电力隧道浅埋暗挖法施工方案(可编辑)

电力隧道浅埋暗挖法施工方案一、总体施工方案暗挖隧道施工过程中应严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测"的十八字方针，切实做到信息化施工.现场监控量测是监视围岩稳定、判断隧道支护结构是否合理、施工方法是否正确的重要手段，也是保证安全施工、提高经济效益的重要条件，应贯穿施工的全过程,通道量测数据的分析处理，掌握围岩稳定性的变化规律，调整支护结构参数.超前小导管如在粘土层施工,采用风钻钻进法打设,在砂卵石层用φ20mm的高压风管吹孔,铁锤夯打。隧道渣土在隧道内由人工手持风镐、铁锨开挖，手推车运输，然后通过设在施工竖井处的5T电动葫芦吊出竖井，自卸汽车运出施工现场。喷射用混凝土通过输料筒输送至竖井底部，人工用手推车运输至作业面。二次衬砌用混凝土采用商品砼,通过输送泵输送至作业面。整个暗挖隧道重点控制地表沉降、管线保护，采取不同的施工方法，以超前钢插管超前支护、注浆加固地层为主要手段，及时施作支护体系.二、主要施工方法总体施工工序：竖井施工→马头门施工→隧道土方开挖→初衬施工→防水施工→底板钢筋绑扎→支模板→浇注二次衬砌混凝土→电缆支架及人行步道施工→现浇混凝土盖板→检查井施工→防水处理→回填.、竖井初衬施工竖井是电力隧道工程施工时的工作井,也是电缆敷设、检查、维修时的人员、设备出入口。本工程竖井采用Φ4.1m圆形竖井结构。主要施工工序：测量放线→人工挖探坑→开挖井口土方→绑扎锁口圈梁钢筋→支立模板→浇筑圈梁砼→砌筑井口段挡土墙→立龙门架→搭护栏→开挖竖井土方→安装网构钢架→喷射砼→井底钎探→竖井封底。竖井井口段施工土方开挖采用人工开挖，正式开挖前必须先挖条形探坑，必须挖至原状土。条探坑呈“十"字交叉，交叉点为竖井中心点，发现没有地下障碍物及管线后方可继续开挖。开挖过程中发现地下建筑物、管线或文物必须立即停止施工，制定保护方案,联系相关单位，按照有关预案程序采取相应措施.竖井开挖过程中及时网喷C20砼防止井壁坍塌。挖到地表下圈梁底部的标高后,绑扎圈梁钢筋。锁口圈梁采用混凝土输送泵一次性灌注C30混凝土，然后根据竖井规格依照设计图纸进行圈梁上部砖墙的砌筑。在施工时，根据设计要求及施工需要完成爬梯、临电、临水、下料系统等的预埋件的布设,避免竖井完成后对结构体进行反复的凿除,破坏竖井结构。龙门架安装龙门架是施工时的垂直运输设备，所有材料、设备、土方必须由龙门架的电葫芦吊运。龙门架安装完成后,必须进行设备调试，合格后方可使用。竖井井身施工井身穿过房渣土、粘质粉土、细砂、粉砂、粘土层，根据工程地质情况和衬砌设计，竖井采用逆作法施工，竖井施工应逐榀开挖，井身土方采取半断面开挖,严禁整个井体格栅同时悬空。井身支护是由C20喷射混凝土+网构钢架+钢筋网组成的结构。竖井施工过程中,根据实际地质情况，遇到砂层时采取小导管超前注浆加固，以确保竖井及施工安全。竖井封底竖井底部格栅采用网构拱架，喷射250厚C20混凝土。钢架两端分别焊在竖井钢架上,满焊连接。马头门施工在竖井施工到底隧道马头门开始施工时，严禁全断面进行开挖，应该遵循“分段破除、立即支护、快速喷混、迅速闭合，加强监控量测”的原则。竖井马头门要分别先后施工，完成一处再施工另一处.马头门喷混后,要保证结构尺寸符合设计要求，结构表面平顺圆滑，符合相关规定。、隧道初衬施工1、隧道净断面尺寸:隧道为复合式衬砌结构，断面尺寸为2.0×2.3m，直墙、圆拱、厚平底板、净宽2.0m，起拱线高1。85m，矢高0.45m，净高2.3m。两侧支架@1000。隧道做法:喷射混凝土＋网构钢架＋钢筋网支护＋防水膜＋现浇钢筋混凝土.初衬厚度0。25m；二衬厚度为0.2m。本工程隧道采用2.0×2.3m结构形式。暗挖隧道断面图如下：（见下页）超前支护为防止隧道土体坍塌,施工时沿拱部范围内施作φ32超前小导管注浆，必须从首榀拱架腹部穿过，每榀格栅打设一排.导管根据围沿情况，粉土层可用风钻打设,在砂卵石地层中要用高压风吹孔,人工用铁锤打入超前小导管。超前小导管断面图超前小导管纵断面图操作工艺2）注浆超前小导管+水玻璃——砂土、砂砾超前小导管+AB、AC液——含水砂层、砂砾超前小导管+封面+水泥浆+静压注入—-含水砂层锚杆+小面积网片，喷砼棚护饱含土，——抢作法。以上几种方法根据土质情况和渗水情况而定.土方开挖隧道内土方采用人工开挖、手推车运输土和材料。2。0m×2。3m的隧道段土方采用环型开挖预留核心土，核心土形状为梯形。其施工程序是先沿拱部轮廓线施打φ32超前小导管(拱部120～150°范围内设置)，要求每一榀打设一排，注浆加固地层,然后采用人工持风镐、铁锨环向开挖土体。为稳定掌子面，根据地质情况适当预留核心土，核心土不得短于2m,且不得出现反坡，然后网喷5cm厚砼，架立格栅钢架，挂第二层钢筋网并喷射初期支护砼。施工时人工开挖土方用手推车运输至竖井。开挖完成后初喷砼，架设格栅钢架，网喷砼封闭成环，至此完成一个循环。应注意的质量问题①要防止邻近建筑物的下沉，应预先采取防护措施，并在施工过程中进行沉降和位移观测；在开挖过程中，应加强开挖面的地质素描和地质预报工作。②应特别注意预加固、开挖和支护等作业工序的紧密衔接,开挖后应及时进行初期支护。对将要停工时间较长的开挖作业面，不论地层好坏均应作网喷混凝土封闭。严禁结构同时悬空，杜绝多榀一次开挖。隧道不得欠挖,对意外出现的超挖或塌方应采用喷射混凝土回填密实，并及时进行回填注浆。③暗挖隧道所穿越的地层主要为砂卵,要注意使格栅架的落脚点坚实无浮土，格栅钢架着地端与基面间的空隙必须用喷砼填满；严格控制隧道开挖的中线和高程,开挖轮廓要圆顺防止超挖，局部欠挖处人工修凿.当隧道围岩自稳能力较差时，应尽可能缩短开挖长度，尽快使初期支护闭合。钢格栅支立在浅埋松散的地层中，格栅钢架与网喷混凝土联合支护，具有即时的强度和刚度能够控制土体的过大变形.土体开挖面形成后应及时架设钢格栅，需与每一根超前钢管接触，并焊接使二者形成稳固的棚架.钢架之间用螺栓连接.在钢架主筋内外两侧沿拱架环向，布置纵向连接筋。钢格栅尺寸考虑到两侧1。5cm防水层外还要考虑2cm安全误差,不能侵占二衬的空间.喷射混凝土工艺流程喷射混凝土施工工艺图施工方法原材料控制：喷射混凝土的原材料进场均应进行质量检验，进行速凝效果试验，确定初凝效果的试验，优选速凝剂的品种和确定最佳掺量，要求初凝不超过5分钟，终凝不超过10分钟。根据设计要求，由试验室进行配合比选择试验，确定水泥用量、水灰比、砂子、豆石用量，用计量图示牌悬于每个现场地泵前,作为现场配比依据。施喷前的准备：喷射作业应认真清除受喷面上的浮土回弹物等松散积料，用高压风吹净。调整好喷射机的风压、水压、做好准备。喷射作业：施喷应由上而下，从低向高地依次进行,接螺旋轨迹均匀分层喷射，喷头直对受喷面，距离为0。6m。喷射压力控制在0.12-0.15Mpa，一次喷射厚度，边墙约7-10cm，拱顶部分为5~6cm。每喷完一遍均需要一定的间隔时间,一般为前一层混凝土终凝后进行。