地下工程地铁隧道之局部黄土区施工方法

地下工程地铁隧道之局部黄土区施工方法浅析

中铁隧道集团有限公司西安指挥部1内容提要

西安地铁背景情况介绍西安地铁二号线沿线工程地质及水文地质

车站施工方法比选及适应性简析

区间隧道施工方法比选及适应性简析

施工经验教训及需进一步研究解决的问题23一、西安地铁背景情况介绍西安是世界著名的历史文化名城，是欧亚大陆桥中国段和中西部的重要城市。是我国重要的科研、教育、装备制造业及高新技术产业基地。是全国中西部地区交通枢纽中心。西安有3100多年的建城史和1100多年的建都史，历史上有13个王朝在此建都，与雅典、罗马、开罗同被誉为世界四大著名古都。4按照国务院批准的《西安市城市快速轨道交通建设规划》，西安市总共建设6条地铁线路，总长251.8公里。共设16座换乘站，150座车站（不含一号线东、西延伸段），10座车辆段，4座停车场，2处控制中心。轨道交通线网形成“棋盘+放射式”网状结构布局，线网中一、二、三号线为骨干线，既满足了城市东西向、南北向主轴线上的客运交通需求，又向外拓展了城市发展空间；四、五、六号线是轨道交通网的辅助线，主要满足城市功能组团之间的交通需求，对线网进行加密完善。5西安地铁规划设计图6二、西安地铁二号线工程地质及水文地质

西安市位于渭河冲积平原～关中平原的中部，二号线呈南北向展布，贯穿城区，沿线地势平坦开阔，东高西低，中间高南北两侧低，平均坡降约2～5‰，局部黄土梁洼区，坡降较大。自北而南依次通过渭河冲洪积平原、黄土梁洼、潏河冲积平原三个次级地貌单元。二号线线路通过不同的地貌单元，岩性及岩土组合也有较大差异。7二号线各车站、区间隧道主要修筑于第四系全新统、上中更新统风积及冲积土层中，属中硬场地土和中软场地土两类，前者主要分布渭河、潏河河床及阶地区、后者主要分布于黄土梁洼区。

沿线地层以人工填土、黄土、黄土状土、砂层、粉质黏土为主。对二号线影响较大的地质问题有地裂缝、饱和软黄土、湿陷性黄土、液化砂层。此外西安市的人工填土不仅分布广、厚度大，土层的产状和厚度在平面上变化迅速，而且性质十分复杂，人工填土在二号线广泛分布最厚处大于10m。8水文地质方面：二号线主要行径于潜水含水层系统中，渭河河漫滩及一、二级阶地一带水文地质条件差，含水层厚，渗透系数大，其它地段均较好。环城墙护城河因渠道挖深大，也可能对其下通过的区间隧道产生渗漏。水质对混凝土建筑材料不具腐蚀性，仅局部地段对混凝土中的钢筋有一定腐蚀性。2.4地震条件及评价西安市位于高地震烈度区，抗震设防烈度为八度。二号线—期工程地震动峰值加速度值为0.20g，地震动反应谱特征周期为0.35s。9西安地铁二号线隧道地铁隧道施工现场地铁二号线南段隧道贯通人工填土饱和黄土老黄土粉质黏土粗砂新黄土古土壤古土壤4.7～10.7m地下水位线西安地铁二号线区间地质剖面图老黄土6.8～7.2m老黄土粉质粘土杂填土新黄土古土壤古土壤中砂地下水位线西安地地铁二二号线线站地地质纵纵剖面面新黄土中砂老黄土古土壤粉质粘土杂填土素填土古土壤地下水位线7.5～10.8mF6地裂缝F6’地裂缝F7地裂缝西安地地铁二二号线线区间间地质质纵剖剖面图图13三、车车站施施工方方法比比选及及适应应性简简析地下车车站施施工方方法的的选择择，不不仅受受沿线线工程程地质质和水水文地地质条条件、、周边边环境境条件件、埋埋置深深度和和城市市规划划等因因素的的制约约，而而且对对线路路的平平纵断断面、、工程程的实实施难难度、、工期期、造造价及及施工工期间间的城城市居居民生生活、、经济济活动动和周周围环环境等等都会会产生生直接接影响响。因因此必必须通通过对对技术术、环环境影影响和和使用用效果果等综综合评评价，，依据据下述述几方方面的的综合合比选选确定定：143.1施工难难度选择施施工方方法时时应考考虑工工程本本身施施工难难度、、施工工前期期准备备工作作实施施的难难易程程度、、施工工安全全等方方面。。