暗挖隧道施工规范

2024-10-08

暗挖隧道施工规范(共8篇)

1.暗挖隧道施工规范 篇一

暗挖隧道施工人员进出管理制度

为进一步加强暗挖隧道施工标准化建设,切实增强暗挖隧道施工人员安全管理工作,规范暗挖隧道施工作业人员施工行为,全面实施隧道进出实名制管理要求,避免造成人身伤亡事故发生,以及发生意外后能及时准确的进行搜救,达到提高项目部安全管理水平的目的,特制订暗挖隧道施工人员进出管理制度:

1.凡进入隧道者必须遵守本制度,全部执行翻牌规则,实行动态管理。对进入隧道来访人员、各参建单位管理人员和施工人员,把标有姓名的牌面翻至红面,出隧道时翻转蓝面,进行销号。

2.项目部建立劳务作业人员管理台账,新进场人员及时做好姓名牌,以便作业人员进出翻牌使用。并定期核对揭示牌与人员管理台账信息的一致性,以便随时调取作业人员基本信息。

3.凡进出隧道者必须按规定翻牌,严禁他人代翻牌,对于未经翻牌进出隧道者,项目部根据相关管理制度给予严厉处罚。

4.项目部值班人员认真监督人员进出翻牌工作,与隧道施工无关人员严禁进入隧道。

5.请进出隧道全体人员自觉遵守人员进出管理制度,共同维护项目部安全生产管理水平。

2.暗挖隧道施工规范 篇二

基本原理:采用复合衬砌, 初支承担全部基本荷载, 二衬作为安全储备, 初支、二衬共同承担特殊荷载;采用多种辅助工法, 超前支护, 改善加固围岩, 调动部分围岩自承能力;采用不同开挖方法及时支护封闭成环, 使其与围岩共同作用形成联合支护体系。

2 浅埋暗挖施工技术原则

浅埋暗挖法的核心技术被概括为十八字方针:“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。在暗挖施工作业时根据地质情况制定相应的开挖步骤和支护措施, 严格根据量测数据确定支护参数, 保证暗挖作业和周边环境的安全。

3 浅埋暗挖隧道施工常用施工方法及比较

采用浅埋暗挖法施工时, 依据工程地质、水文情况、工程规模、覆土埋深及工期等因素, 常用施工方法有全断面法、台阶法、中隔墙法 (CD法) 、交叉中隔墙法 (CRD法) 、双侧壁导坑法 (眼睛工法) 、洞桩法 (PBA法) 、中洞法及侧洞法等。 (表1)

4 目前浅埋暗挖法修建隧道常见问题及应对措施

4.1 常见问题

(1) 带水作业。不实施降水或实施降水但不彻底, 其结果必然是影响初期支护的防水性能, 严重者诱发塌方, 危及工程安全。

(2) 不重视监测成果。未把监测信息反馈于指导施工, 必然导致施工的盲目性。城市地下工程施工, 对区域的影响还波及邻近高层建筑, 有监控分析, 有控制和对应措施才能防患于未然。

(3) 以“堆喷混凝土”代替“喷射混凝土”, 又未能及时注浆填充与围岩的孔隙, 人为增大结构荷载, 造成塌方漏水, 或人为加大速凝剂用量, 以降低混凝土的后期强度为代价, 严重影响工程使用寿命。

(4) 初支格栅钢拱架安装不规范, 各构件连接欠牢固、纵向筋和钢筋网焊接与安设不符合设计要求。

(5) 单线二衬顶部的“月牙”孔隙, 三拱两柱结构的拱部交叉点形成的凹陷, 正是结构顶部的天然积水坑。对结构增加荷载并通过此积水坑将出水段的水流至非出水段的防水板破损处形成漏水点。

(6) 违背“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的十八字方针, 洞体较长时间处于“开放”状态, 未及时“闭合”, 加速收敛变形, 甚至导致隧道塌方冒顶。

(7) 不加分析地盲目使用大管棚, 人为抬高结构高度, 增大施工难度, 延误工期, 提高造价。

(8) 对工程地质、水文地质和地下管线、邻近建筑和桥基础等情况调查研究不够, 未能采取有效的对策, 造成地面沉降过大, 诱发次生灾害。

(9) CRD或CD法中隔壁或中板纵向筋间距过大及不喷混凝土, 受力差。

4.2 应对措施

(1) 应结合工程环境条件、隧道本身的安全综合制定地表下沉控制基准值。

(2) 综合环保要求、施工安全、工期、造价等因素选择施工工法。

(3) 强调采用预加固措施 (超前管棚、锚杆、注浆、冷冻等) 。

(4) 隧道支护应考虑时间和空间效应。

(5) 隧道开挖后应尽早提供具有足够刚度和早强的初期支护, 以控制围岩变形。

(6) 尽早施作仰拱、封闭成环, 仰拱距工作面的距离越近越好, 最大不宜大于一倍洞径。

(7) 一般情况下二次衬砌在围岩和初期支护变形基本稳定后施作, 但在采取辅助措施后, 尚未满足稳定性要求的, 则可提前施作二次衬砌 (由于浅埋隧道荷载较明确, 提前施作二衬是可能的) 。

(8) 加强监控量测及时信息反馈, 及时调整支护参数。

(9) 衬砌形式应采用复合式衬砌形式。

5 对几个问题的讨论及建议

5.1 浅埋软弱地层中隧道顶部两侧各30°范围是否设锚杆的问题

实测结果显示, 在浅埋软弱地层中锚杆的支护作用明显降低。计算显示顶部两侧约30°范围内锚杆是承压的。

作者认为, 系统锚杆在岩质地层中比较突出地表现为悬吊和减跨作用, 在软弱地层中更突出表现为成拱作用, 基于这个理解, 建议对系统锚杆的作用还是要重视, 系统锚杆宜调整为超前锚杆, 或小导管, 起到隔震作用。

5.2 软弱地层中隧道台阶法施工时上台阶合理长度问题

长度上限≤1.5D。我们经常注意到隧道的横向承载拱, 实际上, 隧道开挖支护后, 沿隧道的纵向客观上存在一个承载拱, 实测结果统计显示, 正常情况下纵向沉降曲线在1~1.5D位置沉降达到最大, 并逐步变缓。上台阶长度过长, 导致塑性区范围增大。

最小长度≥1D。这个主要基于下台阶的假想破裂面考虑的, 这个比较好理解。上台阶的土体作为荷载要置于下台阶假想破裂面以外。

建议在软弱围岩采用台阶法施工时, 上台阶长度设为1~1.5D范围, 过长过短都是不妥的。

5.3 多长时间封闭认为是及时封闭的问题

这个问题与施工单位的熟练程度及所处的地质环境有关。综合地看, 一般从开挖结束到拱架安装、喷砼完成在4~6h内, 我们认为这就做到了及时封闭。超过8h甚至更长, 那就是没有做到及时封闭。

6 结束语

隧道暗挖工程由于地质环境较为复杂, 作业环境不可预见性因素较多, 这就使得在工法选择, 风险管理及施工的过程控制中更为严格, 结合地质情况及工法特点, 在过程中不断总结经验, 把控好施工的各个环节, 保证工程安全、保质、高效的完成。

摘要:文章简要介绍了浅埋暗挖法隧道施工的原理、技术原则, 工法比较, 分析了目前浅埋暗挖法修建隧道常见问题及应对措施, 并对一些问题进行了讨论。

关键词:浅埋暗挖法,问题,措施

参考文献

[1]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].合肥:安徽教育出版社, 2004, 10.

