軟土地層淺埋暗挖地鐵的施工方法

彭冬冬

（中鐵三局集團第四工程有限公司 北京 102300）

軟土地層淺埋暗挖地鐵的施工方法

彭冬冬

（中鐵三局集團第四工程有限公司 北京 102300）

本文結合工程實例介紹了城市地鐵區(qū)間隧道淺埋暗挖穿越軟流塑地層施工技術。從方案的比選到施工工藝、參數的選擇和確定以及施工方案的實施效果做了較細致介紹。

淺埋暗挖；城市地鐵；軟土地層

引言

此前，國內在處于軟土的地鐵暗挖隧道施工環(huán)境中，均采用冰凍法或盾構法。在隧道斷面尺寸小、隧道長度短和地質變化大的隧道施工環(huán)境中，盾構法不適應，而冰凍法卻存在著較大的施工風險。因此，采用何種措施，使操作靈活方便而技術成熟的開挖方法應用于軟土地層，是一個急待攻克的難關。

1 工程概況

某地鐵車站為地下島式站臺車站，車站總長179.8m，其中橫跨平安大街部分長68.6m，寬23.86m，為暗挖單層三跨拱形結構，側洞法施工；兩端為三層三跨框架結構，南端長55.8m，北端長55.4m，寬均為26.2m，明挖法施工。明挖法施工段地下一層為站廳層，地下二層為設備層，地下三層為站臺層。

車站范圍為第四系覆蓋層，沖洪積成因的松散沉積物。其中暗挖段拱部為粉細砂層，開挖時自穩(wěn)能力差，尤其遇到上層滯水容易產生流沙，開挖時保證拱部和掌子面的穩(wěn)定，避免產生坍方是關鍵，施工難度較大；中部為卵石層；隧道仰拱坐落在粘土層。

2 施工工藝

2.1 CRD法施工

分步采用人工配合小型挖掘機開挖方式，5T自卸汽車運輸至車站盾構口，垂直提升至地面臨時存土場。每部開挖完成后及時施作初期支護和臨時支護。上臺階采用人工開挖翻渣至下臺階，機械裝渣運輸至洞外，下臺階采用機械開挖預留30cm左右進行人工刷邊。在施工過程中加強洞內和地表的監(jiān)控量測，防止沉降失控。

拱部180°范圍采用準32自鉆式錨管，L=3.5m，環(huán)向間距0.3m，縱向間距1m。鋼架為格柵鋼架，間距0.5m，采用準22連接筋，環(huán)向間距0.5m。每榀格柵設2根準32鎖腳錨管，錨管長3m。中隔壁厚0.25m噴射C25早強混凝土支護，全斷面沿拱架外緣布設單層準8鋼筋網，網格尺寸150mm×150mm。

2.2 施工技術措施

隧道按噴錨構筑法進行設計和施工，采用復合式襯砌結構形式。初期支護采用超前支護和噴混凝土、鋼筋網、錨桿，二襯采用鋼筋混凝土。各支護參數如下：

（1）超前措施：準32 自鉆式錨管，拱部 180°布置，L=3.5@0.3×1.0m。（2）初支噴混凝土：C25混凝土，厚0.30m，全斷面支護。

（3）鋼筋網：采用準8鋼筋，構成150×150mm網格，全環(huán)單層設置。其噴混凝土保護層厚度不小于40mm，應隨受噴面的起伏鋪設。

（4）二次襯砌：C35防水鋼筋混凝土，厚0.40m，其抗?jié)B標號P8，混凝土中添加抗裂劑。

（5）格柵鋼架：間距500mm，各榀間用直徑22mm的縱向鋼筋連接，連接筋內、外層雙排布置。其布置間距可根據地質情況或監(jiān)控信息予以調整；每榀鋼架設置準32自鉆式鎖腳錨管，L＝3m，每處2根。

2.3 隧道支護施工

按照設計要求，采取濕噴工藝，噴射C25、早強混凝土，及時封閉。

2.3.1 工藝流程

按照設計配合比，把噴射混凝土拌制好后，送入噴射機料斗，加入速凝劑后，噴射機活塞將噴射混凝土送入混合室，與壓縮空氣混合后進入噴射管，料束從噴嘴射到受噴面。

2.3.2 施噴方法

（1）混凝土分兩次噴射完成

①初噴混凝土：暗挖隧道開挖后，及時進行初噴混凝土封閉開挖面，必要時噴射混凝土封閉掌子面，防止巖層風化、坍塌。噴射前，在巖面上埋設控制噴射混凝土厚度標志。

②復噴混凝土：超前小導管、格柵鋼架及鎖腳錨桿、鋼筋網片等施工完成后，復噴混凝土至設計厚度。噴射混凝土終凝2h后，噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7d。