具体体应从从施工工技术术的成成熟性性、地地面沉沉降控控制、、工期期、工工程造造价、、房屋屋拆迁迁、管管线改改移及及处理理措施施等方方面考考虑。。3.2施工对对环境境的影影响施工对对环境境的影影响着着重体体现在在对城城市交交通的的影响响、城城市居居民生生活的的影响响、商商业经经济活活动的的影响响以及及环境境污染染等方方面。。特别别是在在交通通繁忙忙地段段的地地铁车车站，，如采采用明明挖法法施工工，其其地面面交通通组织织的成成败是是关系系到施施工方方案能能否成成立的的关键键。153.3投资的的影响响结构型型式与与施工工方法法对土土建投投资起起着决决定性性的作作用。。主要要内容容有土土建工工程费费、房房屋拆拆迁费费及安安置费费、管管线迁迁改费费等。。3.4施工工工期的的影响响车站的的土建建施工工工期期不仅仅受全全线总总工期期的制制约，，同时时也直直接影影响到到机电电设备备安装装及装装修的的工期期。对对于有有盾构构始发发、过过站及及终到到要求求的车车站，，车站站土建建工期期还将将影响响区间间的贯贯通工工期。。因此此，根根据相相关工工期要要求，，合理理选择择车站站结构构型式式和施施工方方法十十分重重要。。16根据国国内外外在土土层中中修建建地铁铁的经经验，，地下下车站站应优优先采采用常常规的的明挖挖法施施工；；当不不允许许长期期占用用既有有道路路施工工时，，可采采用盖盖挖顺顺筑法法、盖盖挖逆逆筑法法；仅仅当不不具备备明挖挖条件件或当当车站站埋置置过深深，采采用明明挖法法施工工很不不经济济时，，方可可考虑虑采用用暗挖挖法施施工。。此外外，对对于枢枢纽车车站或或具有有综合合功能能要求求的车车站，，一般般也不不宜采采用暗暗挖法法施工工。根根据上上述原原则结结合西西安地地铁二二号线线一期期工程程沿线线工程程地质质及水水文地地质条条件、、周围围环境境等情情况，，经综综合分分析比比较在在地下下车站站埋置置较浅浅，场场地相相对开开阔且且具备备明挖挖施工工条件件的车车站采采用明明挖法法或盖盖挖法法施工工。对对位于于明城城墙内内中心心城区区核心心地段段的钟钟楼站站，由由于站站位地地面商商业繁繁华、、交通通饱和和、人人流密密集，，不具具备明明挖条条件，，考虑虑采用用暗挖挖法施施工。。17另外，，基坑坑工程程是个个风险险相对对较大大的系系统工工程，，具有有工程程量大大，技技术难难度高高，不不可遇遇见因因素多多等特特点。。二号号线是是西安安市修修建的的首条条地铁铁线，，西安安市具具备类类似地地铁的的深基基坑基基本没没有先先例，，因此此在调调查西西安市市大量量深基基坑现现状的的基础础上，，结合合地铁铁工程程的基基坑特特点，，二号号线地地下车车站围围护结结构采采用混混凝土土钻孔孔灌注注桩、、SMW工法、、土钉钉墙、、锚杆杆等支支护型型式。。SMW工法在在西安安地区区尚无无使用用的先先例，，需使使用专专用设设备三三轴型型钻掘掘搅拌拌机，，掌握握型钢钢回收收技术术，对对施工工质量量要求求较高高，基基坑较较深时时风险险较大大，因因此在在出入入口风风道等等较浅浅基坑坑无土土钉墙墙施做做条件件时考考虑采采用。。在车车站基基坑较较浅，，地面面环境境开阔阔，地地面和和地下下建(构)筑物少少的地地段，，基坑坑围护护结构构采用用土钉钉墙或或放坡坡喷锚锚支护护型式式。草场坡坡车站站◆全长180.8m，双层层三跨跨明挖挖框架架结构构，岛岛式站站台，，明挖挖法施施工；；附属属结构构包括括2座风井井及风风道、、4个通道道及对对应出出入口口（其其中一一个为为预留留与待待建的的国际际会展展中心心结合合），，明挖挖顺筑筑法施施工。。◆车站站结构构型式式：双双层双双柱三三跨钢钢筋混混凝土土箱形形框架架，底底板埋埋深为为16.57m。◆车站站围护护结构构：采采用钻钻孔灌灌注间间隔桩桩（桩桩径1.0m，间距距1.25m，嵌固固深度度7.0m），桩桩间采采用100mm厚C20网喷砼砼；桩桩顶设设砼冠冠梁1.0*0.8m）。