紧临既有建筑物的城市地铁暗挖隧道施工技术修改版

紧邻既有建筑物的城市超大断面

暗挖隧道施工技术中铁十三局集团第五工程有限公司二0一0年四月二十四日紧邻既有建筑物的城市超大断面

暗挖隧道施工技术

第一部分工程概况

第二部分工程地质条件

第四部分针对特点及重难点采取的相应措施

第三部分工程特点及重难点

第五部分施工小结一.工程概况西安地铁二号线18标是我公司在陕西省西安市承建的第一个地铁项目，该工程大体分三部分：一座车站、一段暗挖区间及一段明挖区间。该工程具有工程量大、工序多、质量标准高、技术含量高等特点。本文仅针对暗挖区间的特点、重难点以及临近电视塔的保护等问题进行详细阐述。一.工程概况本标段暗挖区间位于陕西省自然博物馆东侧，区间隧道呈南北走向，全长97.1m。采用中洞法+CRD法进行施工，暗挖段车站端断面宽22.5m，高10.628m；区间端断面宽24m，高11.778m。为典型的城市超大断面浅埋暗挖隧道。

一.工程概况区间隧道东侧的长安南路为西安市南北交通的主干道之一；西侧为陕西电视塔群建筑。西电视塔是西安市城市南北轴线上的重要标志性建筑，电视塔塔高246米，其基础为筏型基础，埋深为13.5米，基底比隧道拱顶还要高出1.8米，其边缘距暗挖隧道最近距离为32.5m。区间隧道陕西省电视塔区间隧道与电视塔平面位置示意图止水帷幕电视塔区间隧道与电视塔剖面位置示意图暗挖隧道会展中心站全景图

