張金夫, 郝小蘇, 宋 林
(中鐵一局集團(tuán)有限公司, 陜西 西安 710054)
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廈門(mén)第二西通道陸域段施工技術(shù)問(wèn)題探討
張金夫, 郝小蘇, 宋林
(中鐵一局集團(tuán)有限公司, 陜西 西安710054)
廈門(mén)市第二西通道陸域段工程沿廈門(mén)島內(nèi)繁忙干道興湖路布設(shè),結(jié)構(gòu)形式多樣,安全風(fēng)險(xiǎn)較高。對(duì)廈門(mén)市第二西通道陸域段工程中淺埋暗挖雙連拱隧道、深大明挖基坑、隧道上跨既有地鐵隧道等施工中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行研究。主要研究和結(jié)論如下:1)淺埋暗挖雙連拱隧道埋深小、跨度大、地質(zhì)軟弱、保持地面交通,控制沉降是施工的關(guān)鍵技術(shù)所在。從三導(dǎo)洞工況理論分析看,設(shè)計(jì)支護(hù)和開(kāi)挖方法是合理可行的,施工中還應(yīng)結(jié)合實(shí)際優(yōu)化具體支護(hù)參數(shù),注重受力體系轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè),用信息化指導(dǎo)施工。2)深大明挖基坑,關(guān)鍵是要確?;又ёo(hù)體系變形受控,結(jié)構(gòu)安全,基坑防水有效,保證基坑和周邊建筑物的安全,尤其要注重復(fù)合地層組合式圍護(hù)體系的整體穩(wěn)定。3)隧道上跨既有地鐵隧道,施工中要采取防既有地鐵軌道上浮的工程措施,同時(shí)加強(qiáng)地鐵軌道監(jiān)控量測(cè),制定好軌道調(diào)整預(yù)案,保證地鐵軌道線(xiàn)型符合規(guī)范要求。
廈門(mén)第二西通道; 陸域段; 暗挖雙連拱隧道; 明挖基坑; 三導(dǎo)洞; 長(zhǎng)管棚; 鉆孔灌注樁; 旋噴樁
廈門(mén)翔安海底隧道2010年4月26日建成通車(chē),剛剛滿(mǎn)6年,廈門(mén)第二西通道海底隧道也動(dòng)工修建,足以看到海底隧道的快速發(fā)展趨勢(shì)。廈門(mén)第二西通道,是連接廈門(mén)海滄區(qū)和本島的一條通道,建設(shè)這條通道,是緩解廈門(mén)島西部交通進(jìn)出壓力的重要舉措,該工程也是廈門(mén)市“兩環(huán)八射”快速路網(wǎng)系統(tǒng)、海西城市聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的重要組成部分。項(xiàng)目采用隧道建設(shè)方案,隧道長(zhǎng)約6 335 m,超過(guò)翔安海底隧道,建成后將是福建省最長(zhǎng)的海底隧道。
近年來(lái),海底隧道陸域段工程越來(lái)越多,國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)海底隧道陸域段的施工技術(shù)也開(kāi)展了一些研究工作。如:文獻(xiàn)[1]根據(jù)廈門(mén)海底隧道場(chǎng)區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)情況,對(duì)各施工部的掌子面與仰拱之間的距離,各部的封閉時(shí)間以及整個(gè)斷面的封閉時(shí)間進(jìn)行了研究;文獻(xiàn)[2]結(jié)合廈門(mén)翔安海底公路隧道陸域段大斷面全至強(qiáng)風(fēng)化花崗閃長(zhǎng)巖隧道開(kāi)挖施工工法、施工組織和機(jī)械化施工配套技術(shù)等實(shí)施情況,介紹了大斷面隧道CRD工法施工對(duì)該地層的適應(yīng)性和實(shí)現(xiàn)安全快速施工的技術(shù)措施和機(jī)械配套技術(shù);文獻(xiàn)[3]闡述了在青島膠州灣海底隧道陸域段采用的下導(dǎo)洞超前、后續(xù)大斷面擴(kuò)挖施工方法,運(yùn)用液壓鑿巖臺(tái)車(chē)進(jìn)行大中空孔直眼掏槽及合理化的鉆爆設(shè)計(jì)等技術(shù);文獻(xiàn)[4]采用增設(shè)鎖腳錨管、加強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