3.暗挖隧道施工规范 篇三

关键词:暗挖隧道 CRD法 双侧壁导洞法 断面转换

1、工程概况

4.暗挖隧道注浆工程量计算 篇四

一、计算依据

1、暗挖隧道设计图纸

我单位上报相关初步方案后,设计单位对现场现场进行踏勘,并结合现场实际情况设计了相关暗挖施工图及规定了相关工艺,要求我单位严格按图进行施工。

暗挖隧道设计图纸中明确要求,初衬格栅(即支撑)距离为50cm,超前支护小导管为:

L=2.25m,间距为300mm,隧道外扩2M范围内,沿隧道侧墙及拱顶设置及注浆,注浆种类为双液浆。

2、工程量现场确认单

工程量现场确认单,根据现场实际情况,经施工单位、监理单位、业主单位三方现场确认,超前支护小导管为每榀格栅打设(格栅间距50cm),具体见工程量现场确认单确认数据。工程量现场确认单第二页,第一条(4)款中:“0.5”为格栅距离。(7)款中计算公式中“159”为格栅榀数。

工程量现场确认单第二页,第二条,(4)款、(7)款计算原则同上。

3、施工方案

0+626—0+666段暗挖施施工方案中(第10页14行)及0+508—0+558段暗挖方案中第6页(倒数第7行)均对暗挖超前导管打设施工工艺进行了具体说明。

小导管长度方案为1.5M,原因为方案为我单位上报初步方案,后经设计单位进行详细设计,为保证安全施工,经业主单位、设计单位、施工单位三方确认按照小导管长度为2.25m进行施工(具体见设计图纸)。

4、相关规范文件

根据《地铁暗挖隧道注浆施工技术规程》DBJ01-96-2004(具体见附件)中2.2.2条款相关要求,钢支撑(即暗挖隧道格栅)间距为50cm,为每个开挖循环注浆一次。

二、计算工程量 计算公式:Q=πR2Lnαβ

n=0.41 α=0.8 β=1.1 1、1.8m*1.8m隧道注浆每延米隧道注浆量:

(1)每延米隧道小导管长度:2*(3.14*2.4/2+1.2*2)/0.3*2.25=92.52m 备注:“2”为每米两个循环;“(3.14*2.4/2+1.2*2)”为拱顶及侧墙长度;“0.3”为小导管间距;

“2.25”为每根小导管长度

(2)3.14*0.25*0.25*0.41*0.8*1.1*92.52=6.55m3 2、2.4m*2.4m隧道注浆每延米隧道注浆量:

(1)每延米隧道小导管长度:L=2*(3.14*3/2+1.5*2)/0.3*2.25=115.65m 备注:“2”为每米两个循环;“(3.14*3/2+1.5*2)”为拱顶及侧墙长度;“0.3”为小导管间距;“2.25”为每根小导管长度

5.暗挖隧道施工规范 篇五

摘 要:论述了雍和宫站—和平里北街站区间段左线暗挖穿越环线地铁施工技术,通过暗挖施工过程中所采用的一系列技术措施,确保了环线地铁的沉降值远低于预期沉降值,为北京市类似穿越地铁隧道施工提供了成功案例。

关键词:浅埋暗挖;地铁隧道;沉降值;注浆 工程概况

雍和宫站—和平里北街站暗挖穿越环线地铁既有线是北京地铁5 号线 18 标土建施工的重要组成部分,区间北起地坛公园南门东侧盾构竖井,南至雍和宫站。左线 K12+318.000—K12+366.525 段下穿环线地铁,长度为 48.525 m,其中完全处于环线地铁底板下的长度为22.9 m。穿越环线地铁区间地面标高 44.0 m,新建暗挖隧道埋深22.5 m,其顶板与环线地铁底板下表面相距229~368 mm,新建暗挖隧道施工时,可见现况隧道底板下表面。暗挖隧道与环线地铁隧道的纵断关系如图1 所示。

新建暗挖隧道主要穿越粉质黏土、黏土、夹粉土层。穿越环线地铁的隧道大部分进入潜水层,未进入承压水层。左线区间穿越环线地铁的隧道断面为矩形,隧道净空尺寸为:高 4.85 m×宽 4.3 m,C20 早强湿喷混凝土初衬厚度为350 mm,C30 混凝土二衬厚度为500 mm。由于新建地铁暗挖隧道紧贴环线地铁底板,受雍和宫地铁车站的影响,左线区间隧道结构形式为平顶直墙,隧道截面尺寸祥见图 2。

隧道初期支护钢格栅由4Ф25 mm 钢筋焊接而成,钢格栅间距为500 mm,钢筋网为Ф6@150 mm×150 mm,喷射混凝土强度C20。

该工程的安全质量控制目标:施工期间保证环线地铁的运行安全,环线地铁的最终沉降量控制在 20 mm之内;保证新建隧道的施工安全,工程质量达到设计要求。施工工艺

穿越隧道采用平顶直墙暗挖法施工,主要分为土方开挖、初期支护、防水、二次衬砌等几个阶段,工艺流程见图3。

根据地质条件、隧道长度、断面大小、埋置深度及地面环境条件等因素,该段隧道设计施工方法为交叉中隔壁法(CRD法)。之所以采用交叉中隔壁法进行施工,主要是从环线地铁的安全角度考虑,该工法具有地层沉降小、隧道防水效果好等施工方面的优势[1]。环线地铁结构沉降控制技术

该工程中,暗挖法穿越环线地铁是北京地铁 5 号线施工的“5A”级危险源之一,确保环线地铁的沉降值小于预计值,保证环线地铁的运行安全是该段暗挖隧道施工的最重要目标。为保证环线地铁的沉降量小于预计值,采取了多项施工管理和技术措施。3.1 施工组织管理动态化

“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”是浅埋暗挖法施工的“十八字”方针,为保证施工目标的实现,采取一定的管理措施是十分必要的。3.1.1 人员安排