在格栅栏风架处，喷嘴应避开钢筋密集点,以免产生密积。对悬挂在网筋上的混凝土结团应及时清除，保证喷射的密实并杜绝使用落地回弹料.喷射混凝土应将钢筋全部覆盖，喷射手应控制水灰比0.40—0.45。喷射混凝土加强养护，以防风干裂口.回填注浆待喷射混凝土强度达到设计强度的70%后，通过施工时预埋在混凝土中的φ32钢管及时进行背后回填注浆，控制地表下沉。背后回填注浆管在拱顶与隧道中线15°夹角，纵向每隔2m设一根，拱顶两侧注浆管交错布置，注入浆液为水泥砂浆，注浆时以使初期支护与围岩密贴为原则，不可使用过大的注浆压力，最大不超过0.4Mpa。出浆口的朝向与开挖方向相反，距离土体约50mm。为保证喷射混凝土支护与地层密贴,要及时进行衬砌背后回填注浆，充填注浆用水泥砂浆参考配合比例如下：灰、砂比：1：1.5～1:1。3(重量比）水灰比1:1～1：1.1注浆压力小于0.4Mpa防水施工本工程主要防水体系为：初衬喷射防水混凝土+聚乙烯丙纶复合防水+二衬C30S6抗渗混凝土自防水。聚乙烯丙纶防水卷材施工暗挖段采用聚乙烯丙纶复合防水卷材（规格为600g/m2），满粘法施工.隧道初衬施工完毕，经甲方、设计、管理、监理单位验收合格；隧道已经清理、冲洗，露出混凝土基面，且基面无漏水漏筋的情况下进行施工。施工工艺流程如下：清理基面→验收基层→堵漏及抹找平层防水→涂刷水泥聚合物灰浆→粘贴聚乙烯丙纶防水卷材→排气压实→粘贴盖条→检验复合防水卷材施工质量→底板防水保护层施工→验收隧道初期支护结束后,检查喷射混凝土基面的漏水、漏筋情况，切割外露钢筋、注浆管,并在割除部位用水泥砂浆抹成圆曲面。要对漏水严重的部位采取集中导流，埋设导流管，对独立漏点采取凿孔埋管导流的方式进行导流.满足无水施工条件后,施做找平层、涂刷水泥聚合物灰浆，然后剪裁卷材，从拱顶开始向两侧下垂铺贴,先边墙和拱顶,后粘贴底板.卷材防水附加层宽度不宜小于500mm，在立面与平面的转角处,卷材的接缝应留在平面上,距立面不应小于600mm。卷材搭接宽度为120mm，相邻边接缝应错开1m以上,并清理干净溢出的水泥胶，然后涂刷聚氨酯胶粘贴接缝盖条.防水层施做完毕后，在底板的防水层上抹5cm厚的水泥砂浆保护层，防止二衬钢筋绑扎时对防水造成破坏.变形缝、施工缝处防水竖井出口2～3m处设置变形缝，新旧沟相接处亦设置变形缝；现浇二衬结构不大于30米设置一道变形缝，而且初衬结构变形缝处二衬结构亦要设置变形缝。在变形缝处先采用30mm聚苯板作分界板,待隧道两侧喷射混凝土及防水层施作完成后，再将缝中的聚苯板剔成宽30mm，深65mm的缝，然后用聚合物水泥砂浆嵌缝深30mm，待聚合物水泥砂浆干硬后,在缝中嵌入双组份聚硫橡胶。施作完变形缝后用焦油聚氨酯及涤纶布就地制作止水带。、二衬施工1、基本要求当初期支护的变形达到基本稳定后,可以进行二次混凝土衬砌模注工序。通过监控量测,掌握隧道动态，待初支结构稳定后为二次衬砌施做最佳时机。二次衬砌施工前应做好以下几点:1)核对中线、高程、断面尺寸，所有数据均应符合设计要求。2）为确保衬砌不侵入界限，允许放样时，将设计衬砌轮廓尺寸扩大3—5cm，作为施工误差及模板拱架的预留沉降量。3)隧道断面变化和地质条件变化交界处，应设沉降缝；洞口附近及根据设计要求的部位应设伸缩缝。对以上的沉降缝、施工缝均应进行防水处理。钢筋工程隧道衬砌钢筋均采用HPB235和HRB335，混凝土保护层厚度为30mm。衬砌钢筋按照断面形状内外两层布置。钢筋加工钢筋严格按照设计文件及施工规范要求，在规范的钢筋加工场内进行加工.确认钢筋是否检验合格，不合格或未经检验的钢筋禁止进入加工场现场，钢筋进入加工场时办理验收手续。钢筋表面应洁净、无损害，油、漆污和铁锈等应在使用前清除干净，带有颗粒状或片状老化铁锈不得使用。钢筋平直，无局部折曲。调直钢筋表面不得有明显擦伤，抗拉强度不得低于设计要求的标准.加工钢筋制品由合格的专业人员制作,并对加工的产品、加工设备定期检查和不定期抽查，并对人员操作进行考核。钢筋弯制和末端弯钩均严格按设计加工，弯曲后平面上没有翘曲不平现象，钢筋弯曲后无裂缝。对HRB335级钢筋不能反复弯曲.受力面钢筋在1：1制作样台上，分单元成型;钢筋加工前，由土建工程师编制钢筋工程配料表，并向作业班组进行技术交底；钢筋弯曲成型采用GQ-40型钢筋弯曲机完成。关键部位的钢筋需放大样，对制作人员进行现场指导、验收。钢筋加工成半成品后，经质检人员检查合格后，要按类别、直径、使用部位挂好标志牌，摆放整齐，由专人管理，放置在方便运送至使用部位的地方；对检查不合格的产品及时隔离或作报废处理。钢筋安装钢筋连接的接头设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头.接头距钢筋弯起点位置大于10d。在受力中心至长度为35d且不小于500mm的区段内，同一根钢筋不得有两个接头；若在同一受拉区内，接头的受力面积占受力钢筋总截面积不超过50%。钢筋接头距钢筋弯折处，不应小于钢筋直径的10倍，且不位于结构的最大弯矩处。钢筋绑扎接头保证搭接长度不小于41d，搭接时，中间和两端共绑扎三处，并必须单独绑扎后，再和交叉钢筋绑扎.绑扎接头受拉区不超过25%。钢筋安装的技术措施施工前，要求工地技术主管对施工操作人员进行书面技术交底，进行现场放样。安排质检员对钢筋进行抽检，特别是对钢筋搭接点、节点部位作重点检查,发现问题，及时处理.隧道衬砌钢筋分两次绑扎完成，第一次绑扎至底板和侧墙筋；第二次完成断面剩余拱部钢筋.具体钢筋搭接设计将在交底中明确。由于断面配筋多为曲面钢筋,故钢筋必须经过弯曲成型尺寸检查合格后方能使用.架立时通过多点控制作业，尺寸满足规范要求。当内外层钢筋完成绑扎后，每五米悬吊中线，在此中线截面依据布设量测点，量测点均匀分布不少于六点，依此量测宽度制作不同高度的撑脚，达到控高层.绑扎完成后必须注意对成品进行保护,浇筑混凝土时前不允许闲人踩踏，并派专人值班，发现钢筋移位或松动及时纠正。钢筋安装质量检查控制标准钢筋安装时，受力钢筋的品种、级别、规格必须符合设计要求.钢筋绑扎质量通病控制措施钢筋加工原则是:必须按设计几何尺寸控制整个形体尺寸，配筋下料和制作、加工尺寸准确。绑扎前要按照图纸中标注的尺寸检查钢筋的配筋尺寸、放置位置，不准确的调整至准确位置，钢筋绑扎要牢固，严禁有松动和变形现象。钢筋骨架制作，加工放样下料,使每根钢筋尺寸和外形准确，组装应牢固、准确、整体性好。钢筋骨架移位、变形时，要及时进行校正，然后将其绑扎牢固。钢筋的下料进行备料组合，确保接头错开,控制同一区段内接头数，在接头区段内控制接头数占受力钢筋总截面积的百分率。钢筋弯起的角度和平直长度必须符合设计和规范规定。组装时严格控制间距尺寸，钢筋绑扎要牢固，严禁有松动和位移现象。钢筋绑扎中的搭接绑扣不应有松动和脱扣。为了增加成型后钢筋骨架的整体性，在可能松动位置用电弧焊点焊几点。尺寸监控：骨架成型的几何尺寸必须正确，对结构受力主筋安装应牢固，整体性好，稳定,垫块的强度要同母体混凝土强度相同,垫块的厚度要符合混凝土验收规范标准的规定，垫块放置的数量和牢固必须达到设计要求,并应起固定作用。