地铁隧道浅埋暗挖法穿越软～流塑地层施工工法.docx

地铁隧道穿越软～流塑地层浅埋暗挖法施工工法1.前言南京地铁鼓楼站～玄武门站区间隧道采用浅埋暗挖法施工，隧道穿越软～流塑地质段，该段土层具有高压缩性、高灵敏度、强度低，易产生蠕动现象，开挖后自稳能力极差，易坍塌，地面沉降难以控制。隧道经过地段的地面上有市政道路、多幢楼房和给水、雨水、污水、电力、电信等多种地下管线，隧道开挖过程中，地面容易产生过大沉降，会造成地下管线破坏和建筑物开裂，危及建筑物及地面交通安全。经多方论证比较，我项目部采用大管棚结合小导管超前预注浆和掌子面注浆施工方案，其施工方法简单，方便快捷，投资少，顺利的完成了隧道开挖的施工，为后续主体结构的施工争取了时间，经总结形成了本工法。2.工法特点2.1施工基本不产生环境污染，且能有效的控制地面沉降，工期短，社会效益好。2.2施工机械设备简单，施工人员少，技术要求低，施工周期短。2.3施工的关键工序是注浆，其施工工艺简单，造价较低。3.适用范围本工法特别适用于隧道穿越地面上有楼房和各种地下管线、且地层为软~流塑状淤泥质粉质粘土，隧道采用浅埋暗挖法施工。4.工艺原理在隧道拱部打设长管棚和小导管注浆，对拱部进行加固和超前支护，并对隧道掌子面的地层进行注浆改良，然后在管棚和加固拱圈的保护下进行开挖、支护，该方法在软弱地层浅埋隧道施工中能有效地控制地面沉降。5.工艺流程与操作要点5.1工艺流程防二次衬水砌基底加固土初方期开支挖护掌施子面加固工施工准备超小前导预管支施护工超大前管预棚支施护工施工工艺流程图5.2操作要点隧道开挖施工时采用台阶分步法开挖，长管棚结合小导管注浆和掌子面超前预注浆法，是在隧道拱部打设长管棚和小导管注浆，对拱部进行加固和超前支护，并对隧道掌子面的地层进行注浆改良，然后在管棚和加固拱圈的保护下进行开挖、支护与衬砌，该方法在软弱地层浅埋隧道施工中能有效地控制地面沉降。初期支护采用格栅＋锚杆＋钢筋网＋喷砼进行联合支护，初支完成后及时进行背后回填注浆。拱部150°范围设立管棚支护，注浆加固范围1.5m，大管棚采用40m长φ108钢管，钢管打孔注浆，浆液采用水泥—水玻璃双液浆，大管棚搭接长度3m，环向间距0.35m。短导管3m长φ32普通水煤气管，搭接长度1.5m，环向间距0.35m，浆液采用HC-T凝胶时间可调注浆材料单液浆。长导管采用13m长、直径φ42PVC劈裂注浆管，搭接长度4m，间距0.5×0.5m。边墙采用中空锚管注浆。开挖采用台阶法施工，台阶长度2~3m，上台阶施工时并设置临时仰拱封闭，临时仰拱采用16工字钢，喷20cm厚C20混凝土，两侧各设置2根φ32普通水煤气管长2.5m锁脚锚杆，锁脚锚杆置入角度60°。下台阶施工时，对上部钢架拱脚处，应采用跳槽开挖，及时支撑开挖后的拱脚，先开挖一侧设置2根φ32普通水煤气管长2.5m锁脚锚杆，锁脚锚杆置入角度60°。施工方法示意图如5-1。图5-1大管棚+小导管施工方法示意图5.2.1超前预支护大管棚施工5.2.1.1大管棚具体参数超前预支护采用Φ108大管棚，长40米，环向间距0.35m,拱部150O范围内布设，管棚搭接3~4m，管棚采用花管注浆，浆液采用水泥—水玻璃双浆。5.2.1.2大施工工艺及操作要点5.2.1.2.1大施工流程图5-2长管棚施工工艺流程图5.2.1.2.2①在软弱围岩中开挖工作室,要加强支护,进行混凝土衬砌；管棚工作室长6m。为便于架设钻机，安设钢管，工作室应挖至隧道开挖线以外0.8m5.2.1.2.3图5-3管棚施工示意图5.2.1.2.4开孔前必须检查设备，保证设备状况良好，对组合好的钻具要检查丝扣联接是否紧密。由于考虑到钻孔时钻具下沉、线路曲线的影响及为后续管棚工作室预留出空间，必须计算管棚打设的仰角及外插角，在架好钻机、调整好孔位的水平偏角及仰角后，c.管棚管下入孔内前要先配管，保证管棚管的同心度。d.加接钻杆和钢套管：当跟管钻进至钢套末端导向墙孔口约30cm时停钻，然后钻机反转收偏退钻、卸杆，动力头后退至末端加接钻杆或钢套管，此时应先拧紧钻杆，然后再拧紧联接套管。5.2.1.2.5大管棚顶入法施工软流塑土管棚施工成孔困难，且在成孔过程中会造成土层的变形。根据软流塑土的力学特性，采用静压顶入法施工。大管棚采用40m长φ108钢管，钢管打孔注浆，浆液采用水泥—水玻璃双液浆，大管棚搭接长度3m，环向间距0.35m。大管棚静压顶入法施工，可以挤压软流塑土体，排出部分含水，起到加固土体的目的。同时对土体的扰动较小，施工表明，大管棚施工地表基本无变形。静压顶入法施工示意图如下图5-3。图5-4大管棚静压顶入法施工示意图图5-5大管棚静压顶入法施工现场照片图（一）图5-6大管棚静压顶入法施工现场照片图（二）5.2.1.2.6注浆①注浆采用前进式注浆，利用自制的注浆套管与管棚用套丝连接，注浆