)及管井降水等工程措施在一定程度上減小隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,得出在地質(zhì)條件較差的富水強(qiáng)風(fēng)化巖層中修建大跨公路隧道時(shí)將2種或多種工程措施組合起來(lái)使用效果更佳的結(jié)論;文獻(xiàn)[5]從地質(zhì)條件、隧道封閉距離和封閉時(shí)間、CRD法開(kāi)挖順序等方面分析海底隧道陸域段異常變形的原因,采取包括加強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)剛度和強(qiáng)度、設(shè)置鎖腳錨桿、仰拱注漿以及連續(xù)墻降水等多種措施;文獻(xiàn)[6]從海底隧道的技術(shù)方法、方案比選、風(fēng)險(xiǎn)管理、工程理念等方面進(jìn)行論述,并對(duì)沉埋法、暗挖法、盾構(gòu)法修筑海底隧道的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析;文獻(xiàn)[7]基于翔安隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)CD法、CRD法及雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的應(yīng)用情況進(jìn)行了探討,得出在大跨度海底隧道修建過(guò)程中,施工工法對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的變形及受力具有重要的影響。
以上海底隧道修建過(guò)程積累的許多寶貴經(jīng)驗(yàn)可供第二西通道隧道借鑒,但由于第二西通道工程地質(zhì)及其水文地質(zhì)有著不同之處,仍然有許多工程問(wèn)題需要研究探索。本工程陸域段工程沿廈門(mén)島內(nèi)繁忙干道興湖路布設(shè),暗挖雙連拱隧道淺埋難度大,明挖基坑規(guī)模大,隧道上跨既有地鐵隧道,沿線(xiàn)建構(gòu)筑物監(jiān)控量測(cè)要求高,結(jié)構(gòu)形式多樣,安全風(fēng)險(xiǎn)較高。筆者結(jié)合前期參與的設(shè)計(jì)方案審核工作,以及對(duì)投標(biāo)階段的施工方案的研究,試圖對(duì)關(guān)鍵施工技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行分析和探討。
1.1項(xiàng)目簡(jiǎn)介
廈門(mén)第二西通道采用雙向6車(chē)道,設(shè)計(jì)時(shí)速為80 km/h,路線(xiàn)長(zhǎng)7 073.499 m,跨海域?qū)挾葹?.8 km,隧道縱斷面采用“U”形坡,最大縱坡為3.5%,最小縱坡為 0.5%,海域最低點(diǎn)設(shè)計(jì)高程約-70.433 m。項(xiàng)目線(xiàn)路位置圖如圖1所示。
圖1 項(xiàng)目線(xiàn)路位置圖
陸域段工程主要為明挖隧道,沿興湖路布設(shè),起點(diǎn)位于華昌路與興湖路交叉口位置,終點(diǎn)位于石鼓山立交西側(cè)的興湖路左側(cè),主線(xiàn)明挖隧道長(zhǎng)990 m,其中240 m為雙層(上層擬用于市政功能)分離式,373 m為單層分離式,357 m為整體雙箱剛構(gòu),下穿石鼓山立交興湖路段設(shè)有157 m雙連拱隧道。陸域段結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖2所示。
下穿石鼓山立交興湖路段根據(jù)地形地質(zhì)條件及水文地質(zhì)情況,采用了整體雙連拱隧道斷面形式。
1.2工程地質(zhì)
1.2.1暗挖雙連拱隧道區(qū)
淺埋暗挖段,地表覆蓋層為雜填土,疏密不均,厚約3.0 m,其下為殘積粉質(zhì)黏土,自穩(wěn)能力差,厚 2.3~13.5 m;基巖為花崗巖,巖石風(fēng)化嚴(yán)重,全、強(qiáng)風(fēng)化帶厚10~25.7 m,弱風(fēng)化巖不發(fā)育,微風(fēng)化巖呈塊石砌體結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)面結(jié)合較好,巖質(zhì)堅(jiān)硬,透水性弱。