施工中受力钢筋因各种因素必须代替时，首先要征得设计同意,并办妥书面签洽商.一个重点：在接近防水板部位，摆设、绑扎钢筋时要注意保护好防水板。模板工程隧道二衬结构以30米一个循环段分两步模注完成.第一步完成隧道底板砼部分;第二步浇注侧墙及拱顶砼，模板采用专门加工定制的组合钢模板。浇筑混凝土混凝土模注以前,应做好地下水引排工作，基础部位的浮渣和积水应清除干净,不允许带水作业。模注混凝土时，自由落高不得超过2米，应按搅拌能力、运输距离、模注速度、振捣等因素确定一次模注的厚度、次序和方向，并要求分层施工，一般情况应保持连续模注。附属构筑物的施工竖井二衬及盖板的施工完成后进行井筒、通风亭等附属构筑物的施工。因为电力人孔井均为ф800的圆形井筒，因此采用丁砖砌法，外侧大灰缝采用“二分枣”砌。砌筑一层，灌一次砂浆，然后再铺浆砌筑上一层砖,上下两层砖间竖向缝应错开。电缆支架是固定于电力隧道侧墙用于支撑电缆的悬臂式层状型钢结构，是电力隧道中重要的附属构筑物。电缆支架先进行首件支架加工,待首件支架试验、验收合格后方进行批量生产。电缆支架设计间距1.0m,通过预埋螺栓与墙体固定。接地装置是接地极和接地扁铁（母线)的统称，是电力隧道特有的部分。接地极是电力隧道中埋入地下并与大地接触的金属导体，采用∠50×5镀锌角钢制成，长度2m.接地扁铁将隧道内电缆支架等铁件与接地极相连接，形成接地回路，采用搭接焊连接。电缆支架与接地扁铁采用三面焊连接.三、施工中需注意的问题1、由于隧道断面较小,为了减少对土层的扰动次数,在进行注浆等措施加固地层后应采用全断面开挖,但为了保证掌子面作业安全和便于架设钢架，必须保留核心土。2、为了保证施工安全，防止塌落，开挖前必须沿拱顶环向打入超前小导管，通过小导管向松散地层注入浆液，以加固地层.然后环向开挖留核心土。开挖-安装网构钢架—挂钢筋网—喷射混凝土,应控制在4h以内完成，防止产生过量沉降.3、为了保证喷射混凝土与地层密贴，要及时进行衬砌背后充填注浆。4、竖井采用人工开挖,用喷射混凝土+网构钢架+钢筋网联合支护。此外，监控测量的项目有：洞内外观察;2、净空水平收敛测量；3、拱顶下沉测量；4、地表下沉测量。应根据测量结果对支护参数进行调整。膨胀土地区浅埋暗挖隧道初期开挖及支护施工工法中铁九局第四工程二〇一一年三月膨胀土地区浅埋暗挖隧道初期开挖及支护施工工法中铁九局第四工程李敬余、阎晓东、李景旺、张超英１前言隧道浅埋暗挖法施工作为城市地铁工程施工中经常运用的一种施工方法，地铁在这方面已有多个成功先例，施工技术也日趋成熟，鉴于每项隧道工程都有自身的特点，仅借鉴以往施工经验组织施工难以满足当前施工发展要求，本工法详细阐述了跨三环暗挖隧道的施工，经过项目认真组织、反复验算、努力研究实践总结出一套实用的施工工艺,便于对日后的类似工程起到借鉴帮助作用。２工法特点2.1采用CRD法组织施工，减小路面上的动荷载对暗挖隧道的施工影响；2.2隧道拱部采用大管棚配合超前注浆小导管形成最外围整体支护体系;2.3全过程监控量测信息化指导施工，使施工全过程均处于可控状态；2。4采用四步开挖法组织施工，工序简单，容易推广,特殊施工机械需用量小；2.5通过分部开挖，合理组织施工班组循环作业，节约工期，节省施工费用投入。3适用范围本工法适用于城市地铁隧道工程以及具有微膨胀地质的施工地区隧道施工；适用于大断面隧道和需要严格控制洞身变形和地表沉降的类似地下工程；同时该工法特别适用于地表有动荷载或有振动源影响的地区施工.4工艺原理本隧道采取的CRD法又称为交叉中隔壁施工法,即在隧道断面中部设置中隔墙和横撑，从而将整个隧道断面分成多个小断面(见图4—1）,减小开挖跨度和开挖高度,同时，各个开挖断面间相互错开掘进，尽量降低对围岩的扰动，同时开挖施工中通过超前注浆小导管、网喷砼使其同管棚形成整体支护体系,临时仰拱、拱顶及洞身部分采取分段成环及时封闭的原则,使开挖断面环环相扣，形成全断面初期支护封闭结构。图4-1部分完成的初支开挖隧道5暗挖隧道初期开挖及支护施工工艺流程及主要操作要点5.1暗挖隧道初期开挖及支护流程图5。2暗挖隧道初期开挖及支护施工主要操作要点5。2。1降水施工根据当地地质水文资料以及本工程的施工特殊要求，经详细验算本次施工共需设置10口降水井,降水井布置如图5。2.1-1所示图5.2。1—1降水井平面布置图超前大管棚施工本暗挖隧道与两侧明挖基坑相接，围岩自稳能力差，在明挖主体结构施工完毕进入暗挖隧道施工前，在隧道拱部120°范围内设φ108mm大管棚超前支护。图5。2。2-1大管棚施工位置布置示意图5。2.3超前小导管施工隧道施工地段为膨胀土地区，该地质遇水后易发生微膨胀，土体容易失稳，随着隧道开挖施工的进行，通过在拱部150°范围内设置小导管并注浆使其在开挖工作面以外形成厚度为0.5～1。0m的加固圈，从而保证开挖工作面的稳定，控制地表沉降，防止工作面坍塌.5.3暗挖隧道开挖施工施工步序：开挖Ⅰ部并支护→滞后于Ⅰ部5～7m开挖Ⅱ部并支护→滞后于Ⅱ部5～7m开挖Ⅲ部并支护→滞后于Ⅲ部5～7m后开挖Ⅳ部并支护。以上步序完成后，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ部开挖支护作业平行进行.隧道开挖采用人工,小型运输机械配合运土。如图5。3—1所示，隧道分4个洞室进行开挖,上洞室分台阶法开挖,预留核心土，台阶长度2～3m。左右相应洞室错开10m的距离，同侧上下台阶距离5～7m；开挖循环进尺为0。6m；开挖下部两个洞室的开挖采用全断面开挖。开挖时上台阶预留核心土，以不影响安装钢架、喷射砼等工序为宜，宽度约在1。0m左右。核心土长度0。5m左右，坡度1：0.5左右。下台阶土体留1：0.5左右坡度,掏槽开挖，支护该处侧墙,随后开挖剩余土体，支护成环。图5。3-1暗挖隧道施工工序图5。3.1土方开挖施工步骤序号图示施工步骤说明一右侧导坑上台阶留核心土开挖及支护1、作Φ42的超前小导管，并注浆2、开挖①部土体，留核心土3、设系统锚杆、铺钢筋网，架设侧面及中隔壁型钢架、4、喷砼支护二右侧导坑核心土体开挖及支护1、开挖②部核心土体2、架设水平中隔板型钢架3、喷砼支护三右侧导坑下台阶③部土体开挖及支护1、开挖③部土体2、设系统锚杆、铺钢筋网，架设侧面及中隔壁型钢架3、喷砼支护四左侧导坑上台阶④部土体开挖及支护1、施作Φ42的超前小导管2、开挖④部土体，留核心土3、4、喷砼支护五左侧导坑中台阶⑤部土体开挖及支护1、开挖⑤部土体2、架设水平中隔板型钢架3、喷砼支护六左侧导坑下台阶⑥部土体开挖及支护1、开挖⑥部土体2、布设系统锚杆、铺钢筋网，架设型钢架3、喷砼支护七二次衬砌施工1、分段拆除中隔壁、中隔板2、铺设洞身防水层3、绑扎衬砌钢筋4、仰拱超前施工5、整体衬砌拱墙5.3。