◆内支撑：：Φ600钢管支撑。。◆防水：底底板及侧墙墙防水层采采用自粘防防水卷材；；顶板采用用单组份聚聚氨酯涂料料。六、施工方方案—明挖车站施施工流程降水井钢支撑围护桩围护结构施施工围护桩隔孔孔施作，旋旋挖钻机钻钻孔，人工工制作钢筋筋笼，吊车车起吊，水水下灌注砼砼成桩；基基坑开挖自自两端向中中间进行，，采用挖掘掘机接力开开挖；人工工配合吊车车及时安装装钢管支撑撑及钢围囹囹。主体结构施施工结构按“水平分段，，竖向分层层，自下而而上，顺筑筑施工”原则施工，，墙板采用用碗扣式满满堂红脚手手架+大块拼装酚酚醛模板，，汽车砼输输送泵浇筑筑砼，相应应边墙与板板一次施工工，顶板浇浇筑砼前不不得拆除中中板脚手架架，柱采用用“井”字架支撑模模板，斜管管支撑定位位，材料运运输采用龙龙门吊。附属结构明明挖顺作施施工，地基基采用搅拌拌桩加固。。●草场坡站施施工方法21四、区间隧隧道施工方方法比选及及适应性简简析目前国内地地铁区间隧隧道的施工工方法一般般有明挖法法及暗挖法法，暗挖法法又可分为为浅埋暗挖挖法（矿山山法）及盾盾构法。4.1明挖法明挖法施工工工艺简单单、技术成成熟、进度度快、质量量可靠、防防水效果好好、风险小小，适用各各种不同的的地质条件件。但明挖挖法对周边边环境、市市政管线和和道路交通通有较大影影响，适用用于隧道埋埋深较浅，，且地面有有足够施工工场地地段段。22明挖法施工，根根据基坑开挖深深度及场地条件件可采用放坡开开挖、土钉墙、、排桩等围护结结构型式。依据据西安地铁二号号线沿线地面交交通、配线布置置、地裂缝分布布、沿线建筑物物分布等情况，，在线路平纵断断面设计中进行行统筹规划。一一期工程在线路路北端出地面的的过渡段及张家家堡～城运村区区间，采用明挖挖法施工。因西西安地区采用土土钉墙作为基坑坑开挖的围护结结构在技术上已已比较成熟，所所以推荐采用造造价低、施工进进度快、用料省省的土钉墙作为为主要的围护结结构。由于此段段区间已接近城城市郊区，场地地开阔，周边建建筑物较少，降降水方案可采用用在基坑开挖前前先进行管井井井点降水。234.2矿山法矿山法目前在我我国轨道交通区区间隧道建设中中已广泛采用。。矿山法施工近近年来在西安地地区主要用于过过街通道的施工工，如钟楼盘道道、大雁塔地下下通道等。二号线区间隧道道穿过的地层属属于典型的第四四系黄土地层，，隧道埋深位于于地下水位以下下，钻孔资料显显示，隧道埋深深范围内的土层层饱和度大多为为85%以上，液性指数数基本大于0.30，隧道结构范围围内的地层多处处于可塑到软塑塑状态，加上地地下水位附近有有软塑带，而且且地层的渗透系系数较大，区间间施工降水困难难。24由于围岩自身承承载能力很差，，为避免隧道施施工过程中对地地面和周围建筑筑物造成破坏，，需要严格控制制地面沉降量。。因此，要求初初期支护刚度要要大，支护要及及时。针对西安安地层特点，在在二号线部分区区间有条件设置置工作井，浅埋埋暗挖法是可以以应用的。对普普通的单线隧道道从施工的简便便性方面可以采采用双排小导管管注浆，并采用用初期承载力强强的钢支撑支护护，并应加厚喷喷混凝土的厚度度。对双线隧道道应采用长管棚棚压注双液浆，，并加强初期支支护刚度，支护护要及时。对策：⑴技术措施：根根据不同断面，，采用数值模拟拟分析，研究施施工顺序、步距距，确定合理分分块顺序，适宜宜步距，全过程程进行信息化管管理，加强过程程监测，实施动动态化施工。⑵分部分块：标标准断面采用台台阶法、大跨隧隧道采用CRD法、双侧臂导坑坑法施工、联拱拱隧道采用中洞洞法开挖，分部部分块开挖施工工、快速封闭完完成。加强隧道道超前支护及初初期支护。施工工二衬时，严格格控制一次拆除除临时支撑的长长度，采取换撑撑措施，以策安安全。西安地铁二号线线区间设置断面面多（达到16种断面）、跨度度大（跨度最大大19.9m）、形式多（单单线单洞、双线线单洞、双联拱拱、三联拱）、、间距小（最小小净距2.17m）。