1.2.2明挖隧道場(chǎng)區(qū)
明挖隧道場(chǎng)區(qū)屬剝蝕殘丘地帶,經(jīng)人工堆填改造,主要地層從上至下主要為雜填土、淤泥、粉質(zhì)黏土、全風(fēng)化花崗巖、弱風(fēng)化花崗巖、微風(fēng)化花崗巖等,土石可挖性分級(jí)為Ⅵ—Ⅲ級(jí)。
1.3水文地質(zhì)
工程范圍內(nèi)的地下水分為上層滯水、松散巖類(lèi)孔隙水、基巖裂隙水3種類(lèi)型,整體上所涉及到地層的水文地質(zhì)情況較好。
圖2 陸域段結(jié)構(gòu)平面布置圖
2.1雙連拱隧道施工
本標(biāo)段雙向6車(chē)道整體式雙連拱隧道,全長(zhǎng)157 m,均為Ⅴ級(jí)圍巖,隧道埋深在5~15.4 m,隧道進(jìn)口處于興湖路斜坡地帶,進(jìn)出口臨時(shí)場(chǎng)地布設(shè)困難,且隧道下穿城市道路。隧道施工采用三導(dǎo)洞法開(kāi)挖,連拱隧道最大斷面面積達(dá)119.27 m2,且隧道洞口存在偏壓現(xiàn)象,施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差,應(yīng)當(dāng)采取綜合措施嚴(yán)加控制。
2.1.1施工原則
1)施工前進(jìn)行模擬計(jì)算,計(jì)算中應(yīng)考慮襯砌與地層共同作用或考慮地層抗力對(duì)襯砌變形的約束作用[8]。
2)采用分步開(kāi)挖法施工時(shí),結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)考慮其受力具有時(shí)間和空間性,確定復(fù)合式襯砌初期支護(hù)與二次襯砌之間的承載分配關(guān)系,全斷面一次性加載對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。
3)施工前制定施工監(jiān)控量測(cè)方案,確定監(jiān)控量測(cè)內(nèi)容和檢測(cè)方法、頻率,施工中定期監(jiān)測(cè)分析[9]。
4)根據(jù)設(shè)計(jì)方案確定超前支護(hù)措施,做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,加強(qiáng)工藝控制,保證超前措施發(fā)揮應(yīng)有的效率。
2.1.2有限元模擬分析
施工采用“三導(dǎo)洞”施工方案,通過(guò)有限元對(duì)施工工藝流程及隧道施工對(duì)道路沉降的影響進(jìn)行分析,得出結(jié)論:1)三導(dǎo)洞施工方案沉降變形控制在規(guī)范要求以?xún)?nèi),支護(hù)參數(shù)合理,滿(mǎn)足受力要求;2)雙連拱隧道中隔墻位置所受軸力較大,中隔墻與雙連拱相交位置彎矩較大,施工時(shí)應(yīng)保證初期支護(hù)連接可靠,同時(shí)重視該位置的受力、變形動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);3)地表垂直注漿加固措施可有效控制道路沉降變形。有限元模型圖如圖3所示,初期支護(hù)軸力圖如圖4所示,初期支護(hù)彎矩圖如圖5所示,位移變形圖如圖6所示,地表注漿加固后位移變形圖如圖7所示。
圖3 有限元模型圖
圖4 初期支護(hù)軸力圖(單位:kN)
(a) 水平變形
(b) 沉降變形
通過(guò)計(jì)算模擬進(jìn)行綜合考慮,為更好地控制隧道施工給興湖路帶來(lái)的沉降變形及興湖路行車(chē)荷載給隧道施工帶來(lái)的拱頂沉降變形的影響,在確保既有道路主行車(chē)道正常通行的前提下:1)對(duì)既有道路隧道施工影響范圍內(nèi)的路基邊坡坡面、坡腳以及在隧道出口端地表主行車(chē)道外采用地表垂直注漿; 2)對(duì)主行車(chē)道范圍內(nèi)采用橫向鋼花管注漿加固; 3)同時(shí)在隧道進(jìn)口段進(jìn)行反壓回填加固。
通過(guò)對(duì)地表垂直注漿、洞內(nèi)超前注漿和洞口段加固處理,減小施工對(duì)地層的擾動(dòng)程度,確保隧道施工完成后最大累計(jì)沉降量控制在30 mm以?xún)?nèi)。
2.1.3長(zhǎng)管棚施工