在该段隧道施工中,对管理人员、技术人员以及作业人员合理组织。将管理人员及作业人员分为 3 班,每个作业队除有带班队长外,另安排安全员、技术员、质控员以及施工员各1 名。明确每班的作业任务,由现场技术人员监督每道工序。对作业人员全面进行安全及技术交底,严格交接班制度。每班作业完成后,需由现场施工人员、安全人员签字后方可下班。3.1.2 作业循环控制 为达到理想的施工效果,将初衬施工作业作为关键工作进行控制,初衬施工 1 个作业循环(掘进 0.5 m)为:土体加固→上部土方开挖→安拱顶及侧壁钢拱架及格栅→湿喷混凝土封闭→下部土方开挖→安装侧壁及下部钢拱架及格栅(锁角锚杆施工)→湿喷混凝土封闭。4 个导洞均采用上下台阶法进行作业,每个作业班组须完成最后的作业循环后方可进行交接班。禁止在作业循环未完成时进行交接班工作。通过作业循环的限定,保证了施工的连续性,做到了不间断施工。3.1.3 施工与监测相结合

勤量测是浅埋暗挖“十八字”方针的重要内容,合理、准确、有效的监测成果,是采取各种技术措施的前提。该段隧道施工中,除监测新建隧道外,还对既有线进行了细致的监测,以确保施工质量及安全。

主要监测项目有:

1)环线地铁结构沉降监测;

2)环线地铁轨道沉降监测;

3)轨道水平变化监测;

4)轨距变化监测;

5)环线地铁结构变形缝监测。

施工中对环线地铁的监测采用实时动态监测系统,作为施工监测的重要环节。鉴于该项目的具体要求,采用了具有较高技术要求的智能化远程监测系统[2]。该监测系统全面实现自动化:自动进行数据采集、自动进行数据分析、自动进行数据报警,及时完成数据信息的反馈,为环线地铁安全运营提供及时的判定依据。

该段隧道施工,在掌子面施工至既有外环线附近时,结构沉降值一度达到 2.1 mm,最大速率达到0.6 mm/d。当信息及时反馈后,马上停止开挖,并进行背后注浆。注浆过程也是在实时动态监测下进行的,根据监测数据的变化对注浆压力、注浆位置、注浆量进行调整。通过监测数据分析和施工技术的紧密结合,既有线结构底板的沉降趋于缓和,沉降速率在0.1~0.4 mm/d 之间波动。3.2 施工过程沉降控制技术措施

浅埋暗挖法施工要达到理想的施工效果,除需严格按照技术规程进行作业外,还必须在施工过程中采取有针对性的技术措施,才能取得良好的施工效果。3.2.1 水治理

该工程对于上层滞水,尤其是既有线结构侧墙外侧的滞水,采用预留导水管及时排出洞外,防止该处滞水由初衬结构与既有线结构底板的缝隙进入掌子面。对于潜水采取水平辅射井的方法进行降水,经施工检验,达到了理想的降水效果。3.2.2 初衬施工

初衬施工是暗挖法施工过程风险最大,引起沉降量最大的阶段,必须采取多项技术措施保证初衬施工时环线地铁结构沉降量小于预计值。

1)土体加固

结合实际情况,将设计隧道的土体进行分类,采取合理的加固措施。对于既有线肥槽内的回填杂土,采用渗入注浆法加固;对地铁新建隧道西侧的原状土体,由于其以砂及黏土为主,故采用劈裂注入法加固。在开挖断面两侧进行小导管超前注浆加固,小导管采用Ф32 厚壁钢管,管长 3.5 m,环向间距为 0.3 m,纵向间距为1.0 m,外插角 7~10 °,注浆材料采用超细水泥,以起到加固隧道周围土体的作用[3]。超前小导管注浆包括封闭工作面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检验等工序。水泥浆水灰质量配合比为 1∶ 0.5,水泥中添加2 %~3 %的促凝剂。注浆时,同时控制注浆压力及注浆量,注浆压力初始值不得大于0.1 MPa,作业中分级、逐步升压至控制压力,填充注浆压力控制在0.1~0.5 MPa 之间[4]。注浆量控制综合考虑地层情况,单管浆液扩散半径以0.5~1.0 m,土体孔隙率按 2 %~3 %考虑,综合单管注浆量计算整排导管注浆量,以整排导管注浆量推算总的注浆量。

注浆过程中出现异常情况时,可采取下列措施[5]:

①降低注浆压力或采取间隙注浆; ②加强注浆效果检查,一是以进浆量来检查注浆效果,二是在开挖隧道后检查地层固结厚度,如达不到要求,要及时调整浆液配合比,改善注浆工艺;

③为防止孔口漏浆,在花管尾端用麻绳及胶泥(水泥+水玻璃)或喷射混凝土,封堵钻孔与花管间的空隙;

④注浆的次序由两侧对称向中间进行,自下而上逐孔注浆。

通过超前小导管注浆对两侧土体进行加固,满足了施工要求。

2)土方开挖

完成土体加固后,对加固后的地层进行开挖。共设4 个导洞,各导洞均采用上下台阶开挖法,先开挖上台阶的环形拱部,留核心土,当初期支护施工完成后,再开挖核心土,上台阶长度控制在 3 m 左右。

为控制开挖因素引起的环线地铁沉降,在①号、②号导洞施工时,缩短两个导洞的开挖步距,减少纵向土体的扰动距离;及早施工②号导洞初衬,完成半侧洞体初衬结构,形成对环线地铁的支撑体系,为③号、④号导洞开挖施工创造有利条件。

土方开挖须做到:

①上、下断面台阶长度控制在 3 m 左右。

②开挖轮廓线充分考虑施工误差、预留变形和超挖等因素的影响,参照以往施工经验及沉降控制标准,拟定超挖量控制在5~7 cm,施工时可根据监测结果进行调整。

③开挖前应采取超前预支护和预加固措施,做到预加固、开挖、支护三环节紧密衔接。当地层自稳能力差或开挖工作面停工时间较长时,采取增加临时仰拱、喷混凝土封闭掌子面等辅助施工措施。

④开挖过程中,上半断面采用环形开挖,尽可能多保留核心土;下半断面开挖时,边墙采用单侧或双侧交错开挖,仰拱尽快开挖,缩短全断面封闭时间。

⑤开挖掌子面需超前用砂浆锚杆进行全断面支护(不小于3 m),并及时封闭掌子面。

⑥增加过环线地铁处暗挖段隧道的净空尺寸,隧道顶板直接紧贴环线地铁底板垫层,之间不留土层。

⑦作好开挖的施工记录和地质断面描述,加强对洞内外的观察。

⑧区间隧道不得欠挖,对意外出现的超挖或塌方采用喷混凝土回填密实,并及时进行背后回填注浆。

⑨开挖过程中必须加强监控量测,当发现拱顶、拱脚和边墙位移速率值超过设计允许值或出现突变时,要及时施工临时支撑或仰拱,以形成封闭环,控制位移和变形。

⑩在开挖前进行超前地质探测,探测范围为掌子面前方4~5 m,发现土质变化及含水量增大时及时采取措施,处理完后可继续施工。

3)锁角锚杆及钢格栅施工

该段初衬为平顶直墙结构,侧向土体压力较大,在初衬仰拱未封闭前,为控制墙体钢架底端位移,应尽早施工仰拱封闭成环,增加支护结构的稳定性。

上下台阶的拱角设置锁角锚杆。锚杆长 1.5 m,使用Ф25 螺纹钢筋制成,斜向 60 °角打入外侧地层,端部与拱架焊接,每榀向外侧打入 1 根锚杆,以防拱架在土压下收敛。