如何合理安安排工序转换、、快速施工、确确保施工安全是是工程的施工重重点和难点。⑶超前支护：大跨跨断面采用双层层小导管或者大大管棚＋小导管管进行支护，根根据地层特点选选择不同的注浆浆材料，严格控控制浆液配合比比，检查注浆效效果；采取超前前探测地层，根根据地层特点动动态设置超前小小导管和选用合合适的浆液。⑷资源保证：施施工中配备充足足劳动力、施工工物资材料，经经常检修设备，，确保施工连续续，同时成立以以副经理为组长长的施工攻坚小小组，在管理、、技术、物资设设备上给予充分分保证。⑸应急响应：为为了保证施工安安全，成立以项项目经理、总工工为首的坍塌应应急处理小组，，做好应急准备备，进行合理有有序组织施工，，确保人员、管管线、结构等安安全，路面交通通畅通。◆采用复合式衬砌砌。◆标准段断面支支护参数为：初初支采用250mmC25S6网喷砼（格栅钢钢架）；二次模模筑为50mmC30、S8钢筋砼。拱顶150°范围采用小导管管注浆超前支护护，环向0.3m，纵向1.5m布置。◆停车线段断面面支护参数为：：初支采用300mmC25、S6网喷砼（格栅钢架架）；二次模筑为为600mmC30S8钢筋砼。拱顶180°范围采用小导管注注浆+φ89管棚超前支护，小小导管环向0.3m、纵向1.5m布置。单线单洞断面图单洞双线断面图西安地铁二号线区区间典型断面图不对称双联拱断面面图西安地铁二号线区区间典型断面图区间双联拱断面图图西安地铁二号线区区间典型横断面区间三联拱断面图图西安地铁二号线区区间典型横断面◆标准断面台阶法施施工。先拱部超前前小导管注浆加固固，再开挖上半断断面土体，预留核核心土，挂钢筋网网、立上半断面格格栅钢架、喷混，，后开挖下半断面面土体，施工剩余余初期支护，围岩岩变形基本稳定后后，施工二次衬砌砌。◆停车线段双线单单洞隧道采用CRD法施工；停车线双双联拱隧道采用中中导洞＋侧壁导坑坑法施工。◆停车线段小间距距隧道的施工步骤骤：先施工上行线线单线隧道，后施施工停车线段隧道道；停车线隧道采采用CRD法施工，上行线隧隧道采用台阶法施施工，由于上行线线施工较快，当上上行线隧道开挖时时，可同时开挖停停车线远离上行线线侧，完成后，在在上行线隧道已衬衬砌段开挖近上行行线侧。标准暗挖区间台阶阶法施工流程超前小导管上半台阶开挖上半台阶初支二衬底板暗挖大断面区间CRD法施工流程暗挖区间双联拱隧隧道中洞法施工流流程暗挖区间双侧壁导导坑法施工流程暗挖区间三联拱隧隧道中洞法施工流流程384.3盾构法盾构法是暗挖隧道道施工中一种先进进的工法，近年来来在轨道交通建设设中也被广泛采用用。盾构法施工具具有良好的隐蔽性性，控制地层变形形能力强、能够应应用于含水地层、、结构防水质量好好、施工引起的噪噪声、振动的危害害小，机械化程度度高等优点，对城城市居民的生活影影响小。盾构法可可适用于埋深较大大，不宜采用明挖挖或暗挖法施工的的地段。随着盾构构技术近年来的大大量应用，从广州州地区的微风化岩岩层到上海地区的的淤泥质地层均能能够适用，且近年年来盾构技术发展展迅速，各种先进进的盾构机的出现现，如盾构电子自自动控制技术，各各种辅助施工措施施(如各种添加材料)、39盾尾同步注浆技术术及地面监测信息息反馈技术的应用用，使盾构隧道的的施工已经能够非非常有效的控制地地面沉降或隆起，，从量值上来讲，，已经大大小于采采用矿山法施工所所引起的地面沉降降值。二号线区间间要通过国家级文文物保护单位西安安古城墙及钟楼，，施工中地面沉降降和隆起的控制比比一般地段更要严严格，此因素也是是采用盾构法的重重要原因之一，在在盾构机的选型中中必须考虑到这样样的特殊要求。