根據(jù)初步設(shè)計(jì),洞口長(zhǎng)管棚設(shè)置于隧道進(jìn)口,棚管采用長(zhǎng)80 mφ159 mm×10 mm@40 cm熱軋無(wú)縫鋼管。管棚與襯砌設(shè)計(jì)外輪廓線(xiàn)間距為30 cm,平行線(xiàn)路中線(xiàn)布置。采用儀器定向、一次性導(dǎo)向跟管鉆進(jìn)長(zhǎng)管棚施工技術(shù),預(yù)防管棚下沉超限、糾偏以及方向控制是施工的重難點(diǎn)。針對(duì)本項(xiàng)目應(yīng)主要做好以下幾點(diǎn)。
1)管棚長(zhǎng)度及搭接優(yōu)化。隧道進(jìn)口位于右轉(zhuǎn)曲線(xiàn)段,考慮到80 m長(zhǎng)管棚打設(shè)施工難度、線(xiàn)型控制難度大,加之曲線(xiàn)外偏角的影響,施工中要控制好進(jìn)洞角度和方向偏差,重視導(dǎo)向墻的施工。另外,從降低施工難度的角度,建議可采用“25~30 m管棚+ 3~5 m搭接”超前預(yù)加固措施。
(a) 水平變形
(b) 沉降變形
2)合理確定隧道沉降標(biāo)準(zhǔn)。隧道施工破壞了原地層穩(wěn)定平衡的應(yīng)力分布狀態(tài),在隧道進(jìn)口端施工管棚及開(kāi)挖后,隧道拱頂必然發(fā)生沉降。為了保證隧道凈空斷面和高程,管棚施工及開(kāi)挖輪廓要考慮適當(dāng)?shù)耐夥胖担瑧?yīng)通過(guò)對(duì)進(jìn)口段初始幾個(gè)循環(huán)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,確定合適的外放值,減少超挖和保持地層穩(wěn)定。
3)選用合適的管棚施工設(shè)備。管棚施工精度要求很高,偏差較大可能出現(xiàn)管棚入侵隧道凈空,影響隧道正常掘進(jìn)。選用的管棚鉆機(jī)要具有先進(jìn)的導(dǎo)向、糾正功能,能夠隨時(shí)監(jiān)測(cè)鉆進(jìn)曲線(xiàn)并糾偏,確保實(shí)際管棚鉆進(jìn)盡量擬合設(shè)計(jì)的空間位置。
2.1.4隧道爆破開(kāi)挖
本隧道采用三導(dǎo)洞法施工,再進(jìn)行左、右主洞開(kāi)挖及襯砌。中導(dǎo)洞Ⅴ級(jí)圍巖段采用臺(tái)階法開(kāi)挖,上臺(tái)階超前3~5 m,作為鉆孔噴錨作業(yè)平臺(tái),開(kāi)挖前先施作φ50 mm×4 mm鎖腳小導(dǎo)管支護(hù),人力風(fēng)鎬配合EX120小型挖掘機(jī)開(kāi)挖,每循環(huán)進(jìn)尺1.5 m。中導(dǎo)洞初期支護(hù)采用錨、網(wǎng)、噴及型鋼拱架聯(lián)合支護(hù),中隔墻臨時(shí)支護(hù)采用φ159 mm×10 mm鋼管,緊跟開(kāi)挖面及時(shí)施作。
在主洞上、下斷面開(kāi)挖時(shí),將對(duì)已成型的中隔墻襯砌帶來(lái)影響,故在主洞洞身開(kāi)挖爆破前,首先拆除中導(dǎo)洞開(kāi)挖一側(cè)初期支護(hù)中的鋼支撐,并對(duì)另一側(cè)施作橫向支撐,以免因爆破沖擊鋼支撐而撞裂中隔墻襯砌混凝土和防止偏壓對(duì)中隔墻混凝土造成破壞[10-11]。同時(shí)施工中除采取“短進(jìn)尺,弱爆破”,調(diào)整最小抵抗線(xiàn)方向和控制一次爆破裝藥量,并對(duì)已襯砌中隔墻混凝土表面采取防護(hù)措施,防止爆破飛石損傷襯砌。
爆破時(shí),在爆破的另一側(cè)對(duì)中隔墻輔以I16工字鋼橫撐(縱向間距1 m,支點(diǎn)距中隔墻頂1.6~1.8 m,上下2道,豎向焊接連接)。
2.2大跨超深基坑施工
本標(biāo)段明挖段長(zhǎng)約1 783.43 m,明挖基坑寬25~32 m、基坑深15~24 m,屬于超寬、深基坑施工,地層主要以雜填土、粉質(zhì)黏土、全至弱花崗巖為主?;又ёo(hù)典型斷面如圖8所示。
圖8 基坑支護(hù)典型斷面
基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用上部錨索+鉆孔灌注樁(吊腳樁)、下部微型樁錨桿噴射混凝土形式,施工控制要求高。本工程擬設(shè)置隧道基坑外集水井128口,基坑水位觀察井88口,基坑內(nèi)深層井點(diǎn)降水井204口。
本基坑采用豎向2級(jí)圍護(hù)結(jié)構(gòu),基坑超寬、深,開(kāi)挖過(guò)程中如何保證支護(hù)體系的安全有效是本項(xiàng)目的又一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