格栅安装采取如下措施:

①每步格栅落实到原状土上,并加设垫板,同时每步格栅与现有结构顶紧,并预留注浆管。当初支封闭后及时注浆回填,尤其第二步初支封闭后,在上导洞顶部回填后进行压浆处理。每步格栅在两端脚部设置锁脚锚管。格栅接头每环错开设置,脚部设为 L 型。

②在每步格栅中部设置预顶螺杆支柱,螺杆支柱上部顶在环线地铁垫层底部,下部作用在千斤顶上,支撑在中隔板上。

4)初喷混凝土强度保证措施

①严格控制混凝土施工配合比,配合比经试验确定,混凝土各项指标都必须满足设计及规范要求,混凝土拌合用料称量精度必须符合规范要求。

②严格控制原材料的质量,原材料的各项指标都必须满足要求。③喷射混凝土施工中确定合理的风压,保证喷料均匀、连续。同时加强对设备的保养,保证其工作性能。

④喷射作业由有经验、技术熟练的喷射手操作,保证喷射混凝土各层之间衔接紧密。

⑤复喷射混凝土前先按设计要求完成超前小导管、钢筋网、格栅钢架的安装工作。

⑥喷射混凝土由专人喷水养护,以减少因水化热引起的开裂,发现裂纹用红油漆作标记,进行观察和监测,确定其是否继续发展,若继续发展,找出原因并作处理。

⑦坚决实行“四不”制度:喷射混凝土工序不完,掌子面不前进,喷射混凝土厚度不够不前进,混凝土喷射后发现问题未解决不前进,监测表明结构不安全不前进。

5)初衬背后补注浆

及时补注浆是减少既有结构沉降的有效方法。补注浆是在信息化监测体系的指导下进行的,通过监测确定注浆位置及注浆量,保证注浆效果。初期支护由于喷射混凝土作业受施工及地层稳定等条件的影响,喷射混凝土支护体局部会收缩,为保证初衬的施工效果,采取初衬背后补注浆的措施,初衬背后注浆稳压 10 min,即可实现控制沉降的目的,又能达到防水的效果,以减少施工时间洞内积水为防水板无水施工创造条件。注浆管每1 m 布置 1 榀,每榀 3 根,分别布于拱顶和两侧上方。3.2.3 二衬施工

施工中,通过优化二衬结构施工次序及钢柱托换环节,有效地减少了二衬结构施工对环线地铁结构的影响,达到了理想的效果。

1)二衬结构施工顺序的优化

二衬结构竖向按底板、边墙及顶板顺序进行施工,采用钢模、碗扣式支架支撑体系。隧道二衬施工的顺序为:施工②号导洞底板及侧墙踢克→跳仓施工①号导洞侧墙及顶板→跳仓施工④号导洞底板及踢克→跳仓施工③号导洞则墙及顶板(根据二衬结构长度,二衬结构施工时共分4 仓,每仓 8 m)。

各导洞钢筋采用螺纹连接,混凝土采用高压泵送入模,进行顶板混凝土浇筑时,分段预留注浆管,注浆管外套橡胶止水环。

进行③、④号导洞二衬结构施工时,没有对①、②号导洞进行钢柱托换,而是在不拆模的情况下进行③、④号导洞二衬结构施工,这样减少了钢柱托换的中间环节,减少环线地铁结构的沉降,同时为二衬背后补注浆创造有利条件。

2)二衬背后补注浆

在二衬结构混凝土浇筑过程中,隧道顶部混凝土是靠泵压入的,顶部混凝土与防水层接触面难免出现缝隙。为防止此部位形成积水区域,施工时在顶拱埋设注浆管。注浆管的顶端管口靠近防水层表面,并将注浆管固定,以免混凝土浇筑过程中造成注浆管移位。待混凝土达到设计强度时,采取二次注浆的措施填充空隙,保证结构的防水效果。预注浆各孔段的进浆量小于50 L / min,注浆浆液采用水泥浆,水灰质量配合比为 1∶(0.4~0.5),水泥中添加2 %~3 %的促凝剂。当混凝土出现滴水、渗水现象时,需填充注浆堵水,浆液采用1∶1 水泥砂浆,注浆选用泥浆泵,注浆压力根据现场实际情况确定,但不小于 0.2 MPa,注浆压力达到或接近设计终压后稳压10 min。二衬补注浆在混凝土强度达到要求,不拆除支撑及模板的情况下进行。通过与监测数据结合及时进行补注浆,以增加注浆效果及新建隧道的安全。环线地铁沉降量控制效果

通过采取各项管理及技术措施,取得了良好效果。经对环线地铁进行跟踪监测,在施工完成 1 年后,环线地铁结构沉降值为4.4 mm,远小于结构沉降预计值(20 mm)。环线地铁结构实际累积沉降量与预计沉降值如表1 所示。结论

采用浅埋暗挖法下穿既有建(构)筑物,如何采取措施保证既有结构的安全,是类似穿越工程的最主要目标之一。该工程通过采取严格的施工组织管理以及各项行之有效的技术措施,将暗挖隧道施工对环线地铁结构的沉降影响控制在设计范围之内,取得了理想的施工效果。在该工程中,土体加固,初衬、二衬背后补注浆以及监测数据的及时传送是保证环线地铁沉降量远小于预计(设计)值的关键。

参考文献:

[1] 全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会. 市政公用工程管理与实务[M]. 2 版. 北京:中国建筑工业出版社,2007:98-99.

[2] 夏才初,李永盛. 地下工程测试理论与监测技术[M].上海:同济大学出版社,1999:217. [3] 中铁隧道集团有限责任公司科学技术研究所. DBJ 01-96-2004 地铁暗挖隧道注浆施工技术规程[S]. 北京:北京市建设委员会,2004:1-2.

[4] 北京市市政工程总公司. DBJ 01-87-2005 北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程[S]. 北京:中国市场出版社,2005:77.