2施工排水：暗挖隧道Ⅲ、Ⅳ部开挖时在在隧道仰拱两侧挖出300(宽)*300（深）mm的排水沟，排水沟纵向坡度为3‰；在隧道主洞内每20m设置一个1500×1500×1000mm集水坑洞门处设置两个2000×2000×1500mm的集水坑，用40m扬程水泵将水抽到沉淀池内，经沉淀后排入市政雨水排水系统.5。3。3施工通风:为了保证操作工人的作业环境，在每个工作面设置轴流风机进行送排风.5。4型钢钢架制安及网喷砼施工5。4型钢钢架在1∶1样台上加工制作，初支环向钢架按照下图所示的分成10个单元采用冷弯分段制作(见图-1），试拼装成功后再拆卸运至现场安装,钢架制作沿隧道周边轮廓误差小于3cm。型钢钢架利用锁脚锚杆和定位系筋定位，定位系筋采用φ22钢筋,每根长2m，共设7处，每处2根;钢架内、外侧有不小于4cm的喷射砼，将钢架置于原状土体上，在软弱地段，采用拱脚下垫钢板的方法。钢架与封闭砼之间紧贴，在安设过程中，当钢架和喷层之间有较大间隙时应设骑马垫块，垫块按每单元3处计。中隔壁的施工紧随每部的开挖工作进行。每部开挖后,及时施做连接钢筋及喷射砼，及时进行顶部中隔壁钢架的接长,中隔壁采用I22a工字钢与主体钢架用螺栓连接，钢筋网片采用双层φ8间距150×150mm，喷射砼采用C25，S6早强砼，喷射厚度350mm。中隔壁底部及时与仰拱连接。图5.4。1-1型钢拱架制作安装示意图挂网喷射砼施工站台隧道初支喷射砼为350mm厚C25，S6早强砼；采用湿喷工艺进行初支的喷射砼，湿喷砼具有粉尘少、回弹少，等优点.5。5施工监测5。5.1施工监测的标准隧道监控量测控制标准如表-1所示：监测控制标准表表5.5.1—序号项目控制标准预警标准1降水效果设计水位设计水位以下0。5m2拱顶下沉40mm32mm3地面沉降30mm24mm4横撑及临时支撑受力钢材标准强度(考虑压杆稳定）控制标准的2/35钢筋应力钢材标准强度控制标准的2/36砼衬砌应力砼标准强度控制标准的2/37水平收敛位移25mm20mm隧道监控量测测点布置及监测频率如表5。5.1—2所示：测点布置及监测频率表表5。5.1序号项目测点布置监测频率1～15天1~3个月3个月以后1拱顶下沉每10米一个断面2地面沉降每10米一个断面3横撑及临时支撑受力每10榀钢支撑设一对测力4钢筋应力设七个断面,并保证每种型式有一个量测断面5砼衬砌应力设七个断面，并保证每种型式有一个量测断面6水平收敛位移每10米一个断面7围岩与喷层间接触压力设七个断面，并保证每种型式有一个量测断面5.5。2监控量测的主要项目1.地表沉降监测暗挖隧道开挖后，地层中的应力扰动区延伸至地表，使地表产生沉降。尤其是对于城市地下工程，必须对地表沉降情况进行严格的监测和控制。沿暗挖隧道轴线按10m间距布设地表沉降断面，每个主断面9个测点，测点间距2.5～4m。地表沉降观测点监测断面及监测点的布置见图5。5.2—1所示。地表沉降观测点图5。5。2-1地表沉降监测点布置断面图2.暗挖隧道拱顶下沉1)监测点布置拱顶下沉的监测点布置见图5。5。2-2拱顶下沉、水平收敛以及水平支撑监测点布置示意图所示。图—2拱顶下沉及水平收敛监测点布置图2）拱顶下沉量测方法图-3拱顶下沉量测原理图在量测断面的拱顶埋设测点，用精密水准仪进行观测,通过详细计算求出连续两次量测的拱顶高程,将前后两次量测的数据相减得拱顶下沉值。从而可以得出累计沉降、单次沉降等曲线，并可对其进行拟合，进而可以对其最终沉降做出预测，来指导施工,拱顶下沉的量测原理如右图5.5。2图-3拱顶下沉量测原理图3.暗挖隧道水平收敛收敛监测采用数显式SWJ—IV收敛计进行量测,测量时将收敛计一端连接挂钩与测点锚栓上不锈钢环（钩）相连，展开钢尺使挂钩与另一测点的锚栓相连,在弹簧拉力作用下钢尺固紧,高精度的百分表测出细调值。在实施中，隧道开挖后及时埋置监测挂钩，测量初始值，然后根据施工进程监测收敛值,直到稳定为止。将量测结果进行分析，可得出累计洞周净空收敛与时间的关系曲线，对曲线进行拟合分析，对隧道的变形进行预测，从而达到指导施工的目的.6暗挖隧道施工投入主要设备、人力、仪器配备6.1设备投入投入的机械、机具设备表表6.1-1序号设备（仪器）名称型号规格数量状态用途1电动空压机VFY—12/71台良好隧道开挖2风钻YT—284台良好3风镐G256台良好4锚杆机PH1504台良好5湿喷机ZSP—52台良好隧道支护6液压钻机MK—5型2台良好7二次灰浆搅拌机JW1802台良好隧道超前支护8注浆泵SYB50/502台良好9插入式振捣器ZN356台良好混凝土施工10强制混凝土搅拌机JDY350B1台良好喷射混凝土施工11混凝土输送泵HBT60A1台良好混凝土施工12小型挖掘机6m2台良好隧道的土方倒运13装载机1台良好材料及弃碴运输14龙门吊20t1台良好材料及弃碴运输15小三轮车6台良好材料及弃碴运输16冷弯机DEW—16171台良好型钢加工、安装17交流电焊机BX1—4台良好18深水泵S40—40/2—7.5K12台良好施工降水；开挖排水6。2人力投入各施工阶段劳动力配备表表6。2-1施工阶段/工作工种人数2021。4。25～2021。8。5工作面一（右线）/隧道开挖及支护开挖工32钢筋工12喷砼工12龙门吊司机2装载机司机2农用车司机2~2021。10.15工作面二（左线）/隧道开挖及支护开挖工32钢筋工12喷砼工12装载机司机2农用车司机2～2021.12。2工作面一（右线)/二次衬砌施工钢筋工24模板工18砼工16杂工122021.12。25~2021。1.31工作面二(左线）/二次衬砌施工钢筋工24模板工18砼工16杂工126。3监测仪器设备投入施工监测仪器投入统计表见表6。3-1序号监测部位仪器名称1地表沉降、拱顶下沉测量徕卡DNA03电子水准仪，变形观测专用铟钢尺。2隧道净空收敛SWJ-IV数显式隧道收敛计3水位测量SWG90系列钢尺水位计及配套水位管4围岩压力接触式压力盒5钢筋应力钢筋计、电阻应变仪6测力设备锚索拉力：钢弦式锚索应力计，数字读数仪7钢架内力应变计7质量控制措施7.1现场施工质量控制措施7.1。1本工法的实施严格执行《地下铁道工程施工及验收规范》、《铁路隧道施工规范》、《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》，做到规范操作。同时，建立完善的质量保证体系，配备高素质的项目管理和质量管理人员，强化“项目管理，以人为本"对隧道初期支护分部工程进行统一管理,并随时受到业主，监理的监督管理,确保施工工程质量。7.1.2隧道喷射混凝土的设计强度和厚度必须保证，钢架要安装垂直,连接牢固，每次安装钢架拱脚处采用锁脚锚杆加7.1。3钢筋网片及钢架施工具体质量要求：1。钢筋网片加工允许偏差为:钢筋间距±10㎜；钢筋搭接长度±15㎜；并与钢架或锚杆连接牢固。钢筋网间应搭接牢固，且搭接长度不应小于200㎜。2．型钢钢架安装应符合下列规定：1)型钢钢架应垂直线路中线，允许偏差为：横向＋30㎜,纵向±50㎜，高程＋30㎜，垂直度5‰；2）钢架与壁面应楔紧，每片钢架格栅节点及相邻格栅纵向必须分别连接牢固,与纵向连接钢筋应焊接可靠；7。1.7锚杆施工要求:1。