暗挖地鐵隧道施工技術研究論文
摘要:本文主要分析了西安地鐵三號線青龍寺～延興門暗挖區間復雜地質以及高深基坑情況下暗挖地鐵隧道施工的方法和施工技術措施，并討論了施工中如何提升施工的品質，提出了提升施工安全、質量、文明施工的一些具體措施，希望能夠為今后的施工提供參考。
關鍵詞:復雜地鐵;高深基坑;暗挖地鐵隧道;施工技術
復雜地質以及高深基坑暗挖地鐵施工的過程中，降水、地層加固處理、控制沉降、預防掌子面坍塌是最為關鍵的一個環節，應用淺埋暗挖施工方法，一定要抓住施工的.要點和方法，并構建施工的安全、質量管理體系，確保施工的有效性和合理性。
1工程概況
西安地鐵三號線青龍寺～延興門暗挖區間自陜西省微生物研究所起始，沿西影路東行至正大制藥廠后，向北拐至陜西省西安監獄，最后穿過延興門到達延興門站，該暗挖段下穿西安正大制藥廠及西安監獄。區間設置臨時施工豎井及橫通道一處，豎井深度達到42m，根據豎井所處的環境條件、地質條件、斷面大小及深度、施工使用要求借鑒西安地區已建工程的成功經驗，采用噴錨及格柵鋼架聯合支護。
2不良地質及特殊巖土
2．1不良地質
f7地裂縫及其分支裂縫f7－1在本工點東部西影路與經五路十字北約150m處通過，走向NEE向，傾向南，傾角約80度。本暗挖段內f7、f7－1地裂縫與左線分別在ZDK26+902.944、ZDK26+892.327相交，f7－1地裂縫與右線在YDK26+918.248相交。地裂縫與線路平面關系圖
2．2特殊巖土
工點地表廣泛分布有人工填土，主要為1－1雜填土，局部為1－2素填土。1－1雜填土:層厚0.10～6.70m，層底深度0.10～6.70m，層底高程422.50～440.10m;1－2素填土層厚0.30～3.90m，層底深度0.80～5.30m，層底高程421.47～439.37m。上述人工填土土質結構疏密不均，成份較復雜，工程性質差。本暗挖區間隧道頂部分布有層厚5.3～8.1m的飽和軟黃土，且3－1－1新黃土(水上)e=1.061，具有大孔隙，壓縮系數a1－2=0.67MPa－1，屬高壓縮性土，工程性質較差，浸水后工程性質易惡化，天然狀態及浸水狀態均會產生較大的不均勻沉降。3－1－2新黃土(水下)e=0.918，具有大孔隙，壓縮系數a1－2=0.32MPa－1，中等壓縮性，水位降低后將會引起較大的壓縮沉降。
3施工控制關鍵技術
3．1洞內水位控制
無水作業是保證區間暗挖隧道施工安全的前提條件，根據工程地質及水文地質資料顯示，青龍寺～延興門區間暗挖段拱底埋深約37.5m，拱頂埋深約27.4m，此段地下水位位于地面下約12m，隧道洞身均已進入地下水位線以下，要達到無水作業的條件，降水深度需達到25m左右，隧道洞身地層范圍內巖層主要為第四系中更新統老黃土及古土壤，均為含水層，無連續隔水層分布。在西安黃土地質條件下，基坑及隧道降水深度達25m，施工目前未有工程實例，由于降水深度比較大，暗挖施工降水難度大大提高，同時由于隧道頂部分布有層厚5.3～8.1m的飽和軟黃土，飽和軟黃土呈軟塑～流塑狀態，屬高壓縮性土，降水后的壓縮沉降引起的地面沉降會造成地下管線、地面建筑物的破壞。青延暗挖區間采用以下措施控制水位:(1)由于暗挖段降水降深大，采用普通降水井無法達到降水效果，采用二級降水法分階段進行降水施工，即采用雙排降水井降水。第一階段，采用外排降水井將地下水位降至地下25m以下，然后將地下水位維持在地面以下25m左右，待地面沉降穩定后再進行第二階段降水;第二階段，采用內排降水井降低地下水位，利用內排降水井保證洞內無承壓水及大股明流水。在降水過程中加強對周邊建筑物的監測，根據監測反饋信息的分析，當地面沉降過大達到報警值時應停止降水，采用洞內超前注漿方案。區間隧道施工前須做降水試驗，將水位降至洞頂以下1m處，觀察實際地面沉降量。如實際地面沉降量在允許范圍內，則逐步降到洞底以下1m;如實際地面沉降量超過允許范圍，則應停止降水，并及時采用井內回灌或采取洞內注漿止水，確保地面建(構)筑物安全和基坑無水作業。(2)WSS注漿。洞內引進WSS洞內深孔注漿技術，通過漿液擴散，將漿液充填地層土體空隙內，固結地層，隔離外來水體，達到止水帷幕的止水效果，將洞外井點降水與洞內WSS注漿相結合的方法，阻止了地下水侵入掌子面，保證干燥作業條件，確保了施工安全及工程質量。