6.暗挖隧道初支侵限处理方案改 篇六

一、工程概况

二、方案编制目的三、出现超挖及侵限的情况分析

四、侵限处理领导小组

五、处理方案

六、换拱方案

七、凿除钢架段质量控制及措施

八、脚手架施工工程安全技术措施

九、防止隧道土体坍塌预防及处理措施

十、突然涌水、涌砂、局部过量静水压力预防处理措施7 7 8 8

矿山法暗挖区间初支侵限处理方案

一、工程概况

1、兴留区间

兴留区间线路设置标准单线单洞断面。区间隧道起止点里程为DK7+801.26~DK10+257.6,右线隧道长2515m,左线隧道长2517m。区间设置了2座施工临时竖井及2条联络横通道,1座风井,兼作施工竖井以及1条风道。区间线路平面最大曲线半径为800m,最小曲线半径为400m,区间左右线间距13.2~47.5m。隧道拱顶埋深为11~49m。本区段根据围岩级别隧道断面有单线种隧道断面类型。兴留区间隧道地质构造主要表现为混合花岗岩在风化作用下形成残积层,发育粘性土及砂土层,局部分布淤泥及淤泥质土层,台地坡脚段堆积坡积层,地表为人工素填土。隧道主体地层主要为微风化、中风化岩层,局部地段有强风化、全风化及粉质粘土层。场地存在电力、电信、雨水、上水、污水、燃气、路灯等地下管线管道。

2、留西区间留仙洞~西丽区间(以下简称“留西区间”线全长873m,左线全长在联络线,区间在联络线段隧道结构断面变化众多,工法转换较多。区间设置标准单线单洞断面、双连拱、不等跨双连拱、双线单洞等断面。区间线路平面最大曲线半径为3000m,最小曲线半径为竖井及1条联络横通道。留西区间位于深圳市南山区西丽镇,线路位于留仙大道中段,所在地区为冲洪积平原,地势略有起伏,地貌从断面图上看以西为台地,以东为冲洪积平原。地面高程大道两侧的深职院宿舍、中国电信机房、西丽医院、西丽街道办、鼎新大厦、西丽天虹商场、西丽南国丽城小区及其它民用建筑。场地内密布电力、电信、燃气、上水、路灯、雨水、污水等地下管线,地下管线的走向大多平行留仙大道,在留仙大道与沙河西路交叉路口有电力管线横穿留仙大道,中间绿化带下存在一地下箱涵,规格1600,埋深2.3其中我标段主要负责留仙洞站东段左右线各

3、大塘区间大塘区间矿山法隧道位于大学城站和

874m。本区间由于留仙洞站为岛式站台西丽站为侧式站台且存1000m,区间左右线间距

2.7m。

A、B、C、D型隧道结构横断面共4)里程为DK10+468.1~DK11+341.363,右13.2~5.0m。区间设置了1座施工临时,以里程DK10+610(右线)、DK10+690(左线)分界13.64~17.68m。附近主要建筑为西丽镇留仙8400×190m的施工范围。DK14+500之间的留仙大道下。区间起讫里程

~DK12+800.0~DK14+500.0,左线隧道长1695.701m,右线隧道长1691.679m。其中大塘区间设置3个矿山法竖井和1个联络通道,以及三段射流风机段。1号竖井和联络通道中心里程YDK12+954.68,2号竖井中心里程ZDK12+887.506,3号竖井中心里程YDK12+885.498。射流风机段起讫里程分别为YDK14+108.4~YDK14+125.4、YDK14+258.4~YDK14+275.4、YDK14+408.4~YDK14+425.4。

区间线路平面最大曲线半径为500m,最小曲线半径为400m,区间左右线间距9.4~16.7m。本区间隧道最大线路纵坡为25‰,最小纵坡为2‰,竖曲线均为5000m、3000m。隧道拱顶埋深为3.6m~16.5m。

隧道衬砌结构根据线路条件和工程地质及水文地质条件,以及与周边临近建筑物的相互影响关系,按不同围岩级别进行设计,设计了单线2、3-3横断面及区间射流风机段结构横断面等共

二、方案编制目的

初支完成之后即将进行铺设防水及二衬施工,如果初支断面出现超挖或侵限情况,在二衬施工过程中的衬砌断面尺寸将难以保证,会对二衬施工带来影响,固在二衬施工前编制此方案,以便能合理及有效的控制工程质量。

三、出现超挖及侵限的情况分析

1、在爆破开挖过程中的爆破效果控制不好,出现超欠挖情况。

2、格栅钢架在架立过程中存在测量误差或操作不当。

3、在Ⅲ级围岩段,喷射砼的表观圆弧度控制不好,极易出现超挖及侵限情况。

4、喷射混凝土的表观质量控制不好,薄厚不均,易出现侵限情况。

5、由隧道拱顶沉降变形引起的初支侵限较多,占所有侵限的区间处于沟谷地带,地质复杂,回填层较多,变形不均所致。

四、侵限处理领导小组

项目部成立侵限处理整改小组,落实整改措施,加强缺陷修补工作。组

长: 王春河

副 组长: 杨世武

徐彦胜

员:

梁鲜明

范畅明

苏宏宇

A、7种隧道断面。

鞠海峰徐存鸿

许满吉 冯世春

张晓磊 2

B、C型断面、渡线

70%,主要由于本段

常建军

黄树林1、2-周毅

张建乐

五、处理方案

当初支完成后二衬施工前,对初支断面每5米进行断面净空测量,对局部超欠挖明显点可加密测量,并将测量数据及时整理,绘制断面图与设计图进行比较,将超欠挖点在断面上标示出,以待及时处理。

(一)超挖

1、对超挖数值≤20cm部位,直接铺设防水层绑扎二衬钢筋,施作二衬。铺设防水层时需注意,防水层沿着初支平面铺设,防水层背后不得留有空洞。见下图:

初支砼二衬砼直接绑扎钢筋,施作二衬

图1 超挖处理示意图

(一)2、对超挖数值>20cm部位,首先于超挖部位挂钢筋网,喷射砼,保证初支不侵限,确保二衬厚度在设计范围,然后方可施工二衬。

初支砼挂钢筋网喷射二衬砼砼至设计断面

图2 超挖处理示意图

(二)、对个别点侵限情况或者局部侵限小于5cm的部位,对该部位进行凿除处理

将该处凿除并用砂浆抹平初支砼二衬砼图3 侵限处理示意图

(一),(二)侵限1将保护层凿除,不得破坏格栅钢架。凿除过后对该处用同强度的水泥砂浆进行抹平及圆滑,确保在施工防水时不会将防水层刺破。

2、对于大面积或者整个拱架侵限并且大于5cm的情况,采取换拱方案,将该榀格栅钢架分段凿除换拱,处理好开挖断面后重新架设拱架并喷射砼。确保断面尺寸符合设计要求。

六、换拱方案

1、换拱前布设好拱顶及收敛监测点,严密注意洞内的变形情况,换拱过程中观察洞内初支,已有变化立即停止施工进行封堵。

2、换拱前先在换拱地段搭设脚手架操作平台便于工人施工。

3、换拱施工步骤为:(1)在换拱部位打设初支背后注浆导管,导管长梅花形布置,注水泥35Be,注浆压力(2)待初支背后土体加固后才能进行换拱施工,换拱采用人工手持风镐进行每榀分段凿除,每榀分段长度控制在部架设临时支撑,以便保证施工过程的安全。见图(3)凿到位后及时架设格栅钢架,纵向连接筋与格栅钢架主筋进行焊接连接,架设水平工字钢支撑,挂网、打设锁脚锚杆、喷射混凝土至设计厚度。(4)同样方法施工换第二榀格栅钢架,架设临时支撑,挂网、打设锁脚锚杆、喷射