（2）噴射機安裝好后，先注水、通風、清潔管道內雜物。同時用高壓風吹掃受噴面，清除受噴面上的塵埃。

（3）噴射混凝土的混合料采用強制式混凝土攪拌機拌和，攪拌時間不少于2min，應保證連續(xù)供料。

3 施工監(jiān)測方案

變形監(jiān)測網主要包括基準點、工作基點和變形監(jiān)測點等工作基點應選擇在相對穩(wěn)定和方便使用的位置，且定期將工作基點與基準點進行聯測。在通視條件良好、距離較近、觀測項目較少的情況下可直接將基準點作為工作基點。另外，基準點不應受工程施工、降水及周邊環(huán)境變化的影響，應設置在位移和變形影響范圍以外、位置穩(wěn)定、易于保存的位置，并應定期復測，復測周期視基準點所在位置的穩(wěn)定情況而定。一般情況下，基準點可利用設計單位提供的測量控制點（與同步復測成果）。若無法利用設計單位提供的測量控制點可選擇較穩(wěn)定位置自行制作。

3.1 基準點布設原則

（1）基準點是檢驗工作基點穩(wěn)定性的基準，選設在遠離地鐵區(qū)間施工影響區(qū)范圍外的穩(wěn)固位置；

（2）工作基點是直接測點變形觀測點的依據，選設在相對穩(wěn)定的地段，一般至少距區(qū)間開挖深度2.5倍范圍之外；

（3）基準點的分布應滿足準確、方便引測全部觀測點的需要，每個相對獨立的測區(qū)基準點及工作基點的個數均不應少于3個，以保證必要的檢驗、復核條件；

（4）基準點及工作基點要避開交通干道、地下管線、倉庫堆棧、水源井、河岸、松軟填土、滑坡斜面及標志易遭破壞的地點；

（5）定期做好基準點、工作基點的高程聯測復核工作，確保監(jiān)測網的穩(wěn)定性。

3.2 儀器設備和元件

性能良好的儀器設備和元件是監(jiān)測工作能否順利進行的基本保證，監(jiān)測現場采用的儀器設備和元件應符合下列規(guī)定：

（1）滿足觀測精度和量程要求，且具有良好的穩(wěn)定性和可靠性能；

（2）應經過校準或標定，且校核記錄和標定資料齊全，并應在規(guī)定的有效期內使用；

（3）監(jiān)測過程中應定期對儀器設備進行維護保養(yǎng)及監(jiān)測元件的檢查。

3.3 基本要求

為將監(jiān)測中的系統(tǒng)誤差減到最小，達到提高監(jiān)測精度的目的。量測過程中盡量使儀器設備額在基本相同的環(huán)境和條件（如環(huán)境溫度、濕度、光線、工作時段等）下工作。對于同一監(jiān)測項目宜按照下列要求執(zhí)行：

（1）采用相同的觀測方法和觀測路線；

（2）使用同一監(jiān)測儀器設備；

（3）固定觀測人員；

（4）在基本相同的環(huán)境和條件下工作；

（5）初始值應在相關施工工序之前測定，并至少連續(xù)觀測3次選取穩(wěn)定值的平均值作為初始值。

4 結語

總之，淺埋暗挖法在軟弱土層地鐵車站施工中具有較大的作用，既能夠確保地面交通不中斷、地下管線正常使用，同時不會出現傳統(tǒng)工法對的污染。在施工過程中要仔細權衡利弊，應該基于周圍環(huán)境條件、隧道斷面構成、地質條件等來選擇適宜的施工方法，確保地鐵車站施工的安全運行。

[1]楊昆.淺談地鐵車站的淺埋暗挖施工法[J].中國新技術新產品，2015.

[2]張月.淺談地鐵車站的淺埋暗挖施工法[J].城市建設理論研究，2015.

U456.3+1

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1004-7344（2016）04-0171-02

2016-1-20