依据二号线沿线地地质和交通现状，，在线路平纵断面面设计和配线布置置时对全线工法进进行统筹，由于部部分区间结构基本本位于地下水位以以下的软塑层中，，若采用浅埋暗挖挖施工，40第一施工安全方面面存在一定的风险险，第二存在地面面沉降不易控制，，地面建筑和地下下管线会受影响的的问题，第三存在在浅埋暗挖法的通通病，防水效果差差的问题。由于浅浅埋暗挖法在西安安的地层状况中存存在以上的缺点以以及二号线工期非非常之紧张，所以以在区间工法的选选择上在有条件时时首选盾构法施工工。二号线区间隧隧道主要穿过黄土土及黄土状土、上上更新统饱和软黄黄土（局部含有砂砂层），地层中地地下水位较高，地地铁穿行于潜水含含水层中，根据盾盾构掘进穿越的地地层土质特点，特特别是土质饱和性性、流塑性、可塑塑状，兼顾到经济济和安全两大方面面的考虑，选用封封闭式盾构较为合合适。414.4沿线不良地质情况况及工程措施二号线沿线的不良良地址主要有饱和和砂土液化、湿陷陷性黄土、饱和软软黄土。4.4.1饱和砂土液化二号线饱和砂土液液化层的分布，呈呈星点状分布特征征，主要分布在渭渭河漫滩、一级阶阶地及潏河一级阶阶地，地震液化层层厚1～7m，埋深3～5m，等级属轻微～中中等液化。从其沿沿区间隧道的分布布可以发现，受其其影响的段落为YAK3+343以前的区间隧道，，该段区间埋深较较浅，采用明挖法法施工对该段进行行地基处理。424.4.2湿陷性黄土二号线经过段落地地表广泛分布有湿湿陷性黄土，以Ⅰ级、Ⅱ级非自重湿陷性为为主，少部分段落落分布有Ⅱ～Ⅳ级自重湿陷性黄土土。湿陷性黄土主主要分布于地表段段，对占全线绝大大多数段落的暗挖挖法施工段在施工工阶段影响不大。。湿陷性地层影响响的另一个方面是是对明挖基坑的影影响。由于施工过过程中雨水及工程程用水的渗入，会会引起基坑壁及周周围地面变形，具具有潜在的安全隐隐患，施工过程中中必须注意基坑一一定范围内疏排水水工作，做好场地地硬化。基坑降水水要考虑对周围环环境的不利影响。。434.4.3饱和软黄土二号线部分段落由由于地下水位浅，，部分黄土受地下下水的浸润及软化化，土体处于饱和和状态、湿陷性消消失、承载力降低低，位于特殊的工工程地质层，对工工程修建影响较大大。从饱和软黄土土的分布范围可以以看到，沿线几乎乎所有的区间都会会受到影响，从饱饱和软黄土的纵向向分布可以看出，，沿线暗挖区间隧隧道的拱部和部分分边墙部位均位于于饱和软黄土层中中，采取的工程措措施是，在有条件件的情况下尽量采采用盾构法施工，，在采用浅埋暗挖挖法施工的地段对对拱部初期支护进进行加强，采用小小导管压注水泥水水玻璃浆液。在施施工措施上尽量减减少对地层的扰动动，初期支护尽早早封闭，二次衬砌砌紧跟。44五、施工经验教训训及尚需进一步研研究解决的问题西安地铁二号线2006年9月29日开始动工，将于于2011年9月通车，其5年来的经验及教训训值得认真总结。。其曾在7个月内连续发生4次事故。2009年08月04日，西安地铁1号线洒金桥站施工工现场发生坍塌事事故，2名正作业工人被埋埋身亡。2008年12月30日，二号线长延堡堡站引发防水材料料着火，所幸经紧紧张施救，井下64名施工人员全部安安全撤离，没有造造成人员伤亡。452009年1月2日，二号线钟楼站站右线隧道内起火火。2009年5月26日,西安地铁一号线再再次发生市政施工工引发着火，一人人轻伤。其在下一一步施工中尚需进进一步研究解决的的问题主要有：地裂缝西安市自50年代以来，发现地地裂缝13条，大的地面沉降降凹槽7个。二号线通过其其中12条地裂缝，1个地面沉降凹槽（（小寨沉降槽）。。西安地裂缝是在在西安正断层组的的基础上发育起来来的，由南而北，，在黄土梁洼之间间有规律排列，呈呈带状分布，走向向为NE60～80度，局部近EW，倾向SE，倾角70～80度。46它们一般都由主裂裂缝及其下降一侧侧的次级裂缝组成成地裂缝带，带宽宽3～8m，局部可达20～30m。地裂缝带基本具具有统一的三维空空间运动变形特征征，即南倾南降的的垂直位移、水平平引张和水平扭动动。其中以垂直位位移量为最大，南南北拉张量次之，，而水平错动量则则很小。