将该榀拱架凿除重新安设初支砼二衬砼图4 侵限处理示意图

(二)3m,壁厚3.25mm,间距-水玻璃双液浆,水泥浆与水玻璃比例为1:0.6~1.0,水玻璃浓度为0.2~1.0MPa。见图5。

0.5-1.0m,凿除方向从拱部向下顺序进行。凿除前应对拱6。

0.5-1m,混凝土至设计厚度。

(5)换拱至没有侵限的地段位置为止。

图5 换拱部位初支注浆导管施工图

图6 侵限部位钢架凿除示意图

七、凿除钢架段质量控制及措施

1、对侵限钢架凿除前,采用小导管注浆超前支护预加固地层,为保证注浆质量,对超前注浆管进行定时抽查。

2、凿除段采用人工用风镐施工,接近开挖轮廓时,必须采用人工修整从而控制超挖。

3、格栅钢架工程

(1)隧道开挖初期支护的格栅钢架其原材料必须符合设计要求和施工规范规定。(2)(3)量符合设计,节点板密贴对正,格栅钢架连接圆顺。

4、喷射混凝土(1)复试,符合有关规定后方可使用。(2)(3)(4)(5)凸。

5、大断面暗挖段破除质量保证措施(1)(2)法。

(3)

八、脚手架施工工程安全技术措施

1、必须严格执行工脚手架时必须持有经监理工程师批准的专项施工方案,并已进行过安全技术交底。架子工要持证上岗,搭设完毕应有专人验收,合格签字,挂牌后方可正式启用。

2、架子工作业时,必须戴安全帽,系安全带,穿软底鞋,所用材料应堆放平稳,工具应放入工具袋内,上下传递物件,不得抛掷。

3、脚手架要有良好的防电措施,对脚手架上的电线要严格检查,做到所有电路与脚

JGJ80-91《建筑施工高处作业安全技术规范》等进行施工,搭设施 现场加工的格栅钢架应分批进行验收,合格后方可用于施工。格栅钢架用于工程前应进行试拼,架立应符合设计要求,连接螺栓必须拧紧,数

所用材料的品种和质量必须符合设计要求和施工规范的规定,其中水泥需先进行喷射混凝土原材料配合比、计量、搅拌、喷射必须符合施工规范规定。喷射混凝土的强度必须符合设计要求。喷射混凝土结构,不得出现脱落和漏筋现象。格栅钢架间喷射混凝土厚度应满足设计要求,表面应平整圆顺,无大的起伏凹

对该段进行分段,分层按技术交底进行施工。破除前后,要加强施工监测,根据施工监测信息,反馈施工,及时改良施工方格栅钢架的架立严格按照设计要求进行施工。

手架完全绝缘。

4、脚手架使用中定人定期检查使用情况,设专人负责维修,并做好记录。

九、防止隧道土体坍塌预防及处理措施

地质资料表明,本标段工程地质情况复杂,而且实际情况与地质资料差异较大。该段施工时,为防止隧洞坍方,采取以下措施:

1、严格遵照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、早成环、环扣环、勤测量”的施工原则,杜绝隧道坍塌。严格控制开挖质量,减少超挖。

2、作好地质超前预报。钻探测孔,发现距砂层的土层厚度很薄或前端存在其他不良地质情况时,在原设计初支护体系的基础上,拱部增加超前注浆导管,环向间距导管长3.0m,外插角效果,固结拱部开挖轮廓以外的土层或砂层,使拱顶部分形成一道厚约8.0m的固结拱,杜绝拱顶坍塌、涌砂、涌水事故的发生,确保施工安全。在施工过程中,如出现超过在封闭工作面后,在工作面的周边及断面上均布设小导管,进行全断面加固并止水注浆,浆液采用普通水泥水玻璃双浆液,注浆管长4.5m。

十、突然涌水、涌砂、局部过量静水压力预防处理措施土体开挖的降、排水过程,导致周围地下水位下降,有可能产生降水断层。断层之间水大量流失,致使断层之间出现空导层,在重力及上部荷载的作用下,出现突然沉降。对异常拟采用以下预防和应急措施:

1、作好地质超前预报,在工作面钻探测孔,孔深防。

2、在钢架凿除过程中加强对地表沉降及地下水位的监测,把测量数据及时作出分析比较,随时掌握地表沉降和地下水位的发展态势,并以此来指导施工。

3、异常沉降一般都是伴随着突然涌水或局部长期大量渗水出现的,突然涌水的预防处理措施见上,局部的长期大量渗水可通过用“堵漏引”堵漏、注浆截水、防水砂浆封闭等处理措施。

4、异常沉降出现后,立刻对沉降部位进行检查、加固。30~40,纵向间距为0.5m32.0m,采用改性水玻璃注浆,以增强注浆

3.0m,加固范围为开挖轮廓线外

5m,一旦发现砂层,提前作好预

30cm,4.0m宽大于3~

7.浅埋暗挖隧道施工的风险管理研究 篇七

关键词:浅埋暗挖,隧道施工,风险管理

0引言

在软弱地层中采取浅埋暗挖隧道施工不仅会影响到施工场所周围的道路、桥梁、关系等的安全,还会引发地表较大沉降,而浅埋暗挖法的施工工序较多、步骤程序较多,因此,采用浅埋暗挖法对隧道施工存在较大的风险[1],这就需要对浅埋暗挖隧道施工的风险进行有效的管理,以保证施工人员的安全。

1浅埋暗挖法

浅埋暗挖法是以加固和处理软弱地层为前提,采用足够刚度复合衬砌为基本支护结构的一种用于软土地层近地表修建各类型地下洞室的暗挖施工方法[2]。浅埋暗挖法理论源于新奥法,但强调预支护、及时支护,控制地面沉降,保证施工和地面地下建筑物的安全,十八字方针“管超前,严注浆,短开挖,强支护,快封闭,勤量测”是其精髓。浅埋暗挖法机械化程度低,主要靠人工施工,机动灵活,对工程的适应性强,可作成各种结构型式,在地质情况较差的情况下要采取辅助施工措施。

2隧道施工的风险特点

2.1客观性与高危性

由于隧道所在环境的地基岩石性质、工程水文地质条件具有复杂性和不确定性,使得其风险是客观存在的。对隧道采用浅埋暗挖法进行施工时,由于浅埋暗挖法机械化程度低,使得上层的工作面需要长时间才暴露出来,因此,必须严格地管理此工作面,必须全面了解、掌握此工作面的地质水文条件,分析其地质水文变化情况,以防止出现安全事故。发生隧道施工安全事故的原因多数是上层工作面透水或地表沉降超标或周围的管道断裂造成塌方事故,基本每个隧道施工都发生过塌方的安全事故,因此,隧道施工风险具有一定的普遍性[3]。