2.2.1基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工
本工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用了多種形式,包括SMW工法樁、鉆孔灌注樁、鋼板樁、錨索、旋噴樁等形式,施工方法多樣。
1)SMW工法樁采用三軸攪拌樁機(jī),樁徑為850 mm,軸心距為600 mm,攪拌樁搭接250 mm。通過(guò)精確放樣施工導(dǎo)向槽,采用挖掘機(jī)開(kāi)挖,三軸攪拌樁采用跳槽雙孔全套復(fù)攪式施工,在特殊情況下也可采用單側(cè)擠壓式施工。
2)鉆孔灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)1 200 mm采用沖擊鉆機(jī)鉆孔,汽車(chē)吊吊放鋼筋籠,商品混凝土導(dǎo)管法灌注。周?chē)灭ね撂钪?,分層夯?shí),埋設(shè)深度不小于2.5 m,護(hù)筒頂面宜高出地面不小于0.3 m。
3)鋼板樁采用SP-IV新型拉森鋼板樁,采用履帶吊吊振動(dòng)錘打設(shè)。在打樁過(guò)程中,開(kāi)始打設(shè)的一、二塊鋼板樁的位置和方向應(yīng)確保精確,每組鋼板樁插打至穩(wěn)定位置。當(dāng)鋼板樁全部合攏以后,再逐塊插打到設(shè)計(jì)位置。拔除鋼板樁采用振動(dòng)錘引拔,拔除后樁孔采用水泥砂漿回填密實(shí)[12]。
4)錨索采用潛孔鉆機(jī)成孔,錨索鉆孔直徑為150 mm,孔深不小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。錨索制作采用φ15.2 mm和φ21.6 mm的鋼絞線(xiàn),每隔1.5 m設(shè)置對(duì)中支架(定位架),注漿壓力為0.4~0.6 MPa,水泥砂漿的水灰質(zhì)量比為0.4~0.45,錨索的張拉與鎖定在注漿后10 d進(jìn)行,錨固體強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%。
5)旋噴樁采用旋噴鉆機(jī)三重管高壓旋噴施工,攪拌機(jī)現(xiàn)場(chǎng)攪拌漿液,高壓注漿泵輸送漿液,空氣壓縮機(jī)輸送高壓空氣,三重管旋噴鉆機(jī)噴射作業(yè)。
2.2.2基坑開(kāi)挖支護(hù)
隨開(kāi)挖及時(shí)跟進(jìn)架設(shè)支撐體系,縮短基坑無(wú)支撐暴露時(shí)間。鋼支撐架設(shè)時(shí)重點(diǎn)控制活絡(luò)端頭伸出長(zhǎng)度,使其不宜過(guò)大,并使支撐與圍護(hù)結(jié)構(gòu)接觸面和支撐軸線(xiàn)保持垂直。每道鋼筋混凝土支撐強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,方可進(jìn)行下一層開(kāi)挖。
在基坑巖石地層開(kāi)挖中采用水壓爆破,爆破時(shí)間安排要考慮城市作業(yè)對(duì)居民的影響及爆破振動(dòng)對(duì)周邊建筑物的影響。
根據(jù)設(shè)計(jì)和方案要求,對(duì)既有建筑物保護(hù)提前編制好方案,專(zhuān)人負(fù)責(zé)定期采集動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),反饋采取相應(yīng)的措施。
2.3上跨既有地鐵隧道施工
明挖隧道在BK18+253.096~+300段上跨既有的地鐵區(qū)間隧道,上跨地鐵段基坑深度為11.110~12.689 m,寬度為31.342~31.601 m,基坑底與地鐵1號(hào)線(xiàn)區(qū)間隧道拱頂最小凈間距約6.4 m。基坑設(shè)計(jì)采用φ1 000 mm@1 200 mm的鉆孔灌注樁為圍護(hù)樁、φ800 mm@1 200 mm旋噴樁為止水帷幕,采用1道混凝土支撐+2道鋼支撐為內(nèi)支撐體系,采用φ800 mm旋噴樁對(duì)基底以下4 m范圍進(jìn)行滿(mǎn)堂加固。
在明挖隧道施工中需采取措施確保地鐵1號(hào)線(xiàn)的安全,是本標(biāo)段施工的重點(diǎn)。采用信息化施工,并依據(jù)監(jiān)測(cè)信息對(duì)開(kāi)挖方案進(jìn)行合理優(yōu)化調(diào)整。