各条地裂裂缝带大体呈等间间距近似平行排列列，间距为0.4～2.1km，平均约1km。地裂缝和地面沉沉降调查结果表明明，西安地面沉降降区与承压水位下下降区的分布位置置相吻合，而地裂裂缝则出现在地面面沉降槽边缘的陡陡变地带上，组成成地裂带的次级裂裂缝均靠近地面沉沉降槽中心的一侧侧。西安地裂缝在在剖面上的形态一一般为上宽下窄的的楔形，向下逐渐渐消失，最深达百百余米。对策：⑴动态设计：施工工前进一步调查地地裂缝的现状，同同设计单位及时沟沟通，加强相互的的配合，对地裂缝缝段施工采取动态态设计，快速施工工。⑵技术保障：项目目部专门成立地裂裂缝段施工专家小小组，聘请地铁设设计、施工、科研研方面的专家和地地质工程的专家、、西安市从事地裂裂缝研究和处理的的专家共同组成科科研攻关小组，并并对施工过程进行行现场指导。地裂缝是西安地质质的一个突出特点点，在二号线区间间存在2条地裂缝，分别是是F6/F6’和F7，由于裂缝破碎带带不能形成自然拱拱，开挖时容易发发生拱部坍塌；初初支完成后由于地地基承载力不足，，可能造成初期支支护的开裂，二衬衬防水层被破坏，，砼结构由于垂直直位移、水平张拉拉及扭动，使成型型的衬砌结构破坏坏。如何保证隧道道开挖初支顺利通通过地裂缝，确保保二衬结构的稳定定和防水效果是工工程的难点。地裂缝施工⑶超前探测：在施工工到地裂缝前，对对前方地层进行探探测，根据探测到到的地形情况对施施工方案进行调整整。⑷超前支护：根据据设计要求采用φ159的管棚进行超前加加固，同时配合小小导管超前注浆加加固地层；拱墙配配合设置砂浆锚杆杆。⑸加强监测：应成成立专项施工监测测小组，施工过程程中对于地裂缝段段的地表、地面建建筑物和隧道洞内内加密布设监测点点，且施工中增加加频率。将监测信信息反馈给设计和和监理单位，及时时对监测信息进行行分析反馈。⑹F7地裂缝段位于区间间联络线段，结构构断面变化多，施施工中按照先区间间正洞再联络通道道，施工完成一段段及时进行二次衬衬砌，必须埋设预预留结构补偿注浆浆管。⑺重视地裂缝地段段防水板及沉降缝缝防水质量。单线单洞断面图单线单洞过地裂缝缝处断面图西安地铁二号线区区间典型横断面50西安地铁二号线区区间下穿既有建（（构）筑物结构多多，西安古城墙、、钟楼均属全国重重点文物保护单位位，为了减少施工工及运营期间对文文物的影响，必须须采取可靠的工程程措施。在地面、、区间隧道和文物物的关键部位安装装监测设施，对施施工及运营过程中中地面变形，隧道道结构变形、文物物基础变形、文物物本身变形进行严严密监测，确保施施工安全及既有结结构的正常使用是是重点之一。下穿既有建（构））筑物施工对策：⑴施工前调查：对对区间经过线路影影响范围内的建（（构）筑物进一步步详细调查，了解解建设时期、地基基基础情况和结构构的现状等，并辅辅助影像资料。⑵针对地面建筑物物现状，制定具有有针对性的施工技技术措施。⑶加强监测及地面观观查，在洞内及洞洞外布设足够的观观测点，即时进行行数据分析，调整整施工工法和支护护参数；根据量测测及现场观察结果果调整区间的施工工工艺和支护参数数，对地面建筑物物或桥桩四周进行行跟踪注浆、地下下降水回灌等措施施。如草～小区间在长长安中路地下穿行行，隧道穿越的既既有结构主要有南南二环立交桥、环环河盖板河、人行行天桥和路边商铺铺等，要保证这些些建（构）筑物的的安全。引起地表表下沉的原因主要要有地下水土的流流失、隧道施工时时围岩应力释放地地层变形。如何减减小沉降，保证既既有建（构）筑物物安全是关键。⑷超前支护：预先先控制开挖面前方方土体的变形，必必要时采用长距离离、大刚度的大管管棚+小导管注浆作为超超前支护的主要手手段。⑸控制拱顶土体下下沉：为防止砼喷喷的过厚因自重回回落，在钢格栅架架立完施喷前，用用同标号砼垫块将将拱部格栅拱架与与土体之间及大管管棚之间的空隙垫垫实，然后施喷，，并紧跟回填注浆浆。