隧道施工时的空间条件有限,这可能会造成缺氧、中毒事故,造成爆炸或其他致命性危害的事故。有害的物质在有限的空间内很容易积聚,而由于空间有限难以扩散开来,就会形成高浓度的对人体产生威胁的物质。这些有害物质有可能是有限空间原来就有的,也有可能是施工过程中积累的,比如硫化氢、一氧化碳、沼气等物质会存在于污水井中,一旦这些物质的浓度超过人体可以承受的范围就会对人体造成伤害,甚至是威胁到人的生命。又如,在施工过程中,施工区域的土体会释放出有害气体,焊接施工也会释放出有害气体,如果不排除或稀释这些气体,一旦其浓度上升就会对人体造成危害。隧道工程是相对封闭的,其通风是处于不良状态下的,一旦有害气体浓度升高,就会使有限空间内的氧气浓度降低,这就可能发生缺氧窒息的事故。施工的空间内存在易燃、易爆的物质在高浓度时遇到明火就会引发爆炸的事故,这会危害到施工人员的安全。

2.2偶然性与必然性

地区的现状以及地质勘察资料的限制必然会影响到施工中的勘察,影响到施工的设计,以致不能正确地反映出施工区域的具体情况,不完善的计算岩土的相关理论和隧道施工区域的情况都给施工工程带来一些突发性事件。进行隧道施工时,施工人员和施工所采用的机械都直接与工作面接触,就是说,施工人员、机械是直接暴露在风险中的[4],这就使得施工的风险具有发生的偶然性,具有大量发生的必然性。这就需要在超前地质预报距离普及和高水平的预报相差甚远的情况下严格地管理工作面,将偶然性变为必然性、变为可控型性。此外,交通事故的偶然性、交通环境的复杂性、交通渗漏的普遍性加大了施工的风险。

2.3可变性与多样性

试验土工时其离散性较大,地质勘测资料、条件有限,再加上地质水文条件的复杂性、不可控性和不可预知性,使得隧道施工过程中施工风险的可变性更加突出。在浅埋暗挖隧道施工时,需要及时核对地质水文情况,如果有地质水文发生变化,需立即与勘察、设计单位或施工负责人联系,以便及时更改设计。在处理隧道施工风险时,如果发生变化或风险消除的同时正在孕育二次风险,这有可能带来更大的损失。在进行隧道施工时,必然会扰动周围的土体,这就必然会影响到隧道周围的建筑物,影响到周围居民的生活和环境。在隧道施工时,工程必然会与外部的环境发生一定的联系,而这些外部环境的复杂性和不可控性,使得施工风险具有内部因素的多样性、层次性。

3浅埋暗挖隧道施工的风险管理

3.1施工前风险管理

在实施浅埋暗挖隧道施工前,施工单位需根据施工现场地质水文情况和土体覆盖层厚度以及土壤断层面、环境的情况,制定出开挖、支护、监控的方案,同时制定处理局部地质不良情况的方案,并提供相应的安全技术措施,再根据制定的方案编制施工人员组织设计,施工单位专业人员对设计的方案进行论证,以确保设计方案能够实施。施工前风险管理主要包括以下方面:(1)识别地质、环境风险;(2)分析重点施工工序风险;(3)评估施工组织合理性。

3.2施工过程风险管理

在施工过程中需要抓好开挖、衬砌这两大工序。其中开挖是隧道施工的关键工序。在开挖的过程中,需尽量减少超挖的情况,以保证隧道的规整;需尽量大断面[5],以减少对岩土周围的扰动;需落实“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”这十八字方针,其中“管超前、严注浆”这六字是施工的关键,“短开挖、强支护、快封闭”这九字是施工的核心,“勤量测”是辅助施工的重要手段。在施工过程中,按照施工要求规范操作,对可以优化的工序进行优化处理,并科学合理地安排工序。施工过程风险管理需做好以下方面的管理工作:施工开挖地质风险管理、支护结构体系风险管理、施工周边的环境风险管理、特殊施工工序和关键部分管理。

3.3完善施工风险管理体系

从以下方面完善施工风险管理体系:(1)落实施工人员、设备、应急物资等资源。按照施工要求和施工现场的具体情况组织好施工人员,并配备好施工设备和相应的应急物资,以便应对突发状况;(2)落实安全防护措施。在施工前落实施工人员安全防护用品、设施,在施工时落实施工人员文明施工情况;(3)落实设计文件。在施工前落实超前支护、开挖支护工作是否满足设计要求,在施工时落实交叉施工工序是否满足设计要求;(4)落实施工方案。在施工时落实土方开挖、注浆、降水施工满足施工方案;(5)落实是否有违章操作的情况。落实土方开挖和支护、超前支护、注浆、降水等工序,工艺、工种是否按照规章制度进行操作;(6)完善应急管理体系。依据隧道施工的特点建立相应的应急组织管理体系,建立切实可行的应急方案,并准备相应的应急物资资源[6];(7)强化管理工作面的施工过程。每一个隧道施工场地配备数名专业技术管理人员,以便监督和指导施工人员施工,从而保证施工工作面的质量。

4结束语

隧道施工风险具有客观性、高危险、偶然性、必然性、可变性、多样性的特点,因此,需要对隧道施工风险进行有效的管理、有效的控制,以保证施工的安全。在浅埋暗挖隧道施工的风险管理中,需根据隧道工程的具体情况,对施工前、施工过程中的风险进行管理,对不同的风险采取对应管理措施进行管理,以便有效地控制隧道施工的风险,从而保障施工的安全,保障施工工程的质量。

参考文献

[1]董延昭,肖昱,王腾.浅埋暗挖法地铁隧道施工安全风险管理分析[J].价值工程,2014(21):126-128.

[2]唐俊.浅埋暗挖法在隧道施工中的应用研究[J].交通建设与管理,2015(08):142-144.

[3]王京卫.地铁隧道浅埋暗挖施工风险防治措施浅谈[J].黑龙江科技信息,2014(21):232-233.

[4]李伟.浅埋暗挖隧道施工安全评价和风险分析研究[J].科技视界,2013(02):65+73.

[5]蒋博林.浅埋暗挖地铁隧道施工安全性和风险分析研究[D].重庆:重庆交通大学,2011.