锚杆孔位允许偏差：孔位±150㎜，孔深±150㎜;2.锚杆杆体应除锈、除油，锚杆外露长度不大于100㎜。7.2喷射砼质量控制措施影响隧道施工喷射砼质量的主要因素有：拌制砼原材料的质量,砼配合比，砼拌合运输、喷射工艺、施工环境等，项目部在组织措施上、施工技术管理上及原材料使用上给予充分的保证，确保达到设计要求。喷射混凝土应密实、平整、无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓、渗漏水等现象。平整度允许偏差为30㎜,且矢弦比不应大于1/6。7.3暗挖隧道施工监测质量控制措施7.3。1本次施工监测主要分为应力监测与变形监测，监测的主要项目有：地表沉降监测、隧道周边水平收敛监测、拱顶下沉监测、地表沉降监测、围岩内部位移监测、模筑衬砌钢筋应力、围岩压力及层间支护压力监测、钢架内力监测等。7.3。2严格按照设计要求项目、频率相关规范在施工过程中跟踪监测，组织强有力的监测组，派选业务水平高、责任心强、工作认真负责的人员担任监测组长。监测组的其它管理人员、操作人员具有相应的管理水平和技术操作能力。8安全控制措施8。1现场管理安全控制措施8。1。1坚决贯彻“安全第一,预防为主"的方针，隧道施工严格遵守国家相关的法律法规。隧道开挖作业时必须戴安全帽，随时注意周围土体变化，如发现有异常情况，及时撤离并采取相应措施，同时上报上级部门.隧道施工现场除设置安全宣传标语牌外，危险地段必须悬挂按照GB2893—82《安全色》和GB2894-82《安全标志》规定的标牌，主要作业场所和安全疏散通道设立24小时的36伏安全照明，夜间有人经过的坑洞等设红灯示警。8。1.4隧道钢筋绑扎及防水铺设施工时进行两层或多层上下交叉作业时，上下层之间设置密孔阻燃防护网罩保护，正确悬挂安全带.8。2小导管注浆施工作业安全控制措施8.2.1注浆前严格检查机具、管路及接头处的牢靠程度，注浆时随时进行观察，发现问题及时处理，以防压力冲射伤人。8.2.2防化学腐蚀，作业人员坚持配戴乳胶手套等保护用具，防止水玻璃强碱灼伤皮肤，如水玻璃溅在皮肤上,及时用清水冲洗。8.2.3加强通风，降低机械以及水泥水玻璃反应产生的热量，减少水泥拌浆处的粉尘，改善施工环境。8.3隧道防坍塌安全控制措施8.3。1本隧道拱顶覆土为杂填土、粘土、含卵石粘土和含粘土卵石，承载力弱、自稳性较差，降水时会带走部分砂,导致土层自稳能力进一步削弱。为防止隧道开挖时土体坍塌及地面、管线沉降，危及施工人员生命安全,在施工过程中必须严格按设计施工、加强监测。8.3.2采取地表注浆加固措施来对拱顶覆土层进行固结处理，注浆用5m长φ42钢管注浆，间距0.8m，梅花型布置，注水玻璃+水泥双液浆；在初衬背后预埋注浆管，及时进行初衬背后注浆。8.4隧道防洪安全控制措施隧道吊出口及明挖基坑的周边砌筑30cm高的防淹挡墙，作为通常情况下的挡水设施;隧道吊出口设置钢结构防雨棚，同时在已完成的明挖顶板排水坡度最低处设置集水坑，并配备足够数量的砂袋,紧急时对吊出口及基坑周围施做围堰,防止地面水大量流入井下.9文明施工及环保措施9。1文明施工保证措施建立文明施工管理组织，制定文明施工管理制度，对施工人员进行文明施工教育,建立健全岗位责任制,提高全体施工人员文明施工自觉性，增强文明施工意识，树立企业文明施工形象。各级负责人及工作人员一律挂胸卡上岗。9。1.1挂牌施工，制作施工场地总平面布置图，标明工程名称，施工单位、工期、工程主要负责人和监督，接受社会监督。9。1。2施工现场五牌一图规格统一，内容完善，位置醒目,施工场地围挡整齐美观.9。1。3合理布置场地,严格按照有关部门审批后的平面布置图进行场地建设。施工现场坚持工完料清，垃圾杂物集中堆放，及时清运,施工废水处理达标后排至指定市政污水排放设施。9.1。4进场材料、成品、半成品以及构件等分门别类，堆放整齐，机械设备指定专人保养,保持运行正常，机容整洁。9.2环保措施9。2。1在施工过程中，我们将严格执行各项环境保护体系标准，严格遵守国家和地方政府部门颁发的环境管理法律、法规和有关规定，采用低噪音设备，并辅以消音器、隔声棚等措施，降低震动部件的噪音。9.2。2隧道开挖出碴按规定夜间运输,现场出入口设洗车槽、排污管,出碴运输车辆出场前冲洗车轮、覆盖棚布。施工临时运输道路、施工场地经常清扫、洒水保持干净湿润，避免尘土飞扬。9。2.39。2。4自觉做好环境保护工作,对施工中产生的废水，固体废弃物，按环保要求进行处理，生活中使用的一次性用品采用易降解的产品,集中堆放，按有关规定处理.9。2.59。2.6排水设施的建设遵守成都市相关排水规定，如区域内实行雨水、污水分流制的，雨水和污水管道不得混接；施工现场设明沟、沉淀池为主的排水系统，并在工程开工前完成工地排水和废水处理设施的建设;生活区食堂要设置简易有效的隔油池，配备洒水设备并指定专人负责，并加强管理,定期掏油，以免造成水污染。10效益分析站东广场站隧道工程成功采用了本工法组织施工，通过分部开挖、分块成环、充分发挥中隔墙和横撑的作用，不但保证了施工安全，还保证了三环路的行车安全；施工过程中特殊施工机械需要量小，容易推广。本工法采取分部开挖尽快成环,对围岩扰动小、变形小、断面成型好，初期支护稳固，与二次衬砌结合也非常紧密,充分保证了隧道整体的施工质量。通过运用CRD法并结合工程地点的实际作业化境采取切实有效的支护措施，使得整个初期开挖及支护施工过程得以安全顺利完成，并创下单月成环46m、双线贯通总工期提前16天的优秀记录，直接节约工期费用约40万元，同时施工过程中通过对部分型钢钢材加以重复利用节省了钢材投入约50t，直接节约料费约23万元。本工法的成功实践并得以广泛推广使得我单位在成都建筑市场领域获得业主及各方面领导的好评：2021年我单位荣获由四川省建筑协会颁发的2021-—2021年四川省年度建筑业先进企业荣誉称号。11工程实例本工法已成功应用于成都地铁2号线站东广场站跨三环暗挖隧道,并取得良好效果。成都地铁2号线站东广场站横跨三环路暗挖隧道位于成都市三环路东五段与规划道路的十字交叉路口下方，呈东、西向布置，车站暗挖段中心里程为YDK40+010，双线开挖总宽度23.78m,覆土埋设约14m,隧道开挖穿越土层主要为含卵石粘土、含粘土卵石、泥岩及局部粉砂，该土质具有微膨胀性，遇水自稳能力差，同时，三环路车流量大，且多为重载车，且隧道开挖断面大，洞体扁平，受力条件复杂。鉴于此隧道的特殊地理、地质、穿越三环路等因素分析，施工安全、三环路行车安全时首要关键，所以隧道施工中坚持“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”原则，使围岩收敛和拱顶下沉量得到良好控制，特别是大管棚辅助超前小导管的支护体系的行车，有效的控制了地表沉降，使得隧道安全穿越三环路。本工法的成功实践，有力的保障了工程质量和工期进度,同时使我单位在自稳能力差、土质遇水易膨胀地区条件下进行暗挖隧道施工取得了宝贵的施工经验，也为今后类似工程的顺利实施提供了有力的技术、施工数据的支持。