⑹控制拱脚下沉：：施工时，在拱脚脚处打锁脚锚管，，并注浆固结，同同时为减小拱脚处处的压力，在下半半断面封闭前，安安设临时仰拱，增增加受力面积，待待下半断面封闭后后拆除。⑺必要时采取其它它应急辅助措施，，诸如喷射早强砼砼、动态跟踪注浆浆、架设型钢钢架架、埋设临时仰拱拱及改用CRD工法等。对策：⑴坚持管井降水的的优化与动态监控控，管理方案优化化致力于适宜管径径、较小井距、多多排布设等方面进进行探索。⑵考虑地铁为带状状物而地层渗透系系数较小，降水坚坚持分段管理，超超前于开挖，并较较一般情况超前进进行。⑶要求洞内排水沟沟底设隔水层并加加大洞内供水管线线的巡查，避免扩扩大洞内排水弱化化影响基底承载力力的范围。⑷初支成型基面圆圆顺，保证外包防防水接头质量、保保证二缝防水处理理质量，分区分片片形成外包防水体体系。⑸区间二衬及车站站主体结构砼采用用双掺技术，严格格按交底进行工序序作业，确保砼自自防水能力。黄土的湿陷性不得得带水施工受制于于地下水为孔隙水水地层渗透系数较较小管井降水保证证功效难度较大，，防、排水尤为重重要。。湿陷性黄土施工54降水井施工1）成孔一般采用用反循环钻机或旋旋挖钻机施工；对对于施工场地狭小小或者在交通主干干线上成孔的，可可以采用锅钻施工工（人工加工半机机械化，其工作原原理基本同旋挖钻钻机）。机械成孔孔时，如水位较低低，可采用灌水法法将护壁水位保持持在地面下2m内，以保证不出现现塌孔等不良现象象；并在机械施工工时，钻锤要缓慢慢下落，防止碰撞撞井壁造成塌孔；；施工时注意机械械自身安全，要求求施工前对各个部部位的钢丝绳、杆杆系、易磨损部位位等进行详细的检检查，发现如钢丝丝绳断丝等现象需需及时更换，发现现磨损部位没有黄黄油了，及时增加加。施工作业人员员每天做好相应的的成孔记录。2）成井待成孔后后，及时下无砂管管，以防止塌孔。。下完后要高出地地面20～30cm，为了使井管不出出现断开或错位等等情况，在井管外外附着5根小竹竿，用12号铁丝捆绑，用专专业升降机缓慢下下沉。55待井管下沉完毕，，及时回填滤料，，滤料采用2～6mm粗粒豆石，地面下下5m反滤段填入黄土封封井；回填滤料时时，采用人工回填填，4人均匀站在井边四四周，采用铲子一一铲一铲均匀下料料，下料不宜过快快，也不能出现四四周下料不均等情情况，特别注意不不能倾倒下料，造造成空洞后泥土堵堵塞无砂管，影响响降水效果。注意意在穿越砂层时，，无砂管上下1m范围内需要包裹滤滤网，以防止无砂砂管堵塞而影响降降水效果，滤网采采用眼孔1mm大小的钢丝网，对对于穿越细砂或特特细砂层时，包裹裹两层滤网。3）洗井回填滤料料完成后，要及时时进行洗井，防止止井底沉渣厚度过过大或无砂管孔隙隙堵死；洗井时间间不少于3个台班，要求基本本达到水清。洗井井结束后应进行单单井试抽水试验，，当出水量小于预预计水量时，应采采取其他处理措施施以增大出水量，，必要时应重新施施工降水井。564）注意事项施工工注意事项：①井井径误差应≯20mm，垂直度误差应≯≯1%；②所用滤料应应具有一定磨圆度度，滤料含泥量应应≯3%，要避免填料速度度过快或不均造成成无砂管偏移及滤滤料在孔内架桥现现象，洗井后滤料料下沉应及时补充充滤料，要求实际际填料量达到≮95%的理论计算量；③③下管填料完成后后应立即进行洗井井，即使特殊情况况间隔时间应≯4h，采用隔离塞分段段洗井，如果泥浆浆中含泥砂量较大大，可先捞渣或采采用清水冲散稀释释，再洗井；④结结构开挖施工前15～20d开始封闭抽水，前前期采用大口径、、大功率水泵进行行抽水，待降水深深度趋于设计降深深后，可以换用小小功率水泵抽水，，但是要随时观察察降深的变化，并并严格控制含砂量量：粗砂含量<1/50000，中砂含量<1/20000，细砂含量<1/10000。57降水井的封堵对对于暗挖隧道，待待二衬施工完成方方可停止降水；对对于明挖车站施工工，结构混凝土浇浇注高度大于地下下常水位以上，混混凝土达到一定强强度后方可停止抽抽水，并封堵降水水井。