,施工难度增加。
暗挖法:不挖开地面,采用从施工通道在地下开挖、支护、衬砌的方式修筑车站等地下的施工方法,包括台阶法,双侧壁导坑法、中洞法、侧洞法、CD法、CRD法、PBA法、一次扣拱暗挖逆作法等。
浅埋暗挖法是指:在城市软弱围岩地层中,在浅埋条件下修建地下工程。
浅埋暗挖法以无水作业、改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅或其他钢结构和锚喷作为初期支护手段,按照“十八字 原则(即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行隧道的设计和施工,谓之城市地下工程浅埋暗挖技术。
无水作业是浅埋暗挖的前提条件,十次坍塌九次与地下水有关。因此,一般情况必须事前进行降水。同时探明地质构造内有无地下水囊,从而采取相应措施,防止水囊内积水流入洞内,危及施工安全 。
降水施工一要控制降水施工的风险,二是通过保证降水质量来降低地铁结构施工风险。
1)核实管线资料重点对井位和排水管线处进行精确核查,对不明管线找相关产权单位进行核实,做到没遗漏,没偏差。必要时物理探测井位处有无地下管线。
2)根据地层颗粒粗细程度,合理选用过滤网,并保证含水层段井管周围包裹严密;
3) 成井后要用空压机进行洗井,直至水清砂净;
4)正式抽水前,必须取水样送试验室化验含沙量,达到粗砂含量<1/5万;中砂含量<1/2万;细砂含量<1/1万标准后方可正式抽水。
5)在周边重大建筑物上布置沉降监测点,降水期间对其进行沉降观测。
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浅埋暗挖地铁隧道全断面帷幕注浆施工技术
作者:陈宏伟
来源:《E动时尚·科学工程技术》2019年第13期
摘 要:本文在深入分析实际工程的全断面帷幕注浆施工技术,提出了可行的技术方案,并对质量控制方法进行了全面的剖析,从而为帷幕注浆施工技术做出了全面的探讨,以减少由于地层失水造成的建筑物和周边管线稳定性较差的现象。可见该技术对提高施工的效果提供了重要的保障。
关键词:地铁;隧道;全断面帷幕注浆;施工技术
1 工程概况
该工程的名称主要是莞惠城际铁路GZH-6 标暗挖区间隧道,该隧道的设计起点的里程为DK33+022.303,终点里程 DK33+835.447。该隧道的围岩主要为VI级,其中隧道拱顶埋深的深度为8-10米,对地下水位进行勘测时其埋深的深度为1.30-9.0米。隧道开挖过程中掌子面岩层主要为素填土层、淤泥层、流沙层、全风化混合片麻岩层、强风化混合片麻岩层等五种岩层,这些岩层的分层更加明显。
该线路是城市的主干道,其能够穿越一些废旧的鱼塘。同时,该道路主要处于两镇交界处的位置,其道路周围的地下管线较为密集和复杂,并且种类相对较多,在加上车流量的加大,该隧道出现了堵塞的现象。特别是遇到雨季时,其顺利排水的可能性较小。
2 施工重点与难点
2.1 施工重点
该隧道内全断面帷幕注浆主要采用的就是水泥-水玻璃双液浆,在注浆施工的过程中对注浆的压力、浆液的凝固时间、注浆的量等已经成为注浆阶段的重中之重。
2.2 施工难点
根据上面的工程概况可以看出,隧道掌子面的岩层较为分明,并具有复杂多变的特征,例如:黏土层和砂层在分层上较为显著,其地下水丰富,沙层的涌水量较大。因此,在选择注浆方式时,应该对不同的砂层特点进行注浆。同时,注浆的形式或者浆液的配比等也受到不良的因素,其在选择时较为困难。
浅埋暗挖施工技术
浅埋暗挖法法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。具有造价低、拆迁少、灵活多变、无需太多专用设备及不干扰地面交通和周围环境等特点。经过在许多工程中的成功实施,其应用范围进一步扩大,由只适用于第四纪地层、无水、地面建筑物较少等简单条件,拓展到非第四纪地层、超浅埋(埋深已缩小到0.8m)、大跨度、上软下硬、高水位等复杂地层及环境条件下的地下工程中。