车站明挖区间暗挖电视塔电视塔远景图

电视塔近景图

电视塔与车车站及区间间隧道位置关系近近景图隧道入口电视塔二.工程地地质条件1、地形地地貌工程所在场场地内地形形北高南低低，西高东东低，地面面标高介于于432.50～440.000m，，高差达7.5m，，场地周边边有电视塔塔及陕西省省自然博物物馆等重要要建筑物。。二.工程地地质条件2、地层岩岩性本场地属西西安市黄土土梁，工程程影响深度度内主要地地层为上更更新统风积积黄土、残残积古土壤壤及中更新新统风积老老黄土、残残积古土壤壤（老黄土土与古土壤壤交替成层层）、冲积积粉质黏土土（夹砂））。详见下下图右线地质纵纵剖面图。暗挖起暗挖终古土壤老黄土老黄土常水位线暗挖基底区间隧道右右线地质纵纵剖面图三.工程特特点及重难难点1、特点：：隧道断面面大，工序序繁多后配线暗挖挖区间是大大型的双连连拱形隧道道，共由10个小断断面组成。。中导洞有2个断面，，采用上、、下台阶法法施工；左、右线各各4个断面面，分别采采用CRD法施工。。整个隧道工工序繁多、、断面变化化频繁，开开挖断面跨跨度大，施施工中需处处理好各个个工序间的的衔接。三.工程特特点及重难难点2、重难点点：区间隧隧道与电视视塔距离过过近电视塔地基基为天然地地基，基础础为环形钢钢筋混凝土土基础，厚厚度为2m，基础埋埋深高于地地铁隧道埋埋深，通过过调查，从从运营至今今沉降观测测结果显示示，电视塔塔略向西北北倾斜，即即远离隧道道方向，但但倾斜值在在高耸建筑筑允许范围围内，因此此针对电视视塔的保护护是整个工工程的重中中之重。四.施工措措施由于隧道与与电视塔距距离过近，，为实现隧隧道与电视视塔周边土土体的整体体稳定，就就要从隧道道本身施工工以及针对对电视塔的的具体保护护措施着手手，做到两两大方面均均要兼顾，，无论哪一一方面在施施工过程中中存在问题题，都会给给电视塔的的安全带来来严重隐患患。四.施工措措施（一）隧隧道本身施施工1、隧道初初支及衬砌砌（1）短进进尺开挖：：每个循环进进尺控制在在0.5m，严禁超超挖。四.施工措措施（2）加快快开挖速度度：上导全部采采用人工开开挖的方式式，下导小小挖机配合合开挖已加加快施工进进度。四.施工措措施(3)加加强超前支支护：隧道上半断断面拱顶设设置φ159mm超超前大管棚棚注浆预支支护，开挖挖过程中设设φ42mm小导管管注浆预加加固。一点经验：：黄土地层层管棚长度度。四.施工措措施⑷衬砌及时时跟进：无论是中导导洞还是左左右线均需需根据监测测情况及时时跟进，避避免地表及及拱顶沉降降过大给隧隧道及电视视塔带来安安全隐患。。四.施工措措施⑸做好监测测工作：此部分工作作包括隧道道监测以及及电视塔监监测，以期期及时反馈馈信息，指指导施工。。地面沉降监监测点拱顶下沉水平收敛位位移隧底隆起隧道内部监监测点位布布置图沉降监测点点测斜监测点点电视塔监测测点位布置置图四.施工措措施2、开挖工工序要求严格按照施工工工序要求进进行施工。工序图如下中导洞上台阶阶开挖中导洞上台阶阶初支中导洞下台阶阶开挖中导洞下台阶阶初支中隔墙施工左断面外侧导导坑上台阶开开挖右断面外侧导导坑上台阶开开挖左断面外侧导导坑上台阶初初支右断面外侧导导坑上台阶初初支左断面外侧导导坑下台阶开开挖右断面外侧导导坑下台阶开开挖左断面外侧导导坑下台阶初初支右断面外侧导导坑下台阶初初支左断面内侧导导坑上台阶开开挖右断面内侧导导坑上台阶开开挖左断面内侧导导坑上台阶初初支右断面内侧导导坑上台阶初初支左断面内侧导导坑下台阶开开挖右断面内侧导导坑下台阶开开挖左断面内侧导导坑下台阶初初支右断面内侧导导坑下台阶初初支上导开挖（进尺0.5m）上导初支下导开挖下导初支中隔墙施工左右断面侧导导坑上导开挖（进尺0.5m）左右断面侧导导坑上导初支支左右断面侧导导坑下导开挖挖（进尺0.5m）左右断面侧导导坑下导初支支左右断面内导导坑上导开挖（进尺0.5m）左右断面内导导坑上导初支支左右断面内导导坑下导开挖挖（进尺0.5m）左右断面内导导坑下导初支支四.施工措施施在此提两点经经验和教训：：第一点：针对对超大断面的的黄土地层隧隧道，莫要轻轻易更改土方方开挖施工工工艺前期施工过程程中，考虑到到工期紧张，，临时调整过过施工工艺，，调整的前提提是在监测数数据显示良好好的情况下进进行的，同时时也征得了建建设单位、设设计单位以及及监理单位的的同意。四.施工措施施具体情况是：：中导洞开挖一一段距离后，，大约二倍洞洞径（22m）的时候，，监测数据显显示地表沉降降为0。为了了加快施工进进度，在中隔隔墙未跟进的的情况下，左左右线外侧导导洞试探性的的进行了开挖挖。在中导洞洞贯通（总计计98.6米米）、左右线线外侧导洞进进尺分别四.