2.3.1施工原則
1)基坑開(kāi)挖前,必須完成圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁和旋噴樁止水結(jié)構(gòu)的施工,及對(duì)基坑底部按照設(shè)計(jì)完成4 m深度滿(mǎn)堂旋噴二重管加固。
2)基坑開(kāi)挖嚴(yán)格按照分層、分塊、分區(qū)進(jìn)行,必須做到先支后挖,禁止無(wú)支護(hù)開(kāi)挖及超挖。
3)開(kāi)挖到基坑底后,盡快施工底板封閉,控制基坑收斂及坑底隆起變形。
4)加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè),及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)信息。
2.3.2三維有限元模擬分析
對(duì)基坑開(kāi)挖、加撐至開(kāi)挖到底各工況進(jìn)行了模擬,其中每一道支撐開(kāi)挖工況又分為一次開(kāi)挖和分層開(kāi)挖。
模擬分析采用巖土工程三維有限元軟件Midas GTS NX2015,土體采用摩爾-庫(kù)侖模型,將開(kāi)挖影響范圍的結(jié)構(gòu)和地層劃分為若干單元和節(jié)點(diǎn)。通過(guò)模擬計(jì)算得出:基坑采用分層、分塊開(kāi)挖方式,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平和豎向位移最大2 mm,地鐵隧道上浮最大6.88 mm,滿(mǎn)足地鐵運(yùn)營(yíng)隧道對(duì)于變形控制的要求。
1)淺埋暗挖雙連拱隧道埋深小、跨度大、地質(zhì)軟弱、地面維持通車(chē),控制沉降是施工的關(guān)鍵技術(shù)所在。從三導(dǎo)洞工況理論分析看,設(shè)計(jì)支護(hù)和開(kāi)挖方法是合理可行的,施工中還應(yīng)結(jié)合實(shí)際優(yōu)化具體支護(hù)參數(shù),注重受力體系轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè),用信息化指導(dǎo)施工,嚴(yán)格控制沉降,保證結(jié)構(gòu)安全。
2)深大明挖基坑,關(guān)鍵是要確保基坑支護(hù)體系受力變形受控,結(jié)構(gòu)安全,基坑防水有效,保證基坑和周邊建筑物安全,尤其要注重復(fù)合地層組合式圍護(hù)體系的整體穩(wěn)定。
3)隧道上跨既有地鐵隧道,施工開(kāi)挖必然導(dǎo)致現(xiàn)有地鐵隧道結(jié)構(gòu)因卸載而上浮,理論分析上浮不超過(guò)7 mm,對(duì)既有結(jié)構(gòu)安全影響不大,但對(duì)地鐵軌道會(huì)有影響,施工中要嚴(yán)格落實(shí)好防上浮的工程措施,同時(shí)加強(qiáng)地鐵軌道監(jiān)控量測(cè),制定好軌道調(diào)整預(yù)案,保證地鐵軌道線(xiàn)型符合規(guī)范要求。
4)廈門(mén)第二西通道陸域段雙連拱隧道,組合結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及上跨既有地鐵隧道等新技術(shù)問(wèn)題是本項(xiàng)目的特點(diǎn),必須引起足夠的重視。本項(xiàng)目現(xiàn)處于開(kāi)工策劃、施工組織安排部署階段,加強(qiáng)對(duì)本項(xiàng)目面臨的技術(shù)難題、工程風(fēng)險(xiǎn)等的研究,提前制定相應(yīng)的工程對(duì)策,對(duì)工程的順利實(shí)施做好技術(shù)保障。
5)施工過(guò)程中,應(yīng)針對(duì)淺埋大跨度雙連拱隧道施工、大跨超深基坑施工、隧道上跨既有地鐵隧道等難題,開(kāi)展技術(shù)攻關(guān),細(xì)化專(zhuān)項(xiàng)方案,加強(qiáng)過(guò)程控制,確保施工安全、質(zhì)量可控。做好各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的收集、分析、整理,及時(shí)進(jìn)行工程和科研總結(jié),以積累新的工程經(jīng)驗(yàn)。