3．2下穿地裂縫段施工
本標段青龍寺至延興門區間暗挖段ZDK22+944.186(YDK26+943.076)有1條f7地裂縫與f7－1相交，走向NEE向，傾向南傾角約80度，由于地裂縫的存在，不適宜使用盾構法施工，采用淺埋暗挖法施工，由于盾構需通過地裂縫區間暗挖段，致使暗挖隧道施工斷面加寬、加高，最大斷面寬度10.1m，高度10.32m。如果降水達不到效果，易引起地下水通過地裂縫而涌入隧道，同時地裂縫段土體較破碎，開挖過程中易出現局部坍塌情況，施工安全風險較大。地裂縫施工時，由于掌子面積水及明流水較大，隧道開挖過程中采用洞內盲溝進行排水。掌子面三米處鋪設φ609mm×16mm鋼管，作為安全逃生通道。在開挖洞內兩側底部各設置一道300mm×300mm盲溝進行排水，盲溝采用碎石鋪底。保證了掌子面積水及時通過盲溝排往豎井集水坑，避免掌子土體由于長時間受積水侵泡發生垮塌。開挖前采用WSS注漿控制掌子面土體穩固，遵循“先注漿，再開挖”的原則進行地裂縫段施工，確保了施工安全。
3．3復雜地質及帶水作業沉降控制
由于青延暗挖段地質復雜，降水過程及開挖過程均極易造成地表及建筑物等出現沉降，因此施工過程中沉降控制也是一項重點及難點。青延區間暗挖隧道監測項目包含:地面下沉、建筑物傾斜、沉降、隧道拱頂下沉、凈空收斂等。其中，地面沉降點共布設120個，累計沉降量最大點位位于前處理車間南側草坪，沉降量－323.5mm;建筑物沉降點共布設65個，累計沉降量最大點位位于前處理車間西南角，沉降量－224.1mm;拱頂沉降點共布設102個，累計沉降量最大點位位于左線青龍寺方向洞口處，沉降量－55.1mm;凈空收斂監測點共布設163個，累計變形量最大點位位于左線延興門方向，變形量－51.7mm。隧道初支施工設計采用CＲD法進行施工，CＲD工法為每個導洞一次開挖成環，每個導洞高度達4.98－5.37m，由于開挖過程中地層有滲水情況且導洞開挖高度較大，不利于施工安全，施工過程中沉降難以保證，在實際施工時，在CＲD工法增加連接板兩處，增加鎖腳錨管4處，將CＲD上導洞分為上下兩個導洞，單獨進行開挖，單獨支護，按照“快支護，早封閉”的原則，嚴格按照設計方案及步序進行施工，在施工完初期支護結構之后，必須及時施作內襯，嚴格控制初期支護與二次襯砌之間的安全距離控制了洞內及地面的沉降。
4結束語
總之，西安地鐵三號線青龍寺～延興門暗挖段在克服了埋深較大、地質復雜、降水難度大等困難后在保安全、保質量、保進度的情況下已于2014年10月順利完工，施工中的一些施工亮點和做法也得到了業主、監理等上級單位及一些兄弟單位的認可，同時，西安地鐵三號線在2016年10月順利通車。
參考文獻
［1］柏明虎．南京地鐵二號線漢－上區間淺埋暗挖隧道施工技術［J］．西部探礦工程，2015(05):195－197．
［2］趙旭．富水地段淺埋暗挖地鐵隧道施工技術研究［J］．建筑工程技術與設計，2016(96).
【暗挖地鐵隧道施工技術研究論文】相關文章：
鐵路隧道施工技術研究論文10-23
地鐵隧道施工安全管理與風險預警論文12-18
地鐵施工盾構法的施工技術研究論文11-07
鐵路隧道施工風險管理技術研究論文12-18
隧道底地層加固施工技術研究論文11-07
公路涵洞及隧道工程施工技術研究論文11-06
公路橋梁涵洞隧道施工技術研究論文10-23
鐵路車站隧道防排水施工關鍵技術研究論文11-06
城市明挖隧道工程防水技術的發展論文05-27