施工措施施为40米及36米时，地地表沉降仅为为21mm，，开挖边线以以外15米处处地表沉降仅仅为1mm。。基于此，左左右线外侧导导坑加快了施施工进度，但但刚好一个月月后，问题出出现了，在左左右线外侧导导洞进尺分别别为60米和和56米时，，距洞口35米的中导洞洞位置，地表表沉降在一个个月内突然增增加了四.施工措施施41mm（累累积值为57mm），已已超出了警戒戒值，为了避避免沉降继续续增大，中隔隔墙加快了施施工进度，由由原来的单工工作面单向施施工变成了双双工作相向施施工，虽然地地表沉降最终终得到了控制制，但因抢中中隔墙施工浪浪费了大量的的人力、物力力及财力。期期间值得庆幸幸的是未因地地表沉降而改改变电视塔原原来的沉降变变化趋势。四.施工措施施第二点：衬砌砌适时施工，，拆撑不可冒冒进中导洞的中隔隔墙根据监测测数据来选择择施作时间，，但必须在左左右线外侧导导坑开挖前完完成，同时做做好中隔墙拱拱顶注浆工作作。左右线同同样根据监测测结果来确定定二衬施工时时间，须注意意的是：左右右线二衬必须须同时跟进，，保证对称施施工；另外，，临时支撑拆拆除严格按照照提前一节（（6m）进行行，严禁多拆拆，杜绝安全全风险。四.施工措施施（二）电视塔塔的保护措施施措施一：设设置止水帷幕幕由于本段有饱饱和软黄土，，隧道施工期期间的降水可可能是引起电电视塔沉降的的主要因素，，因此隧道施施工时需设置置止水帷幕，，即暗挖结构构与电视塔之之间打设高压压旋喷桩止水水帷幕，延长长地下水流通通的距离，降降低地下水的的水力坡度，，使电视塔四.施工措施施处沉降不发生生或即使发生生时，沉降值值能控制在允允许的范围内内。本工程设计打打设双排φ800mm@650mm的高压旋喷喷桩作为止水水帷幕，桩长长为33.51m，其中中实桩长度18m，空桩桩长度为15.51m。。纵向分布长长度107m，与暗挖结结构边线距离离5.7m～～11m不等等。旋喷桩实实桩深入隧道道底以下5m。见止水帷帷幕与电视塔塔剖面位置关关系图。止水帷幕电视塔止水帷幕与电电视塔剖面位位置关系图止水帷幕施工工过程照片止水帷幕地面面痕迹实景照照片措施二：回回灌措施降水可能会破破坏电视塔附附近地基土的的应力平衡，，造成电视塔塔向东倾斜的的可能。另外外，该段区间间隧道围岩及及路基基本均均为<4-1-2>饱和和软黄土，不不利于土体稳稳定，特别是是机车运行时时产生的振动动等影响，为为避免电视塔塔可能出现的的倾斜，在该该处降水施工工中采用回灌灌法，在沉降降区域施工回回灌井，纵向向间距40米米，回灌井与与降水井之间间的距离>5.0m。四.施工措施施降水井（五口口）回灌井（三口口）车站原降水井井后配线明挖降降水井电视塔回灌井平面布布置示意图止水帷幕降水井观测井常水位水位线回灌井回灌井及降水水井剖面位置置示意图降水井及回灌灌井实景照片片措施三：监测测措施隧道开挖产生生的降水效应应及开挖对周周边土体的扰扰动均会使电电视塔基础产产生沉降或不不均匀沉降，，因此，在电电视塔结构周周边布置沉降降观测点，塔塔身布置倾斜斜观测点，具具体内容如下下：四.施工措施施（1）监测沉沉降值：电视塔上八角角位置布设沉沉降监测点，，随时观测竖竖向位移值；；（2）监测倾倾斜值：电视塔上布设设测斜仪，随随时观测倾斜斜值；四.施工措施施（3）结构裂裂缝的观测：：在施工前、中中、后期随时时检查并观测测其裂缝情况况；（4）监测频频率：暗挖施工通过过电视塔时，，加强监测频频率为2次/1天。四.施工措施施五.施工小结结目前本隧道施施工已经结束束，施工过程程中几处重点点总结如下：：1、施工监测测数据仅能指指导施工监测数据不一一定具有预见见性，只能起起到指导施工工作用，对于于黄土地层的的复杂断面隧隧道来说，绝绝不能因数据据反映情况良良好而轻易更更改隧道开挖挖的施工工艺艺。五.施工小结结2、降水对黄黄土地层的沉沉降影响相对对较小在隧道开挖边边线以外的15米处以及及车站基坑外外2米处布设设沉降点的观观测情况来看看，最大沉降降值未超过10mm。五.施工小结结3、止水帷幕幕作用显著止水帷幕对阻阻止地下水流流动、保护电电视塔安全确确实起到了积积极的作用，，施工期间，，电视塔侧所所测水位未发发生明显变化化。同时，止止水帷幕实桩桩与虚桩的设设置更大限度度地减少了工工程造价及施施工用时。五.施工小结结4、回灌井未未进入使用状状态在保证止水帷帷幕施工质量量的前提下，，回灌井可以以不施作，虽虽然理论上可可以促成地基基土的应力平平衡，但实际际意义不大。。五.施工小结结5、主要监测测数据显示如如下：隧道监测情况况：地表沉降最大大值为230mm，超出出允许值；隧隧道拱顶沉降降最大值为59mm（个个别点），超超出允许值9mm，在隧隧道中线位置置；隧道收敛敛最大值为21.41mm，未超出出允许值的23.50mm（0.005B）。。