城市地铁区间隧道浅埋暗挖穿越软流塑地层施工技术内容提要：本文结合工程实例介绍了城市地铁区间隧道浅埋暗挖穿越软流塑地层施工技术。从方案的比选到施工工艺、参数的选择和确定以及施工方案的实施效果做了较细致介绍。关键词：浅埋暗挖城市地铁软流塑地层1工程概况南京地铁南北线一期工程鼓楼站～玄武门站区间隧道在软流塑淤泥质粉质粘土层中采用矿山法修建隧道，在玄武门站南端(K11+225～K11+401。3)段,隧道穿过地层为软~流塑状淤泥质粉质粘土,覆土厚度约8m，地面上有2幢2层楼房、3幢5层楼房和一条φ900污水管。1.1结构设计设计结构为复合式衬砌结构，初期支护为锚喷支护，二次衬砌为模筑钢筋混凝土衬砌。软流塑地层过楼房段初期支护为模筑混凝土衬砌。设计结构横断面如图1所示，结构内力图如图2所示,初期支护和二次衬砌按刚度分担荷载。根据工程特点，施工方案软流塑地层采用大管棚+小导管超前预注浆+掌子面封闭注浆，采用短台阶开挖；软流塑地层过楼房段采用“冻结法”施工.整个施工根据现场监控量测结果进行调整.图1软流塑地层区间隧道横断面图图2软流塑地层区间隧道结构内力（K11+390)图1.2软～流塑状淤泥质粉质粘土地层情况和土体物理力学指标及分布图3断面1的地质剖面图软～流塑状淤泥质粉质粘土土体物理力学指标见下表1：软流塑地层物理力学指标表1参数②—2b3~4②—2b4③-1—2b3~4③-2-2b3～4含水率W（%）32.639.129。036.7湿密度ρ（g/cm3)1。811。821.911.87导热系数λ（W/m·k）1。6331.7621。8251.726比热容(KJ/Kg·K）1。8041。8041。6411。77导温系数α×10-3(m2/h）1。781.932。091。88含水量（％)37.533.536.9土重度γ（KN/m3)18。418.918。4孔隙比e1。040.921.03塑性指数IP10~2413.614～25液性指数IL1.071。040.98压缩系数α1—2(MPa）0.540。310。40压缩模量Es（MPa）3.776。195。08固快粘聚力C（Kpa）13.418.629。3固快内摩擦角φ(度）20.623。513.4泊松比μ0。340.310。350.33垂直渗透系数Kv×10—7（cm/s）61。281。15水平渗透系数Kh×10-7(cm/s)59。01。531.3软流塑地层暗挖隧道施工难点以上软~流塑粉质粘土、淤泥质粉质粘土，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。在软流塑地层中施工浅埋暗挖城市地铁区间隧道施工难点主要表现在以下几方面：⑴围岩自稳能力极差,开挖后易产生坍方,严重时可能发生涌泥现象，使施工无法进行；⑵地面沉降难以控制,在道路区，过大沉降易引起路面开裂，甚至坍陷，影响交通安全;在管线和建筑物区，地面沉降过大，易造成地下管线破坏和建筑物开裂,危及建筑物安全。2软流塑地层隧道施工方案2.1施工方案确定软流塑地层隧道施工拟采用台阶分步开挖法，但必须采用适当的辅助工法加固地层.常用的辅助工法有注浆加固（小导管超前注浆、大管棚+小导管超前预注浆、密排大管棚注浆）、软弱围岩仰拱超前法、旋喷或搅拌加固、冻结加固等。结合现场实际情况进行了方案比选如下表,根据比较结果决定采用大管棚+小导管超前预注浆加固方案。为分析开挖过程中洞周塑性区、开挖对地面沉降、地面既有建筑物的影响,采用平面有限元对开挖过程进行模拟分析。分析及综合比较结果如表2，施工中采用大管棚+小导管超前预注浆方案施工方案的综合比较表表2项目施工方法一施工方法二施工方法三施工方法四工法名称大管棚+小导管超前预注浆+掌子面注浆加固软弱围岩仰拱超前法水平旋喷法冻结法工法特点与原理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。软弱围岩仰拱超前法是先开挖隧道的下部，在隧道中部打设长管棚和小导管注浆，对下导坑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，开挖、施作下部初期支护;然后在隧道拱部打设长管棚和小导管注浆，开挖、支护隧道上部，主要是为了避免初期支护拱脚落拱产生的沉降。水平旋喷是将钻杆水平钻进进行旋喷注浆。它利用钻机钻孔，然后把带有喷头的喷浆管放至地层预定的位置，用从喷嘴出口喷出的射流（浆或水）冲击和破坏地层.剥离的土颗粒的细小部分随着浆液排除，其余土粒在喷射流的冲击力、离心力、和重力的作用下，与注入的浆液掺搅混合,并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列,在土体中形成固结体。冻结法是在洞周土层中降温，形成一个封闭的具有一定强度和稳定性的冻土帷幕,然后在冻土帷幕的保护下进行隧道开挖、支护与衬砌，该方法在软弱地层浅埋隧道中防塌、防沉效果好。施工难点小导管和掌子面的注浆参数与工艺;注浆加固效果；浆液的配比.小导管和掌子面的注浆参数与工艺；注浆加固效果；浆液的配比；施工组织。水平旋喷机；水平旋喷的施工工艺、参数；浆液的配比；高压旋喷跑浆和废浆的处理。冻结的参数;冻结管的施工精度；后期低温混凝土结构施作困难；解冻后对地层和结构影响。地面沉降计算最大值：37。7mm；最大值:14.7mm；最大值：10。7mm；最大值：18。9mm；试验最大值：136mm实测25～30mm，最大50mm左右.拱顶下沉计算最大值：48。2mm最大值：15。73mm最大值：45.3mm；试验实测20～25mm掌子面位移计算最大值:154。2mm最大值：85。7mm试验实测塑性区域分布塑性区分布范围稍大塑性区分布范围稍小塑性区分布范围稍小塑性区分布范围稍小施工机械水平钻机、注浆机水平钻机、注浆机水平旋喷机、高压注浆机水平钻机、冻结机械施工工期每个掌子面每月综合成洞15m（不包括二衬）每个掌子面每月综合成洞8~10m(不包括二衬）每个掌子面每月综合成洞m（不包括二衬）工期长，每个掌子面每月综合成洞施工造价每延米综合造价5。35元每延米综合造价6.04万元每延米综合造价5。39万元造价昂贵，每延米综合造价7.02万元社会效益本工法除产生地面变形和引起周围构筑物变形较大外，基本不产生环境污染，造价低，工期短,社会效益好。本工法除产生地面变形和引起周围构筑物变形较大外,基本不产生环境污染，造价低，工期稍长，社会效益好。本工法除产生地面变形和引起周围构筑物变形较大外，基本不产生环境污染，造价低，工期短，社会效益好。冷冻需要大量的氟立昂，会产生环境污染;冻结施工时冻胀和融沉不良影响大，造价高,工期长，社会效益差。综合评价对软流塑淤泥质粘土而言，本工法的关键是注浆，控制地面沉降和拱顶下沉的关键是注浆效果，控制变形略差于其它工法。本工法施工简单，造价较低。控制地面沉降和拱顶下沉效果好,但工期长，工序复杂，施工组织难度大，工程造价较高。控制地面沉降和拱顶下沉效果好，但工法不很成熟,属新工法、新工艺，水平旋喷机工效低，工程造价较高.