超近距密集敏感管線條件下的微擾動(dòng)隧道暗挖施工技術(shù)及管控

鐘越 劉娉婷

城市地鐵隧道施工具有高風(fēng)險(xiǎn)性，受施工技術(shù)等因素的影響，保證施工安全是一直以來的關(guān)注重點(diǎn)。當(dāng)遇到隧道上部有密集管線的情況時(shí)，施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步提高，管線保護(hù)也是一個(gè)需要解決的問題。當(dāng)前對(duì)管線保護(hù)的研究多集中在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。本文結(jié)合具有此類問題的實(shí)際工程，提出了科學(xué)合理的隧道穿越管線施工技術(shù)和管線保護(hù)措施，在實(shí)際工程應(yīng)用中取得了良好的效果。

一、工程概況

南昌地鐵3號(hào)線鄧埠站地處迎賓大道與陽光路交匯處，在鄧埠站1號(hào)出入口通道暗挖施工前，經(jīng)調(diào)查施工區(qū)域管線情況，有混凝土雨水管道、混凝土污水管道、鑄鐵管給水管道、國(guó)防電纜。污水管埋深3.2m，雨水管埋深3.1m，給水管埋深2.5m，國(guó)防電纜9孔弱電管溝埋深2.38m。沿暗挖通道上方自動(dòng)向西分布，其中污水管和雨水管位于交通疏解道路下方，道路車流量較大，地下管線分布圖如圖1所示。出入口暗挖通道采用交叉中隔壁法施工，沿附屬明挖段向車站主體方向開挖。暗挖通道由人防段和標(biāo)準(zhǔn)段構(gòu)成，其中人防段開挖長(zhǎng)度9.8m，標(biāo)準(zhǔn)段開挖長(zhǎng)度12.8m。

圖1 地下管線分布圖

工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，地質(zhì)鉆探結(jié)果顯示，鄧埠站附屬1號(hào)出入口通道施工范圍內(nèi)巖芯自上而下依次為雜填土、素填土、粉質(zhì)粘土。地下水位埋深位于通道底板以下6m左右，因此暗挖通道施工階段結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)不存在地下水。暗挖通道地質(zhì)情況圖如圖2所示。

圖2 暗挖通道地質(zhì)情況圖

二、超近距密集敏感管線隧道施工技術(shù)

暗挖通道上方有密集管線，且管線具有一定年份，管線底部與通道拱頂距離非常近。施工過程中不可避免會(huì)對(duì)管線產(chǎn)生影響，提出超近距密集敏感管線隧道施工技術(shù)以最大限度地將管線變形降到最低是本節(jié)的主要內(nèi)容。隧道施工技術(shù)工藝流程如下，采用交叉中隔壁法，施工過程中各施工工序銜接嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，密切監(jiān)測(cè)通道施工范圍及影響范圍內(nèi)的土體沉降情況。施工人員手持風(fēng)鎬開挖土方，嚴(yán)格按照淺埋暗挖法施工原則，相鄰導(dǎo)洞保持一定施工步距。超前小導(dǎo)管與初期支護(hù)有序銜接，開挖斷面及時(shí)封閉成環(huán)，最大限度地控制通道上方土體變形，保證管線安全。暗挖通道施工流程圖如圖3所示。

圖3 暗挖通道施工流程圖

三、密集敏感管線條件下暗挖擾動(dòng)管控技術(shù)

1.管線變形控制技術(shù)

管線采用組合注漿加固法進(jìn)行原位保護(hù)，重點(diǎn)加固管道兩側(cè)及下方土體。暗挖通道施工前，采用原地面注漿加固，注漿工藝流程圖如圖4所示。

圖4 注漿工藝流程圖

超前注漿工作必須在通道開挖前進(jìn)行，同時(shí)在對(duì)管道及周圍土體加固時(shí)，應(yīng)控制好注漿壓力，根據(jù)注漿情況，可采用低壓反復(fù)注漿，避免注漿對(duì)管線產(chǎn)生不利影響。暗挖通道上方路面及兩側(cè)5m范圍內(nèi)鋪設(shè)鋼板，在暗挖通道施工前進(jìn)行無收縮后退式深孔注漿，進(jìn)一步加強(qiáng)管線周圍土體，保證管線變形得到有效控制。

2.管線變形控制指標(biāo)

監(jiān)測(cè)工作貫穿暗挖通道施工全過程，對(duì)管線變形的監(jiān)測(cè)是重中之重。為達(dá)到量化管線保護(hù)效果，并利用監(jiān)測(cè)信息指導(dǎo)施工，保證管線安全。分別給出管線的變形控制指標(biāo)。雨水管道、污水管道沉降控制值為20mm，傾斜率控制值為0.005，管線變形平均速率2mm/天。給水管道沉降控制值為10mm，傾斜率控制值為0.002，管線變形平均速率控制值1mm/天。

在暗挖通道施工過程中，嚴(yán)密監(jiān)測(cè)管線變形，以變形平均速率為控制基準(zhǔn)，一旦超過控制值，立即停止作業(yè)，制定相應(yīng)措施，保證管線變形控制值以內(nèi)。

四、小結(jié)

針對(duì)暗挖通道上方存在超近距密集管線的情況，提出了超近距密集敏感管線隧道施工技術(shù)和密集敏感管線條件下暗挖擾動(dòng)管控技術(shù)，應(yīng)用在實(shí)際工程中取得良好的管線保護(hù)效果，保證暗挖通道安全順利施工，可為類似工程提供借鑒。