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Discussion on Construction Technologies for Land Section of Xiamen Second West Passage
ZHANG Jinfu, HAO Xiaosu, SONG Lin
(China Railway First Group Co., Ltd., Xi’an 710054, Shaanxi, China)
The structural mode of land section of Xiamen Second West Passage varies and it is highly risky. In this paper, the construction technologies for shallow mined double-arch tunnel, large and deep open-cut foundation pit and tunnel crossing above existing Metro tunnel are discussed. Some conclusions are drawn as follows: 1) The shallow mined double-arch tunnel has many disadvantages, such as shallow cover, large span, weak rock and complex conditions on ground; and the settlement control is the key. The design supporting and construction method are feasible according to theoretical calculation results. A series of technologies, i.e. supporting parameter optimization, paying attention to stress system conversion, monitoring strengthening and informatized construction, should be adopted. 2) The keys to large and deep foundation pits are deformation control of supporting structure, structural safety, water-proofing, safety of surrounding buildings and stability of combined retaining system of complex strata. 3) The uplifting of existing Metro tunnel induced by above-crossing tunnel construction can not be avoided. It has any influence on existing tunnel structure, but it has influence on tunnel tracks. As a result, anti-uplifting technology, monitoring and prepared countermeasures should be adopted.
Xiamen Second West Passage; land section; mined double-arch tunnel; open-cut foundation pit; three pilot adit; long pipe roof; bored pile; jet grouting pile
2016-05-04;
2016-06-25
張金夫(1961—),男,陜西眉縣人,1982年畢業(yè)于蘭州鐵道學(xué)院,鐵道工程專(zhuān)業(yè),本科,教授級(jí)高級(jí)工程師,從事隧道及地下工程施工技術(shù)管理工作。E-mail:vjf777@126.com。
10.3973/j.issn.1672-741X.2016.08.014
U 45
B
1672-741X(2016)08-0982-06