本工法工期长、造价昂贵，施工期间控制地面沉降和拱顶下沉较好.但解冻对地层的影响和对混凝土结构的影响较大。2.2大管棚+小导管超前预注浆方案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。设计拱部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，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。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，浆液采用水泥—水玻璃双液浆。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1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3。图4大管棚+小导管施工方法示意图2。3施工工艺及参数2。3.12.3。1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。2.3.1。2大管棚管棚的施工根据地质情况采用顶进施工方法⑴开挖管棚工作室①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。8m。导向管是控制成孔方向使之不偏斜的主要手段，导向管长度不小于2②由于I类围岩段隧道较长且为弧线，根据现有水平孔钻进技术条件，隧道分段施作管棚。首先施工第一段管棚工作室，施作第一段管棚，注浆后进行隧道掘进。第一段管棚段开挖31。6m后，进行第二段管棚工作室施工及钻孔，纵向管棚搭接长度3。0m.以此类推，完成管棚超前支护施工.⑵搭设平台、安装钻机、测定孔位⑶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6。图6大管棚静压顶入法施工示意图（4）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，注浆套管上准备由出气管与进浆管，由阀门来控制开关，如图7所示.然后安装20mm塑料管作为排气管，连接注浆管等各种管路，利用锚固剂加固掌子面与管碰见的孔隙，防止漏浆。图8管棚注浆施工示意图②注浆参数：水泥采用32.5＃普硅水泥水玻璃模数2.6，25～35BeO水灰比0.6～0。8水泥水玻璃体积比1:1注浆压力0.8～1.5MPa③关闭孔口阀门,开启注浆泵进行管路压水试验，如有泄漏及时检修，试验压力等于注浆终压。④注浆时，采取低压力中流量注入,注浆过程中压力逐步上升，流量逐渐减少，当压力升至注浆终压时,继续压注10分钟，才结束注浆.（5）注浆结束标准及效果检查①单孔注浆结束标准：每段注浆都正常进行,符合P-QPT曲线，注浆终压达到设计终压，注浆量达到设计注浆量的80％，或虽未达到设计终压，但注浆量已达到设计注浆量，即可结束本孔注浆。②全段结束标准：设计的所有注浆孔均达到结束标准，无漏注现象，注(压）水试验地层吸水率小于0.05L／min，粘土固结强度σ＞0.4MPa。③注浆效果检查：采用分析法，注(压）水试验，开挖取样等方法进行.④达不到结束标准,应补充重新注浆直到满足要求为止.2.3。22。3.2Φ32小导管长3m,环向间距0。35m,拱部150O 范围内布设，插入大管棚之间，每排小导管搭接1。5～2.0m，采用水泥-水玻璃双浆液进行劈裂注浆.注浆参数如下：水泥采用32。5#普硅水泥水玻璃模数2.6，25～35BeO水泥浆水玻璃浆液体积比1：1水灰比0。6~0.8注浆压力0.8~1.5MPa2.3.32.3.3掌子面采用L=10m小导管进行注浆加固,掌子面注浆加固如图7所示，导管间距1。0×0.75m，梅花型布置，小导管为Φ42PVC劈裂注浆管,采用水泥-水玻璃双浆液劈裂注浆,注浆参数如下：水泥采用32.5#普硅水泥水玻璃模数2。6，25～35BeO水泥浆水玻璃浆液体积比1：1水灰比0.6～0.8注浆压力0.5～1。0MPa。止浆墙为25cm厚C20网喷砼。如注浆效果不理想,我们将采用流动性大、注浆效果较好的新型材料，如HC—T凝结时间可调注浆材料。2。3.3注浆孔的布置采用等边三角形全断面布置，注浆的先后顺序：先四周，后中间，中间布置一排水孔，以利于软土地层中的滞水在注浆过程中受到挤压时顺利排出。主要施工步骤为：(1）采用钻机钻孔，钻孔的垂直度误差控制在1％以内。（2）孔内灌封闭泥浆,待钻孔到设计深度后从孔内灌入封闭水泥浆,其作用是封闭单向阀管和钻孔壁之间的孔隙，迫使从管浆孔内开环,压出的浆液挤破套壳料注入四周土层.（3）在封闭泥浆达到一定的强度后，在单向阀管内插入双向密封注浆芯管进行分层注浆。首先增大压力使浆液顶开橡皮套，挤破套壳料，在土体产生劈裂，并沿着裂缝扩散，扩散范围受注浆压力、时间、浆液配比、土层特征等因素的影响。一般从底部向上注浆，达到一定压力后,提起一段再注浆，这样重复进行.注浆完成后，清洗管内残留浆液，以便于第二次重复注浆(单向阀塑料管即留在注浆后的土层中）。开挖及初期支护为保证施工安全，开挖采用台阶分部法施工.开挖顺序示意图如附图所示。上台阶环形开挖,预留核心土,及时进行挂网初喷，架立格栅钢架,每个拱脚施作两根锁脚锚杆，锁脚锚杆为Φ25中空锚杆，L=2.0m，施作边墙3.5m长、环纵向间距1。0m的置入式中空注浆锚杆、注浆，及时架设I16工字钢临时仰拱。根据土体情况，必要时对临时仰拱网喷砼封闭。下台阶开挖后及时架设格栅钢架,每个拱脚施作两根锁脚锚杆，锁脚锚杆为Φ25中空锚杆，L=2.0m施作边墙3。5m长、环纵向间距1。0m的置入式中空注浆锚杆、注浆。如地质条件不好，开挖时如掌子面不稳，则每次开挖后均采用网喷砼封闭掌子面。喷砼均采用双快(硫铝酸盐）水泥.初期支护施工完成后，立即对初期支护背后进行回填注浆加固。2。3。5基底加固在进行仰拱初期支护喷砼之前，打设Φ42钢管，钢管间距50×50cm，待施作完初期支护喷砼之后，进行劈裂注浆加固。浆液为水泥—水玻璃双浆液，注浆参数如下:水泥采用32。5＃普硅水泥水玻璃模数2.6,25～35BeO水泥浆水玻璃浆液体积比1:1水灰比0。6~0。8注浆压力1。0～1.5Mpa3施工效果采用上述方案，顺利地通过了该段软弱地层，地表沉降均不超过30mm，其他监测数据均正常。城市地铁区间隧道浅埋暗挖穿越软流塑地层施工技术内容提要：本文结合工程实例介绍了城市地铁区间隧道浅埋暗挖穿越软流塑地层施工技术。从方案的比选到施工工艺、参数的选择和确定以及施工方案的实施效果做了较细致介绍。关键词:浅埋暗挖城市地铁软流塑地层1工程概况南京地铁南北线一期工程鼓楼站～玄武门站区间隧道在软流塑淤泥质粉质粘土层中采用矿山法修建隧道，在玄武门站南端（K11+225~K11+401.3）段，隧道穿过地层为软～流塑状淤泥质粉质粘土，覆土厚度约8m，地面上有2幢2层楼房、3幢5层楼房和一条φ900污水管。