软弱地层大断面浅埋暗挖隧道施工技术探析

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1、软弱地层大断面浅埋暗挖隧道施工技术探析　　摘要：本文以广州地铁二号线某大断面浅埋暗挖施工为工程背景，讨论了广州地铁二号线开挖跨度21.6m的三线大跨度隧道的施工技术，阐述了城市地铁大跨度隧道的施工方法及施工控制要点，对软弱地层大断面浅埋隧道双侧壁导坑施工技术进行了深入分析，对大跨度隧道施工及软弱围岩隧道施工具有很强的参考价值。关键词：隧道工程施工技术双侧壁导坑施工中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：软土特有的性质使其工程特性在很大程度上有别于其他类土。尽管近几年随着上海、杭州、广州等城市地铁的大量修建，

2、学者们对软弱地层地铁隧道掘进力学特性和空间效应已进行了大量的研究[1-5]，这些研究所获得的经验参数和地层变形规律较好地应用于工程实践，为软土地区或类似土质地区后续设计和施工提供了指导和参考，但对大断面软弱地层地铁隧道施工方法和施工技术要点的研究还需要深入研究[6、7]。6论文依托在建的广东地铁二号线浅埋土质隧道为工程背景，对软弱地层大断面浅埋隧道双侧壁导坑施工技术进行了深入分析，对大跨度隧道施工及软弱围岩隧道施工具有很强的参考价值。1.工程概况广州地铁二号线公纪区间因公园前站是一、二号线的换乘站，出站后线路较

3、复杂，在右线隧道YDK14+095处开始出现渡线，在左线隧道ZDK14+210处与左线存车线相交，因此在YDK14+180～YDK14+209.5处形成左线、右线、存车线三线并存段，从而形成了长度为29.5米，开挖跨度达21.6m大跨度隧道。这样跨度的隧道在国内是首座，渡线隧道位于广州市连新路与府前路交叉口，市政府院内。渡线隧道由两部分组成：8m宽竖井和21.5m暗挖隧道。（竖井施工已另有行文，此不赘述），竖井为临时施工通道，兼作管棚工作室。暗挖段采用双侧壁导坑开挖方法设计开挖跨度21.6m，开挖高度14.2m

4、，最小埋深13.5m，开挖面积253.7㎡，共分12部开挖，衬砌采用复合式衬砌，即40㎝初期支护和80㎝二次永久衬砌，衬砌共分六部完成。防水采用防水卷材，双层无纺布和单层防水板。岩层主要穿过人工填土层、淤泥质土层、残积土硬塑层、岩石全风化带、岩石强风化带、岩石中风化带，地下水有贮存于第四系覆盖层中的裂隙水，冲积——洪积土层和残积土层含水贫乏，透水性差。2.施工技术及施工要点2.1施工方案的确定6管棚施工，管棚施工采用地质钻机分层钻孔,以竖井作为工作室。进洞施工，竖井开挖至④部后，即开挖支护进洞，⑤部预留。竖井开

5、挖到①部时，开挖支护进洞①部，继续下挖竖井；挖至②部时,开挖支护进洞②部；继续下挖竖井；挖至③部时，开挖支护进洞③部。双侧壁施工：双侧壁进洞后，①、②、③部同时施工开挖，均采用短台阶法施工，台阶长度不大于5m，均采用锚喷支护。拱部施工：双侧壁开挖完后，施工边墙衬砌,双侧边墙混凝土强度达到70%以上后开挖⑤部，⑤部开挖5m后进行拱部衬砌。进行核心土及仰拱施工，核心土采用分层开挖,每层3~4m.。第一次施工洞口段5m仰拱,其余第二次施做。2.2施工过程1）6施工工艺：（1）为减小施工误差，管棚位置在原设计图的基础上

6、抬高15cm，即外层管棚圆弧半径R=13.553m，内层管棚圆弧半径r=12.853m，经计算外层管棚中心间距为434mm，内层管棚中心间距为412mm，施工时以管棚圆弧中心为坐标圆点由隧道中线向两侧推算各孔坐标进行放样，以轨面标高为准进行控制定位。（2）管棚测量定位后，先安装井身格栅钢架，按测量的准确位置固定管棚导向管，若井身格栅钢架需主筋切断，以U型钢筋代替原主筋，导向管与格栅焊接牢固，封闭导向管口，喷射砼厚30cm，管棚以下井壁土体暂不开挖，采用C20素喷砼，厚度15cm，以保证土体稳定。（3）竖井开挖至

7、内层管棚中心25号孔以下1.1m后暂停施工，平整坑底，施做第一次平台（铺底C15砼，厚200mm），架设钻机作业台架，钻机就位，开孔前以导向管为准调正钻机，依导向管为准。钻头放在需钻进的岩面上，用水平尺或连通管调平钻杆，然后将钻杆调为设计的外插角度，在钻孔时发现钻进偏斜等情况时应及时调整，保证以后的钻孔精度。（4）从导向管按设计进行钻孔，外插角不小于1.5度，中井设置2台钻机，其中一台钻机由外层36’号孔向中间施工至29’号孔后转至内层28号孔向西施工至22号孔，然后再东移至29号孔向东侧竖井施工；另一台钻机由

8、外层28’号孔向西侧施工至15’号孔，然后再移至内层21号孔向西施工，见图1所示。（5）采用XU-300型电动钻机成孔，根据不同的岩石硬度分别采用不同类型的钻头进行钻进。钻进过程中采用经纬仪观测检查钻孔的偏斜度，若发现有偏斜应及时纠偏。（6）注浆水泥采用425#普通硅酸盐水泥，水灰比为：0.8:1，终压为1.5MPa。若相邻管有流浆现象，注浆采用分区注浆，以4～8根为一组，各管循环注浆