地鐵出入口通道暗挖連續(xù)下穿管線施工技術(shù)

高然+王文軍+黃子豪

摘 要：烏魯木齊軌道交通1號(hào)線三工站1號(hào)出入口及1號(hào)風(fēng)亭通道采用暗挖法施工，近距離下穿DN700給水管、DN600雨水管及1800×1200mm污水方溝。施工過程中采用地面袖閥管注漿加固、隧道拱頂深孔注漿地層加固、小導(dǎo)管注漿加固及初期支護(hù)格柵密排等措施有效控制了雨水、污水、給水管線及地表的沉降，確保了整個(gè)施工過程安全，順利通過此風(fēng)險(xiǎn)源。

關(guān)鍵詞：暗挖；連續(xù)下穿；管線；綜合施工

中圖分類號(hào)：TU990.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）01-0130-02

1 工程概況

烏魯木齊軌道交通1號(hào)線三工站位于北京北路與常州街交叉路口以南400米左右，沿北京北路南北向設(shè)置，站址兩側(cè)主要以低層、多層建筑物為主。車站設(shè)4個(gè)出入口（其中3號(hào)出入口預(yù)留）分別位于車站東西兩側(cè)，2座風(fēng)道位于道路東側(cè)。1、2、4號(hào)出入口、安全出入口及1號(hào)風(fēng)亭均采明挖法+暗挖法結(jié)合施工，2號(hào)風(fēng)亭采用明挖法施工。

1號(hào)出入口及1號(hào)風(fēng)亭下穿北京北路，采用暗挖法施工。 1號(hào)出入口初支斷面尺寸6.6m，覆土厚度5m～6.2m；1號(hào)風(fēng)道初支斷面尺寸7.6m，覆土厚度5m～5.8m。初期支護(hù)采用超前小導(dǎo)管注漿對(duì)地層超前預(yù)加固，設(shè)計(jì)采用“CD”法施工。

2 工程地質(zhì)、水文條件及環(huán)境

（1）根據(jù)《烏魯木齊軌道交通1號(hào)線工程勘察02合同段三工站巖土工程勘察報(bào)告》，出入口暗挖通道位于1-1雜填土層、4-9圓礫層、4-10卵石層。（2）勘察期間勘探深度40m內(nèi)未見地下水，可不考慮地下水對(duì)工程的影響。（3）1號(hào)出入口及1號(hào)風(fēng)亭暗挖段下穿多條管線：1800×1200排水方溝、DN600雨水管、DN700給水管等。其中：1800×1200排水方溝為車站主體施工時(shí)新改遷的管線，為鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，管底距暗挖通道拱頂僅為0.87m～3.85m，方溝中污水流量大，水管中水深約為70～100cm，極有可能存在局部滲漏水現(xiàn)象，該管線風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)源。

3 施工重、難點(diǎn)及解決方案

根據(jù)《烏魯木齊軌道交通1號(hào)線工程環(huán)境調(diào)查02標(biāo)段管線綜合圖》、《烏魯木齊軌道交通1號(hào)線勘察02合同段三工站巖土工程勘察報(bào)告》及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際考察，出入口下穿1800×1200mm污水方溝與一般暗挖通道相比存在以下幾個(gè)難點(diǎn)需要突破：

（1）污水方溝為新改遷的現(xiàn)澆鋼筋混凝土管溝，方溝溝槽為明挖放坡開槽，開挖深度4～5m，對(duì)原狀土體擾動(dòng)較大，需提前做好地面注漿加固。（2）污水管管底距離暗挖通道開挖拱頂太近，暗挖通道開挖過程中易導(dǎo)致管底土體塌落，開挖前需做好洞內(nèi)超前注漿加固工作。（3）暗挖通道上方為北京北路，車流量較大，經(jīng)常過一些渣土車、混凝土罐車等重型車輛，應(yīng)控制開挖間距及時(shí)封閉成環(huán)，加強(qiáng)地表監(jiān)測(cè)和洞內(nèi)沉降、收斂監(jiān)測(cè)工作。