1。1结构设计设计结构为复合式衬砌结构,初期支护为锚喷支护，二次衬砌为模筑钢筋混凝土衬砌。软流塑地层过楼房段初期支护为模筑混凝土衬砌。设计结构横断面如图1所示，结构内力图如图2所示,初期支护和二次衬砌按刚度分担荷载.根据工程特点,施工方案软流塑地层采用大管棚+小导管超前预注浆+掌子面封闭注浆，采用短台阶开挖；软流塑地层过楼房段采用“冻结法”施工。整个施工根据现场监控量测结果进行调整。图1软流塑地层区间隧道横断面图图2软流塑地层区间隧道结构内力（K11+390）图1。2软～流塑状淤泥质粉质粘土地层情况和土体物理力学指标及分布图3断面1的地质剖面图软～流塑状淤泥质粉质粘土土体物理力学指标见下表1：软流塑地层物理力学指标表1参数②-2b3～4②-2b4③—1—2b3～4③-2-2b3~4含水率W（%）32.639。129.036.7湿密度ρ(g/cm3）1。811.821。911。87导热系数λ（W/m·k）1。6331.7621。8251.726比热容（KJ/Kg·K）1。8041。8041.6411。77导温系数α×10-3（m2/h)1.781.932.091.88含水量（％)37。533。536。9土重度γ（KN/m3)18.418.918。4孔隙比e1.040.921。03塑性指数IP10～2413.614~25液性指数IL1。071。040.98压缩系数α1-2（MPa）0.540.310。40压缩模量Es(MPa）3。776.195.08固快粘聚力C(Kpa）13.418.629.3固快内摩擦角φ(度)20.623.513.4泊松比μ0。340.310。350.33垂直渗透系数Kv×10—7(cm/s）61.281.15水平渗透系数Kh×10—7(cm/s）59。01.531。3软流塑地层暗挖隧道施工难点以上软～流塑粉质粘土、淤泥质粉质粘土,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。在软流塑地层中施工浅埋暗挖城市地铁区间隧道施工难点主要表现在以下几方面：⑴围岩自稳能力极差，开挖后易产生坍方，严重时可能发生涌泥现象，使施工无法进行；⑵地面沉降难以控制,在道路区，过大沉降易引起路面开裂，甚至坍陷，影响交通安全；在管线和建筑物区,地面沉降过大，易造成地下管线破坏和建筑物开裂,危及建筑物安全。2软流塑地层隧道施工方案2。1施工方案确定软流塑地层隧道施工拟采用台阶分步开挖法，但必须采用适当的辅助工法加固地层.常用的辅助工法有注浆加固(小导管超前注浆、大管棚+小导管超前预注浆、密排大管棚注浆）、软弱围岩仰拱超前法、旋喷或搅拌加固、冻结加固等.结合现场实际情况进行了方案比选如下表，根据比较结果决定采用大管棚+小导管超前预注浆加固方案。为分析开挖过程中洞周塑性区、开挖对地面沉降、地面既有建筑物的影响，采用平面有限元对开挖过程进行模拟分析.分析及综合比较结果如表2,施工中采用大管棚+小导管超前预注浆方案施工方案的综合比较表表2项目施工方法一施工方法二施工方法三施工方法四工法名称大管棚+小导管超前预注浆+掌子面注浆加固软弱围岩仰拱超前法水平旋喷法冻结法工法特点与原理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.软弱围岩仰拱超前法是先开挖隧道的下部，在隧道中部打设长管棚和小导管注浆，对下导坑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，开挖、施作下部初期支护;然后在隧道拱部打设长管棚和小导管注浆，开挖、支护隧道上部,主要是为了避免初期支护拱脚落拱产生的沉降。水平旋喷是将钻杆水平钻进进行旋喷注浆.它利用钻机钻孔,然后把带有喷头的喷浆管放至地层预定的位置,用从喷嘴出口喷出的射流（浆或水）冲击和破坏地层。剥离的土颗粒的细小部分随着浆液排除,其余土粒在喷射流的冲击力、离心力、和重力的作用下,与注入的浆液掺搅混合，并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列,在土体中形成固结体.冻结法是在洞周土层中降温,形成一个封闭的具有一定强度和稳定性的冻土帷幕，然后在冻土帷幕的保护下进行隧道开挖、支护与衬砌，该方法在软弱地层浅埋隧道中防塌、防沉效果好。施工难点小导管和掌子面的注浆参数与工艺；注浆加固效果；浆液的配比。小导管和掌子面的注浆参数与工艺；注浆加固效果；浆液的配比；施工组织。水平旋喷机；水平旋喷的施工工艺、参数；浆液的配比；高压旋喷跑浆和废浆的处理。冻结的参数；冻结管的施工精度;后期低温混凝土结构施作困难;解冻后对地层和结构影响。地面沉降计算最大值:37。7mm；最大值：14。7mm；最大值：10。7mm;最大值:18.9mm；试验最大值：136mm实测25~30mm,最大50mm左右。拱顶下沉计算最大值：48。2mm最大值：15.73mm最大值：45。3mm;试验实测20~25mm掌子面位移计算最大值：154。2mm最大值：85。7mm试验实测塑性区域分布塑性区分布范围稍大塑性区分布范围稍小塑性区分布范围稍小塑性区分布范围稍小施工机械水平钻机、注浆机水平钻机、注浆机水平旋喷机、高压注浆机水平钻机、冻结机械施工工期每个掌子面每月综合成洞15m（不包括二衬）每个掌子面每月综合成洞8~10m（不包括二衬）每个掌子面每月综合成洞m（不包括二衬）工期长,每个掌子面每月综合成洞施工造价每延米综合造价5.35元每延米综合造价6.04万元每延米综合造价5。39万元造价昂贵,每延米综合造价7.02万元社会效益本工法除产生地面变形和引起周围构筑物变形较大外,基本不产生环境污染，造价低，工期短，社会效益好.本工法除产生地面变形和引起周围构筑物变形较大外，基本不产生环境污染，造价低，工期稍长，社会效益好。本工法除产生地面变形和引起周围构筑物变形较大外，基本不产生环境污染，造价低，工期短，社会效益好.冷冻需要大量的氟立昂，会产生环境污染；冻结施工时冻胀和融沉不良影响大，造价高，工期长，社会效益差.综合评价对软流塑淤泥质粘土而言，本工法的关键是注浆，控制地面沉降和拱顶下沉的关键是注浆效果，控制变形略差于其它工法.本工法施工简单，造价较低。控制地面沉降和拱顶下沉效果好，但工期长，工序复杂，施工组织难度大，工程造价较高。控制地面沉降和拱顶下沉效果好，但工法不很成熟，属新工法、新工艺，水平旋喷机工效低,工程造价较高。本工法工期长、造价昂贵，施工期间控制地面沉降和拱顶下沉较好。但解冻对地层的影响和对混凝土结构的影响较大.2。2大管棚+小导管超前预注浆方案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。设计拱部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,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