砂卵石地层暗挖地铁渡线隧道超前支护施工技术.pdf

隧道与地下工程器
Tunnel&UndegroundEngineering

砂卵石地层暗挖地铁渡线隧道超前支护施工技术

郭景伟，张利娜

(北京城建五维市政工程有限公司，北京100143)

摘要：针对大断面砂卵石暗挖施T的超前支护技术难题，分别从超前支护方式、成孔机具及工艺、注浆材料三方面介绍
了具体的施工措施．即：粒径小于20cm砂卵石地层选择小导管注浆支护方式，大于20cm砂卵石地层选择大管棚注浆
支护方式；使用同心跟管潜孔锤进行成孔施工；注浆材料选用改型水玻璃或水泥一水玻璃双浆液。经实践已验证了其可

行性。
关键词：隧道；砂卵石地层；大断面暗挖；大管棚施工；潜孔锤；注浆材料
中图分类号：U455．7文献标志码：B文章编号：1009—7767(2010)04—0085—04

OnConstructionTechnologyofSubwayTrackCrossoverTunnelwith
ForepolinginSandyGravelStratum

GuoJingwei，ZhangLina

北京地铁9号线东钓鱼台站一白石桥南站暗挖30％。拱顶往下4．35m有渗水。根据粒径分级该区域
区间渡线段(以下简称“东一白区间”)基于功能要求，砂卵石粒径较大，属卵石圆粒层及漂石卵石层。
洞室断面主要分为单孔单线、单孑L双线等形式，共有2)区间靠近白石桥南站240m范围内地层可概括
标准断面、射流风机断面及停车线A、B、C、D、E、F、G、为：拱顶由上至下依次是砂卵石层40~50121'／1，卵石粒
H、J等11种结构断面，断面变化点14处；结构开挖宽径2～8c：m．稍湿；黏土层80～100cm，湿；砂卵石层
度最大达14．3m(如断面C)，最小为6m(如标准断1．8～2m．卵石粒径5～12cm，稍湿；粉细砂层30～
面)。主要施工方法分别为：台阶法、临时仰拱法、CD50cm，稍湿：砂卵石层2m，卵石粒径2～10cm。无水。
法、CRD法、双侧壁导坑法等。根据粒径分级该区域砂卵石粒径较小，属圆粒卵石层。
隧道穿越地层主要为砂卵石与第三纪砾岩层。由根据卵石强度测试结果，该区问卵石地层中卵石
于卵石层具有密实度大、大粒径漂石含量大、颗粒级强度最小值52．2MPa，最大值100．8MPa，平均强度
配不良、渗透性强以及卵石强度高等特点，使得隧道54．45MPa：饱和单轴抗压强度为17．50～139．20MPa，
的开挖与支护困难，超前预支护方法与钻孔方式的选石英含量为10．28％～48．54％，卵石强度较高。
择成为施_T中的重点和难点。2超前支护方案设计
1地质描述浅埋暗挖施_T成败的关键，是控制地表下沉和周
根据开挖揭示地层情况显示。东一白区间有2种边环境及结构物的影响，而控制好地表下沉的前提是
典型地层控制围岩松驰(应力释放)和掌子面的稳定性。对于砂
1)区间东钓鱼台侧214m范同内地层可概括为：拱卵石地层，为确保开挖面稳定。目前常采用的预支护
顶由上至下依次是粉细砂层0．4m；卵石圆砾层0．2m，措施是地面注浆加固，洞内超前小导管注浆、超前深
卵石含量5％～10％．粒径集中在15cm左右，开挖孔注浆、长管棚注浆以及水平旋喷桩超前支护I。因该
1m后便出现粒径50(3m大卵石；粉质黏土2．55m；卵工程地处首体南路主路下方，路面交通繁忙、地下管
石圆砾0．7m，卵石粒径集中在10~20om，含量80％，线密集，施工时无法在地面采取措施，所以只能洞内
最大粒径60cm：砾岩层．粒径20~70cm，漂石含量处理

2010卑第4期(7一)第28拳辛荭故东一E_r85
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2．1洞内处理措施退式l3l。平面布孑L采用交联等边三角形布置(在后续施
2．1．1超前小导管注浆fz1T中可根据开挖情况做适当调整)。注浆顺序：隧道加
自北京地铁复兴门折返线成功地应用小导管作同区域从外围到中心进行施工。该工法适用于粉质黏
为超前预加同手段后，我国城市地铁隧道多采用小导土及黏质粉土、细砂层、砂卵石地层等各种地层
管作为预加固的主要技术手段。对注浆的小导管，如果鉴于在粒径2～20cm的砂卵石地层超前小导管
间距合适，注浆饱满搭接，则能在隧道轮廓线以外形施丁闲难，为确保围岩稳定、开挖安全、地层变形小．
成一定厚度的结构，这样小导管既能加同一定范同的在采用超前深孔注浆前应对地层进行超前预支护。
同岩，又能支托围岩。目前，小导管常用的施工方法主超前深孔注浆每循环进尺14m，后序注浆段均预
要有顶入法、吹管法、钻机施T法。其巾：顶入法主要适留4m已注浆段作为止浆岩盘，钻孔问距1mx1m。梅
用于黏土层、粉土层、细砂层，对于砂卵石地层则随粒花型布置，采用钻机成孔，选用水