8.暗挖隧道施工规范 篇八

关键词:浅埋暗挖;隧道施工;地表塌陷;控制方法

中图分类号:TU990 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)12-0172-02

浅埋暗挖隧道施工将对岩石或者土体结构造成扰动,极易引发底层变形或者压力增大,变形超出限度时将对周围建筑物或者地下管线使用造成不便,地表坍塌一旦发生将对生态环境造成危害,更会影响到施工企业收益,对隧道结构稳定性造成不利影响,威胁到社会生产与建设。

1 工程概述与地表塌陷

1.1 工程概况

某地铁区间隧道位于某市国贸大厦西部位置,隧道之上交通量大,两侧建筑物密集排列,地下管线分布广、布设密集。隧道常使用双线单孔洞重叠法,隧道断面宽与高分别为5.8 m、 12 m,是高边墙体的一种。预支护注浆使用小导管,初期支护使用网喷混凝土与格栅法,使用混凝土型号为C20,钢筋主筋为20 mm、锚杆L=2.5 m,间距控制在650 mm×700 mm联合支护法,旋喷与注浆联合法对地层加固。混凝土支护使用二次衬砌,各个台阶使用临时横撑钢架,对混凝土进行网喷处理,挖掘建造3个台阶,保持台阶长度在12~25 m范围。

隧道从上至下的地层依次为:全新人工堆积层、海冲积层以及第四系残积层等,地层深度层面还有下伏侏罗系凝灰层、震旦系花岗片麻层。隧道洞由全风化层、中风化层以及黏土层构成,拱部位置1.2 m以上为砂土层,围岩具有上层软、下层硬的特征,软围岩中除了粉质黏土以及全风化层以外还有其他土层,具有较强的透水性,地下水深埋长度为1.30~4.00 m,变化幅度在2.00~1.60 m以内。隧道施工前需开挖25 m,但此次工程连接时发生了几次坍塌事故[1]。

1.2 地表塌陷事故描述

在距洞口8 m距离的位置处砂层部分侵入到了隧道拱顶处,使用地表旋喷法进行加固止水处理。旋喷加固法的应用需开挖一个台阶,使用小导管超前加固,小导管直径控制在 38 mm,长度设定为3.5 m,纵向间距保持2.0 m,并留出0.5 mm的环向间距,需结合具体施工要求使用小导管预先灌注浆。在开挖过程中,比较稳定的是掌子,地层变化幅度也不是非常大,在拱顶位置会积存少量渗水[2]。

一旦台阶累计开挖了8.5 m,掌子面将出现涌砂或者涌泥引发非常严重的地层变形现象,甚至造成地表坍塌,坍塌段位长度在SK1+32.5~SK1+366.7,坍塌范围长、宽为8.7 m、3.5 m,深度为3.0 m。

2 地表塌陷的原因

在素填土下部存在淤泥層,并且分布较广,厚度在1~5.8 m,其中夹杂着粗砾砂与粉细砂砾,灵敏度适中,工程性质一般;淤泥土层粉质黏土层存在不均匀的粉砂与中性砂、这些砂具有较强的渗透性,地下埋放表浅,松散性较大,如果处理不好将出现管涌或者流砂等问题;洞中有压缩性残积层,还有局部中等风化基岩,风化岩一旦遇水将失去稳定性,砂层将沿着渗流方向移动[3]。工程勘察研究表明,该工程出现坍塌事故的主要原因是地层松散、含水量高、空洞较多。隧道上覆盖层中砂层厚度达5.6~8.5 m,流动淤泥质粉土厚度为3~5 m,具有较差稳定性;粉质黏土则在下层,当与水混合时将变得异常松软,在某段黏土层中厚度仅为1~3 m,隧道开挖造成涌水也是坍塌的主要原因,一旦出现浸水软化的情况会降低岩体稳定性与强度,坍塌就会不可避免的出现。两次地表坍塌都表明,涌水涌砂以及压力是造成坍塌的关键要素。

按照上文所述,在地层具体条件下施工需保持开挖高度低于3.25 m,此时,上覆地层将形成一个压力拱,在这种条件下,压力拱稳定性非常差,非常容易遭到外力破坏;还有一部分原因是缺少对隧道上方路面沉降的监测,不能针对沉降做出有效评估,路面本身就是一个结构体,路面大面积变形或者脱开时路面依然可以保持稳定,但使用监测法不能对下方地层运动状态做出准确判断[4]。

3 地表塌陷控制对策与应用

3.1 地表塌陷控制对策

部分土体松软或者移动性较强,地层压力失稳,由此,隧道施工中需及时监测是否存在塌方,如果监测到塌方需及时处理,防止压力拱失稳,使事态恶化,防止塌方面积进一步增大;施工会接触到不同地层,地层中涌水或者涌砂是不可避免的,也是造成塌方的关键要素,由此,施工需加强对其的重视度,可以使用旋喷法封堵水流,防止出现涌砂造成的隧道塌方;因为地层压力拱结构失稳时拱脚会最先遭到破坏,由此,拱脚变形的预防是重点监测的内容,还要加强对已经塌方段位的加固与预防,初期支护需及时补充浆液;突发性是地表塌陷的一个主要特征,地表在发生塌陷前不会出现明显的沉降,由此,需对地表塌陷段位位移情况进行监测,还要做好洞内的监测,确保在沉降发生时及时预报,只要有塌陷征兆就要迅速做出处理,防止发生更为严重的坍塌[5]。

3.2 地表塌陷控制方法的应用

首先,使用钻孔探测法对前方地层情况进行探测,结合探测结果,在SK1+366~SK1+402段位使用垂直加固方法,而在SK1+482~SK1+500段位的首个台阶全面注浆处理,加强对地下水的封堵,对地层也要加固处理;初期格栅间距控制在 400 mm,目的是将开挖步距减少,使隧道工作面无支护空间减少,还能够使循环时间缩短,将支护强度与刚度提高;设置 40 mm锁脚注浆锚管,长度设定在2.8 m,在第一个台阶设置3根,而在二、三台阶分别设置1根,向其中灌注水玻璃浆液,对拱脚加固处理;对隧道超前支护进行调整,距离调整为3.5 m为宜,灌注时使用小导管,长度控制在3.0 m,将长短结合起来以超前加固处理;将初期支护格栅间距调整为400 mm以内,能够将开挖步距缩短,使隧道工作面无支护空间得以降低[6]。通过采取以上方法,不同里程段均在旋喷加固后强度增强,减少了拱顶渗水,注浆小短管加固掌子面稳定性增强,锁脚注浆锚的作用也更加显著,后期开挖也没有出现塌陷[7]。

4 结 语

本文主要对浅埋暗挖隧道施工引起的地表坍塌原因进行了分析,并探究了地表坍塌对整个隧道工程开展造成的不利影响,结合这些不利条件以及坍塌原因提出了几点预防坍塌事故的对策。在隧道施工中,防止坍塌的方法不仅要做好地面监测工作,还要做好地下水、岩土层监测与处理,确保隧道工程获得综合效益。

参考文献:

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[4] 方仁应.浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷分析及其控制[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(35).

[5] 方应仁.浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷分析及其控制[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(30).

[6] 王剑晨,张顶立,张成平,等.浅埋暗挖隧道近距施工引起的上覆地铁结构变形分析[J].岩石力学与工程学报,2014,(1).

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