降水井封堵堵措施及步骤如下下：（1）将封堵降水井中中水位降落。（（2）切断电源，提出出水泵及水管电缆缆等，向井内回填填砂砾石，回填原原地下水位面以上上1.0m左右。（3）往井内浇筑速凝凝混凝土至井口，，恢复原始地面。。降水保证措施1）水位下下降导致致的地面面沉降由由于区区间开挖挖长度大大，降水水深度大大，降水水时间长长，有可可能引起起周围建建筑物及及地面不不均匀沉沉降，原原因来自自两个方方面：①①水位下下降引起起地面附附加应力力增加导导致土体体压缩变变形，特特别是水水位附近近的饱和和黄土；；②降水水井反滤滤层失效效导致地地层颗粒粒流失过过大，出出现地面面沉降。。58降水过程程中处于于地下水水位之下下的土体体，当地地下水被被疏干时时，浮力力消失，，所消失失的浮力力转化为为自重应应力，其其自重应应力增加加值相当当于浮力力消失值值，并可可视等同同于原始始状态下下土体附附加应力力增加值值。土体体在附加加应力作作用下产产生压缩缩变形与与附加应应力成正正比，附附加应力力与水位位下降深深度有关关。因此此，应分分阶段进进行抽水水，控制制水位降降落曲线线，使之之平缓下下降，减减小不均均匀沉降降。降水分一一般分三三阶段进进行控制制：第一一阶段降降至自然然地面下下11.0m，第二阶阶段降至至自然地地面下15.0m，第三阶阶段降至至隧道底底部1.0m；降至阶阶段控制制水位时时应对周周邻建筑筑进行沉沉降观测测，待沉沉降基本本稳定后后再进行行下阶段段降水。。2）降水井井反滤失失效导致致的地层层土颗粒粒的流失失采用用管井法法的井点点降水，，如果降降水井反反滤层效效果不理理想时或或砂层部部位没有有处理好好，将会会使地层层土颗粒粒随降水水水流流流动而流流失，随随着降水水的时间间延长，，有可能能导致地地面沉降降，进而而破坏邻邻近建筑筑物的基基础，导导致建筑筑物产生生不均匀匀沉降。。59采取以下下措施对对此类影影响加以以有效控控制：①①控制降降水井施施工时的的滤料质质量，提提高滤料料的过滤滤作用；；②在抽抽水时，，严格控控制其含含砂率，，超标时时及时查查找原因因。为为防止涌涌砂，对对穿越砂砂层的透透水管段段，井管管接缝处处竖向3m范围内采采用60目网包封封，井底底用预制制混凝土土底座封封闭，并并填入1m后砾石，，所用砾砾料及滤滤网应满满足相应应规范规规定。变形监测测应在降水水井周围围30m范围内的的建筑及及构筑物物，在建建筑及构构筑物角角点设置置沉降观观测点。。沉降监监测基准准点距降降水井不不小于150m。监测测频次：：监测项项目在抽抽水前应应测得初初始值，，且不应应少于两两次。水水位下降降至设计计深度期期间每周周观测一一次，此此后至至停止降降水前每每月观测测一次。。监测测预警值值：沉降降变形最最大值25mm，预警值值20mm。变形形监测应应由有监监测资质质的监测测单位独独立进行行，每次次监测完完毕应提提交中间间资料。。有异常常情况（（沉降加加速）或或监测测达到预预警值时时应立即即上报，，停止降降水，立立即启动动降水应应急预案案，待沉沉降稳定定后方可可继续降降水。监监测完毕毕提供完完整的变变形监测测报告。。60地下结构构渗漏封封堵措施施：一般情况况下，施施工质量量控制得得当、降降水效果果良好能能有效的的起到止止水作用用。但在在土方开开挖过程程中，如如出现局局部渗漏漏或涌水水现象。。出现这这种情况况，一般般堵漏方方法的选选择取决决于漏水水的速度度、水压压力的大大小、渗渗漏的部部位以及及漏水点点所处的的地层等等，并且且在补救救过程中中应加强强水位和和变形监监控。对对于漏漏水点比比较小，，渗水速速度慢，，渗水为为清水的的情况，，在坑（（洞）内内部进行行处理，，采用速速凝型浆浆体材料料压力注注入，封封堵渗漏漏点，能能起到快快速止水水作用。。对于于漏水量量大，漏漏水速度度快，渗渗水携带带地层颗颗粒流出出的情况况，采取