4 主要施工技術(shù)措施

通過對(duì)車站暗挖出入口通下穿1800×1200mm污水方溝風(fēng)險(xiǎn)分析，為確保污水方溝在施工期間的安全與正常使用，同時(shí)確保暗挖通道施工過程的安全，需要采取以下關(guān)鍵技術(shù)措施：

（1）暗挖隧道開挖前，做好超前地質(zhì)探測(cè)工作，對(duì)周邊建構(gòu)筑物、地下管線做好調(diào)查工作，檢查是否存在滲漏水現(xiàn)象。（2）采用“CD”法開挖隧道，有效的減少開挖時(shí)對(duì)土體的擾動(dòng)，并減少開挖的時(shí)間，使開挖面在最短的時(shí)間內(nèi)形成封閉，盡快的有效的控制土體的應(yīng)力釋放造成的暗挖通道拱頂土體的沉降，保證圍巖的穩(wěn)定性。（3）下穿污水方溝的暗挖通道格柵加密至500mm。（4）暗挖隧道開挖前，對(duì)1號(hào)出入口及1號(hào)風(fēng)亭暗挖通道下穿排水方溝，在方溝兩側(cè)采用袖閥管進(jìn)行地面注漿加固，注漿孔間距0.8米，注漿擴(kuò)散半徑0.5米；注漿范圍內(nèi)地層的空隙率為0.16，注漿壓力0.6～1.0Mpa，注漿擴(kuò)散半徑不小于0.5米。隧道開挖前應(yīng)檢測(cè)注漿效果，土體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不得小于0.8Mpa。（5）暗挖隧道開挖前，對(duì)1號(hào)出入口及1號(hào)風(fēng)亭暗挖通道下穿DN700給水管線范圍采用洞內(nèi)深孔注漿加固，在拱頂位置進(jìn)行深孔注漿加固地層。加固范圍為拱部開挖輪廓線外擴(kuò)1.5m，加固深度為4m，注漿孔環(huán)向間距0.8米，注漿擴(kuò)散半徑0.5米；注漿壓力0.6～1.0Mpa，注漿擴(kuò)散半徑不小于0.5米。隧道開挖前應(yīng)檢測(cè)注漿效果，土體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不得小于0.8Mpa。（6）加密監(jiān)測(cè)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)間隔時(shí)間，定期指派專人巡視。

5 暗挖“CD”法施工

（1）施工過程中嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”的十八字施工原則。（2）加強(qiáng)施工變形監(jiān)測(cè)及量測(cè)信息的處理及反饋，以施工過程中的監(jiān)測(cè)信息為依據(jù)，動(dòng)態(tài)管理施工過程中的支護(hù)參數(shù)及技術(shù)措施，保證施工過程按照設(shè)定的程序進(jìn)行。（3）通過分成2個(gè)導(dǎo)洞分步開挖，有效的減少開挖時(shí)對(duì)土體的擾動(dòng)，并減少開挖的時(shí)間，使得開挖面在最短的時(shí)間內(nèi)形成封閉，盡快的有效的控制土體的應(yīng)力釋放造成的暗挖通道拱頂土體的沉降，保證圍巖的穩(wěn)定性。（4）密排格柵：下穿污水方溝的暗挖通道初支格柵密排，格柵間距500mm，以減小隧道開挖的空間及土方暴露的時(shí)間，減小對(duì)土體的擾動(dòng)，以縮短封閉時(shí)間并增加支護(hù)強(qiáng)度。（5）注漿加固：暗挖過1800×1200mm污水方溝、DN700給水管等管線施工過程前，應(yīng)做物探，探明管線位置，初步估計(jì)滲漏水情況。地面鋪設(shè)20mm厚鋼板，并加強(qiáng)與產(chǎn)權(quán)單位聯(lián)系，進(jìn)一步采取相應(yīng)的措施；如物探滲流量較大，探溝持續(xù)有污水留出，應(yīng)停止施工，封閉掌子面。報(bào)設(shè)計(jì)、業(yè)主及產(chǎn)權(quán)單位，重新評(píng)估管線風(fēng)險(xiǎn)。