五.施工小结结地表沉降过大大原因分析：：根据陕西省自自然博物馆提提供的数据及及我单位现场场实际调查的的结果显示，，区间隧道上上方的小山包包是自然博物物馆绿化地的的一部分，小小山包本身为为人工填土所所成，没有经经过类似碾压压或其它方式式的特殊处理理，土体本身身密实度及稳稳定性均较差差，尤其是在在土体遇水后后，地表沉降降非常明显。。由于隧道是是在雨季施工工，加之隧道道开挖初支的的影响，在诸诸多因素共同同作用下，造造成了地表沉沉降相对较大大，但对周边边环境及电视视塔均无影响响。五.施工小结结电视塔监测情情况：最小沉降为6.9mm，，位置在靠近近隧道侧；最最大沉降为8.3mm，，位置在远离离隧道侧。电视塔无裂缝缝及变形。五.施工小结结综上所述，隧隧道施工期间间，由于采取取了有效的措措施，电视塔塔未因隧道施施工而受到影影响，仍然保保持原来姿态态及速率向远远离隧道方向向倾斜。敬请各位领导导、专家提出出宝贵意见和和建议谢谢大家！西安市城市快快速轨道交通通二号线一期期工程尤家庄庄至长延堡段段TJSG-18标段中铁十三局集集团有限公司司9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Tuesday,December20,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。00:58:4500:58:4500:5812/20/202212:58:45AM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。12月-2200:58:4500:58Dec-2220-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。00:58:4500:58:4500:58Tuesday,December20,202213、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。12月月-2212月月-2200:58:4500:58:45December20,202214、他乡生白发发，旧国见青青山。。20十二月月202212:58:45上午午00:58:4512月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月2212:58上上午12月-2200:58December20,202216、行动动出成成果，，工作作出财财富。。。2022/12/200:58:4500:58:4520December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。12:58:46上上午12:58上午00:58:4612月-229、没有失败败，只有暂暂时停止成成功！。12月-2212月-22Tuesday,December20,202210、很多事情情努力了未未必有结果果，但是不不努力却什什么改变也也没有。。。00:58:4600:58:4600:5812/20/202212:58:46AM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。12月-2200:58:4600:58Dec-2220-Dec-2212、世间成成事，不不求其绝绝对圆满满，留一一份不足足，可得得无限完完美。。。00:58:4600:58:4600:58Tuesday,December20,202213、不知知香积积寺，，数里里入云云峰。。。12月月-2212月月-2200:58:4600:58:46December20,202214、意志志坚强强的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥块一一样任任意揉揉捏。。20十十二二月202212:58:46上上午午00:58:4612月月-2215、楚塞三湘湘接，荆门门九派通。。。。十二月2212:58上午12月-2200:58December20,202216、少年十五五二十时，，步行夺得得胡马骑。。。2022/12/200:58:4600:58:4620December202217、空空山山新新雨雨后后，，天天气气晚晚来来秋秋。。。。12:58:46上上午午12:58上上午午00:58:4612月月-229、杨柳柳散和和风，，青山山澹吾吾虑。。。12月月-2212月月-22Tuesday,December20,202210、阅读一切切好书如同同和过去最最杰出的人人谈话。00:58:4700:58:47