暗挖隧道过地裂缝施工技术.doc

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1、暗挖隧道过地裂缝施工技术 摘 要以西安地铁一号线万寿路～长乐坡区间F5暗挖隧道的施工实践为基础，结合西安地铁暗挖法过地裂缝的一些问题，提出了相应的施工对策，以便于以后类似工程施工借鉴。关键词暗挖隧道地裂缝施工技术 1概述1．1工程情况     本工程万寿路～长乐坡区间F5暗挖隧道沿长乐路东西走向，左线长303．029m，右线长337．213m，为左右并行的双线单洞大跨隧道，隧道开挖尺寸为10m(跨度)×10．2m(高度)，左右线间距14．0m。隧道覆土厚度约为16．05～19．5m，采用CRD工法施工。初衬断面设计见图1。  1．2工程地质     工程地质从上到下依次为1

2、－1杂填土，1－2素填土，3－1－1新黄土，3－2－1古土壤，4－1－1粉质黏土，4－6粉细砂，4－9砾砂，4－10圆砾土。过地裂缝带隧道范围主要为4－1－1粉质黏土，4－6粉细砂，4－9砾砂，4－10圆砾土。拱顶有1～2m厚4－6粉细砂层(见图2)。从地质剖面图上来看，隧道开挖面以地裂缝为界从粉质黏土、黄土向砂卵石地层的过渡，即从稳定地层向不稳定地层的过渡。1．3水文概况     本区间地下水埋深介于20．41～24．79m，地下水位基本位于隧道拱腰处，根据西安市多年水位观测资料，低水位期为7月至9月，高水位期为12月至翌年3月，地下水位年变化幅度为2m左右。2地裂缝的形

3、成及对施工的影响2．1地裂缝的形成     地裂缝是地表岩、土体在自然或人为因素作用下，产生开裂，并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种地质现象。西安地裂缝有垂直位移、水平拉张和水平扭动共3个方向的活动，其中以垂直位移最为强烈。     根据西安地铁一号线地裂缝勘察结果，F5地裂缝在本区间于路南侧八零九库门前处相交，路面上有明显的破裂痕迹，裂缝宽2～3cm，总体走向NE60°，南东盘相对北西盘有明显下沉，表现上盘下降下盘上升的正断层特征。2．2地裂缝对施工的影响     地裂缝变形带的土体裂隙多、工程性质差，隧道过地裂缝时存在很多不确定性风险，其中主要的影响如下：     

4、(1)地裂缝为一条狭长的透水通道，隧道通过时可能会出现沿裂缝带的集中渗水现象，造成隧道涌水涌砂坍塌;或造成隧道局部降水不到位，无法施工。     (2)由于地层错位，致使地层从稳定向不稳定过渡，隧道开挖时，拱顶及边墙易出现塌方现象。     (3)地裂缝的不均匀沉降会造成管线破坏。     (4)地裂缝带长期存在缓慢变形，天然气管道、污水管、给水管等会因地层错动，造成接头处泄漏，引起易燃易爆及有毒气体渗入隧道，造成人员设施损失。 3过地裂缝施工技术3．1施工流程     施工准备→降水→打超前小导管→超前注浆→分部分台阶开挖隧道土方→挂钢筋网→初喷混凝土→安装钢格栅→焊接纵

5、向连接筋→挂钢筋网→喷射砼→初支背后注浆→一直向前循环。     与常规施工流程比较，本处增加了一道初喷工序。下面就与常规施工方法比较有差异的一些工序作一介绍。3．2降水施工     根据降水计算结果，降水采用管井降水，管井采用500mm无砂混凝土滤管，井深40m，在地裂缝带井距加密到6～8m，采用大功率水泵抽水，力争将水位降到隧道底部，保证隧道在无水情况下作业。     通过水位观测井测量，如水位确实难以降到隧道底部，可采取在地面对地裂缝两端用旋喷桩进行隔离，堵住来水通道。3．3超前注浆加固地层3．3．1小导管打设     超前小导管原设计参数为管长3m，每3榀一打(格栅

6、间距为0．5m)，由于管太长，打设时极易造成塌方。结合实际情况，将小导管参数改为管长1．5m，每榀一打，环向间距不变;同时小导管打设方法采用高压风管吹孔，然后将制作好的小导管直接插入。这样在满足设计要求、达到超前加固地层作用的前提下可以避免扰动围堰，减少塌方量。3．3．2小导管注浆     超前注浆原设计采用的是1∶1的水泥－水玻璃浆液，根据地层情况，拱顶及边墙为粉细砂和砾砂层，施工单位改用水灰比为0．8∶1的固砂剂进行注浆加固。固砂剂具有流动性能好、硬化速度快(初凝时间7～10min，终凝时间10～13min)、早期强度高、操作方便(按一定比例加水搅拌均匀后，用高压风直接

7、吹入小导管内渗入土体)、操作时间好调整(越稀凝固时间越长)等特点，特别适合对砂砾地层注浆加固，不需要太大注浆压力，固砂剂注入后，能迅速渗入砂砾孔隙，形成一道泥膜，阻止围堰塌方。相对水泥－水玻璃浆液，固砂剂具有设备材料简单轻便、操作简单、注浆效果好控制、注浆时不需要封闭掌子面等优点。3．4土方开挖     土方开挖采用分部分台阶法施工，即隧道分4个导洞施工，每个导洞再分几个台阶开挖土方。施工时根据地质条件调整台阶的高度和宽度，地质条件差时，尽可能多分几个台阶，这样可以减少围堰的暴露面积和时间，避免大的塌方。