地铁单洞双层重叠隧道开挖施工.docx

地铁单洞双层重叠隧道开挖施工摘要:简要介绍城市地铁单洞双层重叠隧道浅埋暗挖开挖施工技术。关键词:地下铁道;重叠隧道;开挖施工1工程概况深圳地铁一期工程3C标段(国贸站至老街区间隧道北段)位于深圳市人民路与深南东路交汇处及其南、北部,由四个子单位工程组成,分别为华中国际酒店桩基托换工程、百货广场桩基托换工程、国老区间北段明挖及暗挖隧道工程。暗挖隧道从华中国际酒店及百货广场建筑物桩群及其地基中穿越,为保护上部结构物的安全使用而对其桩基础进行了桩基托换的预防性处理。地铁区间隧道也为减少对建筑物基础的影响范围而采用左、右线上下重叠的单洞双层直边墙拱形的结构形式。1.1地质水文情况区间内原地貌单元为第四系海中平原、地形较平坦,地层岩体为上覆第四系全新统人工堆积层(Q4ml)、海冲积层(Q4m+al)及第四系残积层(Qel4),下伏侏罗系中统(J2)凝灰岩、震旦系(Z)花岗片麻岩,局部为燕山期(r5)花岗岩侵入体。区间内存在F4、F4′二条近于平行的断层。主要由断层糜棱岩、断层泥和断层角砾组成。该区间地下水按赋存介质可分第四系孔隙潜水、基岩裂隙水和断层带水。地下水位于地表下1.20～3.00m,高程1.60～3.61m,地下水对砼结构、钢结构具弱腐蚀分解性。1.2设计情况暗挖隧道(SK1+755～+600)长155m,埋深12～16m,纵坡为2.9%下坡的单洞双层重叠隧道(左线在下层,右线在上层),开挖宽度6.8m,平均开挖高度13.2m,平均开挖量82m3/延米,分A、B、D、E四种衬砌类型,采用复合式衬砌,初支采用喷锚网+格栅钢架,初支喷砼为C20,锚杆为R25中空注浆锚杆,二衬砼为C25S8防水砼,防水层采用PVC全包防水板。辅助支护措施为拱部?76自进式注浆管棚,部分拱墙设42超前小导管注浆。1.3工程特点(1)工程涉及工程项目施工内容多,技术复杂,施工难度大。(2)地下水位高,砂层厚,开挖岩体软硬变化大,并要穿越两条断层破碎带。(3)单洞双层重叠隧道边墙高,结构受力复杂。(4)隧道上方地面建筑物密集,地下管线多,隧道从建筑物基础桩群中穿越,环境保护要求高。2施工总体方案按新奥法原则并结合采用浅埋暗挖法组织施工,并认真研究本工程所处的特殊周边环境,及地质、水文条件,针对性地采取可靠的技术措施以控制地下水流失、地层变位并确保实现洞内防坍,隧道施工工艺流程如图1所示。2.1隧道开挖施工根据本隧道的结构尺寸,隧道开挖划分为四个台阶,即左、右线隧道分别采用两个台阶进行开挖。四个台阶以第一台阶开挖为主,各台阶在保证台阶长度一定的前提下,按平行作业分头组织施工,每次进尺为0.5m或0.75m。采用预留核心土微台阶法进行施工,第一、二、三、四台阶微台阶长度控制在1.5～2.0m,在实际开挖施工中,将根据暗挖实际揭示水文地质情况及施工监测信息反馈,适时调整并优化各台阶长度,第一、二、三台阶采用人工配备风镐进行开挖,采用人力架子车运碴,第四台阶采用小型反铲挖掘机配合人工进行开挖。采用机动小翻斗车运碴。隧道开挖遇中风化岩层尽量采用人工开挖,必要时采用微振控制爆破技术进行开挖,施工中要充分利用围岩的自稳时间,快速开挖、快速封闭,确保隧道安全,掌子面开挖后,及时进行掌子面初支面初喷砼和排水,避免岩石风化、潮解而降低强度,初支结构及时封闭,根据监控量测情况,必要时台阶设立临时仰拱,控制变形发展。爆破施工,要进行爆破参数以及爆破振动效应试验进行爆破噪声监测,根据实际情况不断调整钻爆参数。2.2隧道支护2.2.1隧道超前支护本隧道主要超前注浆管棚为拱部76长8m的超前注浆管棚,及百货广场、华中国际酒店处的隧道拱、边墙42超前注浆小导管。超前注浆管棚具体布置详见表1。(1)自进式T76N迈式中空注浆锚杆。T76N迈式中空注浆管棚布置在拱部,环向间距为0.3m,纵向间距为6.0m,每根长度为8.0m,自进式T76N超前注浆管棚,采用钻机直接顶进施工,纵向每6m进行一环施工,管棚最后钻进时,采用1.5～2m的连接钻杆将管棚送进到位;管棚打设时,采用两侧对称打设,或分段打设管棚,以便能够及时进行注浆。采用前进式分段注浆工艺,分段分序进行注浆施工,先施工单序号孔,后施工双序号孔;采用水泥、水玻璃双液浆进行注浆,每次注浆长度为50cm,注浆压力控制在1.0MPa以下。根据量测结果,采用单根钻进、注浆,或钻孔多根后再分根进行注浆;(2)42小导管超前注浆。超前小导管采用42普通钢管,管长4.5m,搭接1.5m,实用长度3m,注浆管一端做成尖形,另一端焊上铁箍(6钢筋),管身在距铁箍端1.5m处开始钻孔,钻孔沿管壁间隔300mm呈梅花形布设,孔径6～8mm。钻孔后,将小导管沿孔打入;地层松软用游锤或手持风钻直接将小导管打入,岩层较硬时先钻套孔,后用风镐顶进。掌子面喷5cm厚混