一、工程特点
(一)埋深浅
所谓隧道深埋或浅埋,并非单纯指洞顶地层厚度,还应结合上覆地层的工程地质条件综合判定,包括围岩结构构造特征,风化、破碎、断层影响的程度,结构强度,松散状况以及地下水等因素。
对于浅埋地下工程而言,其显著特点是埋深浅,在施工过程中,地层承载力差,开挖引起的地层应力波迅速传到地表,从而引起明显的地表沉降,对周边环境的影响较大,超过一定限度,会导致整体失稳,发生塌方。因此,对地层预加固、开挖方法、支护衬砌等提出了更高的要求。
(二)地质条件差
1.工程地质条件
基本属于V~VI级围岩,岩性软弱,大多为土质地层。开挖之前要采取超前支护措施,来改良加固地层,满足开挖的需要。超前支护
的时机和强度视地层的岩体质量好坏而定,同时必须考虑其他因素的影响,如地下水情况、周边环境、地下管线等。而且,若开挖后稳定性差,需要及时设置具有足够强度的支撑体系,才能满足结构的稳定。
2.水文地质条件
采用浅埋暗挖法修建的隧道,特别是城市地下铁路,其地下水非常丰富,地下水位也很高,隧道通常位于地下水位以下,如果对地下水不采取措施,就无法进行开挖施工,而且容易引起地下水突涌,及因此而带来的塌方等重大事故。因此,开挖时必须采取降水措施,来降低地下水位。通过降水,达到以下两个目的:一是增加地层自身的稳定性;二是使隧道的施工在无水干燥条件下进行。
(三)周边环境复杂
浅埋地下工程,特别是城市地铁施工具有结构埋置浅,地面建筑物密集,交通运输繁忙,地下管线密布,地表沉陷要求严格,周边环境复杂,交通疏解、拆迁改移费用高等特点。与其他方法相比,浅埋暗挖法在这些方面具有显著的优点。以城市地铁为例,浅埋暗挖法与明挖法相比,具有拆迁占地少、不扰民、不干扰交通、节省大量拆迁投资等优点。
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地铁车站浅埋暗挖法施工工艺讲解
定义:在城镇软弱围岩地层中,在浅埋条件下修建地下工程,以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅(或其他钢结构)和锚喷作为初期支护手段,遵循新奥法大部分原理。按照十八字原则(即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行隧道的设计和施工,称之为浅埋暗挖技术。
浅埋暗挖技术从减少城市地表沉陷考虑,还必须辅之以其他配套技术,比如地层加固、降水等。
特点:首先,浅埋暗挖法不允许带水作业,如果含水地层达不到疏干,带水作业开挖面的稳定性时刻受到威胁,甚至发生塌方。大范围的淤泥质软土、粉细砂地层,降水有困难或经济上选择此工法不合算的地层,不宜采用此法。第二,采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。我国规范对土壤的自立性从定性上提出了要求:工作面土体的自立时间,应足以进行必要的初期支护作业。对开挖面前方地层的预加固和预处理,视为浅埋暗挖法的必要前提,目的就在于加强开挖面的稳定性,增加施工的安全性。
为了有效地解决地面交通等各种干扰问题,采用浅埋暗挖法是修建铁车站的首选方法。浅埋暗挖车站结构的关键的问题是如何控制地表沉陷。因此,寻求合理的施工方法关系重大。
主要方法有: 1.中洞法 2.侧洞法 3.双眼镜工法 4.柱洞法
5.洞桩法 【tips】本文由李雪梅老师精心收编整理,同学们定要好好复习!
1、浅埋暗挖中洞法
(1)中跨部分(包括立柱)采用CRD法施工。先将中洞自上而下分块成环,随挖随撑,及时做好喷锚和钢架初期支护;
(2)由下而上施作中跨部分二次模注钢筋混凝土结构,中隔墙也逐层拆除。中洞各工序完成后,就会形成一个刚度很大的完整结构顶住上部土体,从而有效地减少地表沉降量。
(3)当中洞完成后,两侧洞采用台阶法,对称自上而下开挖。
(4)同样,初期支护完成后,再自下而上施作两侧洞的二次模注钢筋混凝土衬砌