常见异常无水砂卵石地层中暗挖隧道施工关键技术.pdf

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1、轨道交通与地下工程器TrackTraffic＆UndergroundEngineering王岩，薛炜，薛建领，孙文超(北京住总集团有限责任公司，北京100029)摘要：北京地铁6号线西延工程无水砂卵石地层暗挖隧道施工中．拱顶及拱腰部经常出现大范围的卵石堆积区、砂层、砂卵石与黏土层混合、大直径漂石等地质突变情况，如现场未及时处理或处理效果不佳会导致开挖面小面积塌方、地面沉降过大等影响开挖安全的施工风险。结合开挖试验成果，以不扰动、少扰动土层为原则，通过采取适合地层的超前加固措施、先通过后处理、有序的塌方处理、及时回填注浆等措施，保证了开挖面的稳定，为类似工况下的施工积累了经验，供同行探讨

2、。关键词：暗挖隧道；砂卵石地层；异常地质；施工技术中图分类号：U455．49文献标志码：B文章编号：1009—7767(2016)02—0103—04KeyTunnelingTechnologyofinCommonAbnormalWaterlessSandyCobbleStratumWangYan，XueWei，XueJianling，SunWenchao1工程概况及地质与水文情况1．1工程概况北京地铁6号线西延工程西起金安桥站。东至五路居站，全长12．26km，设6座车站。廖公庄站、廖公庄站一田村站区间(以下简称廖一田区间)为地铁6号线西延工程03合同段。其中，廖公庄站为暗挖PBA车

3、站，顶板覆土5．66～12．99m，位于海淀区巨山路下穿田村路下拉槽内，横跨巨山路；廖一田区间隧道采用暗挖法施工，线路埋深15～21m，线间距12～17m，自廖公庄站起沿田村路自西向东敷设，依次下穿京门铁路、101铁路、砂石场路、田村东路，在田村路与旱河路交叉口处进入田村站，全长2．25km。1．2地质与水文情况廖公庄站主要地层情况从上至下分别为：粉质黏土素填土①层、杂填土①。层、卵石素填土①，层、细砂(孰层、卵石②，层、卵石⑤层、卵石⑦层、粗砂⑦．层、卵石⑨层、粗砂⑨。层、卵石⑩层、粗砂⑩。层。廖一田区间隧道上部地层为：杂填土①。层，厚度为1"-"2m，局部最深为5m；卵石②，层，厚

4、度为2～6m，大部分管线处于该层中；卵石⑤层，厚度为5～17m，部分雨水管线在⑤层与②，层间。隧道位于卵石⑦层中，该层土质杂色，稍湿，密实，一般粒径为4～12cm，部分可达16～25cm，最大粒径达40cm以上，亚圆形。车站及区间初见水位标高为25．32～26．18m。稳定水位标高为25．75"～26．28m，在结构底板以下5m，车站及区间隧道开挖为无水施工。2异常地质情况根据北京地铁9号线西南段、6号线一期西段、10号线二期西段施工地层揭示．北京地区西部砂卵石地层中常常会发生地层突变【l-，1．具体表现为夹有小碎石、大卵石的密集堆积层，全断面砂层，拱部细砂层，正常卵石层与薄层、厚层黏

5、土混合。大直径漂石等异常地质情况。北京地铁6号线西延工程也经常遇到类似地层，如处理不及时或者处理效果不佳，会导致开挖面塌方、地面沉降过大，增加施工风险。2．1卵石堆积区根据该标段已开挖地层情况．总结出卵石堆积区分为2类：一类是由粒径3～10cm、黑色、表面含水量较大的卵石堆积而成，自稳性非常差，级配不良，易散落且散落后无法自稳。该类卵石分布无规律，在开挖面各位置均可见，下台阶可以形成斜面，但是在拱顶、两拱腰位置极易坍塌，拱顶坍塌一般呈椭圆形，高度为0．5～2m，直径为0．5～1．5m；拱腰坍塌一般呈狭长形，深度向两侧、地面发展，一般深0．5～2m。另一类2016卑$2期(3一)第34拳

6、．事荭投木103葛轨道交通与地下工程TrackTraffic＆UndergroundEngineering是由粒径20～50cm的漂石堆积而成．该类堆积区细小卵石填充较少或无填充。含水量大，有少量黏土附在卵石表面，孔隙率大，卵石硬度大，导管无法正常施打，即使成功施打后注浆效果也非常差．开挖后极易塌方且塌方量很大，一般整个上台阶全部被塌方填充。2．2全断面或局部薄、厚砂层根据已开挖隧道土质情况统计．砂卵石地层开挖中经常遇到的砂层有全断面砂层、上下台阶砂层、拱部薄而细砂层、拱部厚砂层、两侧拱腰厚砂层。一般粗砂层、下台阶和全断面砂层较稳定，不易坍塌，有时会有局部的超挖：在拱顶、两侧拱腰遇到厚

7、度小于lm的粉细砂层时，常常在开挖过程中、受震动干扰后、开挖完成后长时间未支护、钢架支护过程中触碰后出现塌方，塌方后整个砂层分布带常常全部掉落，直至露出砂卵石地层后才会形成稳定作业面，现场不易控制。2．3砂卵石与黏土层混合砂卵石地层中经常夹杂着黏土层，黏土层厚度、分布范围不均，如分布在开挖面拱顶、拱腰部及上下台阶处时，在拱顶或拱腰位置采用导管注浆后开挖面比较稳定，施工风险小；如黏土层分布在上台阶上、下范围，并延隧道轴线走向分布且距离较长时，由于