1）袖閥管注漿。1號(hào)出入口及1號(hào)風(fēng)亭暗挖通道下穿1800×1200排水方溝，在方溝兩側(cè)采用袖閥管按上述主要施工技術(shù)措施進(jìn)行地面注漿加固。2）深孔注漿。①加固范圍：1號(hào)出入口及1號(hào)風(fēng)亭暗挖通道下穿DN700給水管線范圍采用深孔注漿加固，出入口從車站內(nèi)開挖暗挖段拱頂范圍時(shí)，在拱頂位置按上述主要施工技術(shù)措施進(jìn)行深孔注漿加固地層。②注漿壓力的控制：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，注漿壓力0.6～1.0Mpa，注漿擴(kuò)散半徑不小于0.5米，注漿壓力根據(jù)施工情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。③注漿孔位布置：在拱頂位置進(jìn)行深孔注漿加固地層，加固范圍為拱部開挖輪廓線外擴(kuò)1.5m，加固深度為4m，注漿孔單排環(huán)向布置，環(huán)向間距800mm，與開挖輪廓線距離0.5m。④在對(duì)管線注漿加固施工前應(yīng)提前做試驗(yàn)段，根據(jù)試驗(yàn)段注漿效果，及時(shí)調(diào)整注漿漿液的配比，注漿壓力等注漿參數(shù)。⑤注漿結(jié)束后，應(yīng)在開挖前對(duì)注漿效果進(jìn)行檢測(cè)，采用雷達(dá)探測(cè)法對(duì)注漿效果進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漿。做到切實(shí)有效地對(duì)管線進(jìn)行加固保護(hù)。

6 監(jiān)控量測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)由專人負(fù)責(zé)監(jiān)控量測(cè)，主要監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目包括：①洞內(nèi)及洞外觀察；②地表沉降；③臨近建（構(gòu)）筑物（沉降、傾斜、裂縫）；④地下管線沉降；⑤初支拱頂沉降；⑥初支凈空收斂。

7 施工效果

（1）地鐵車站出入口及風(fēng)道在復(fù)雜環(huán)境中采用暗挖法施工的特殊性及可行性。通過重點(diǎn)部位的注漿加固、嚴(yán)格控制施工質(zhì)量、緊密的施工步序及現(xiàn)代化的監(jiān)控量測(cè)措施，研究針對(duì)既有地上結(jié)構(gòu)和周圍水文地質(zhì)條件下的預(yù)加固技術(shù)。（2）對(duì)暗挖通道周邊土體內(nèi)不良因素進(jìn)行分析，采取預(yù)注漿方式確保暗挖通道無滲漏水及相應(yīng)應(yīng)急措施，為今后新疆烏魯木齊地區(qū)施工提供一定的借鑒性。（3）為確保下穿污水方溝安全，重點(diǎn)在暗挖通道施工時(shí)做好暗挖通道及污水方溝的變形監(jiān)測(cè)控制，使得基坑開挖過程實(shí)施受控，同時(shí)研究地表沉降規(guī)律及差異沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)，總結(jié)其變化規(guī)律，以便于根據(jù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)，最終監(jiān)控量測(cè)結(jié)果見表1。

8 結(jié)語

通過對(duì)暗挖通道復(fù)雜環(huán)境注漿加固技術(shù)、暗挖施工對(duì)周邊土體擾動(dòng)控制技術(shù)及監(jiān)控量測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究，有效地控制了地表沉降、管線的變形控制，為三工站附屬結(jié)構(gòu)施工任務(wù)的順利施工提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障和支持。對(duì)今后類似工程施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，具有良好的借鑒作用和較高的推廣應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]城市軌道交通工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2014.endprint