文/常炳陽 南京地鐵集團有限公司 江蘇南京 210008
砂性地層地鐵隧道施工中埋暗挖施工技術的運用
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國民經濟的迅速健康增長,促進了現代建設工程項目的數量也在不斷的增加當中。地鐵隧道工程建設施工在當前社會發展和建設過程中占據十分重要的地位,對于滿足人們的出行條件,便利人們的日常生活,促進社會經濟的全面發展具有積極的意義和作用。在砂性地層地鐵隧道施工過程中,需要積極使用到良好的施工技術,淺埋暗挖施工技術就是其中重要一個方面,能夠起到良好效果。本文主要是從淺埋暗挖施工技術的基本施工原理認識,針對砂性地層地鐵隧道施工工程的概況進行介紹和說明,對于砂性地層地鐵隧道施工中埋暗挖施工技術的運用情況進行全面細致的分析和說明。
砂性地層;地鐵隧道施工;埋暗挖施工技術;應用;方式
在開展地鐵隧道施工的過程中,需要根據不同的地質,選擇合適的施工方式,這樣才能夠有效保障地鐵隧道施工的良好施工質量,使其能夠滿足實際經濟生活的需求。砂性地層,在當前地鐵隧道施工之中,需要采用積極有效的施工技術,才能夠提升施工質量,保證地鐵隧道不會受到不良地質的負面影響。隨著工程施工技術的不斷創新和進步,淺埋暗挖技術,在當前砂性地層地鐵隧道施工之中能夠發揮良好的作用和優勢。
淺埋暗挖施工技術隨著現代施工工藝的不斷發展得到了良好的應用,是松散地層的新奧法,是由王夢恕院士所開創的,在當前地下施工過程中具有積極的應用效果,尤其是在一些埋深較淺、地下水情況較為明顯,并且巖石性質較差,周邊施工環境較差的情況之中,能夠起到明顯的應用效果。淺埋暗挖施工技術主要是在一些埋深較淺的地下環境之中,開展隧道暗挖施工的一項技術,充分利用了圍巖土體的自承能力和開挖面的空間約束作用,有效應用了支護手段和方式,主要是噴射混凝土和錨桿的形式,對周圍施工環境進行有效的加固處理工作,保證圍巖土體不會出現一些變形和松弛的情況。同時淺埋暗挖施工技術能夠對圍巖土體和支護手段進行全面的監測,對隧道地下工程的設計和具體施工情況能夠起到良好的指導作用。
某市區建設的地鐵隧道施工工程,位于砂性地層之中,工程本身涉及到的工作量較大,需要采用積極有效的施工技術。在對砂性地層地鐵隧道施工工程進行全面分析之后,建設單位認為其中某個施工區間需要積極使用到淺埋暗挖施工技術。該工程區間施工段內是單洞單線馬蹄形斷面的情況,需要積極使用到復合襯砌的方式。針對該地鐵隧道施工工程的區間段進行全面考察之后,能夠發現該區間的場地地面高層在43.99m-45.52m之間,總體的地面高差在1.53m。針對該場地的勘察結果進行全面分析,能夠發現區間段的地層呈現出較為復雜的情況,從下到上分別是圓礫層、砂礫層、中粗砂層以及雜填土層,而地鐵隧道的隧洞之中圍巖土層則主要是礫砂[1]。
在使用淺埋暗挖施工技術進行全面施工的過程中,需要綜合考慮到多項施工情況,綜合施工現場的實際情況,緊抓住施工技術的關鍵點。
4.1超前小導管注漿加固技術
淺埋暗挖施工技術在實際施工的時候,主要是適合一些軟土底層,針對于本工程項目的砂性地層也十分適用,只不過在實際施工過程中,需要做好事先的加固土體工作,一般工程施工過程中使用到小導管注漿加固技術,是經常使用到的施工方式,能夠起到良好的實際效果。本項目工程施工中的區間隧道的土層主要是沙礫層,這時候使用到超前小導管注漿加固技術,需要對小導管本身的各項情況進行良好控制,一般使用直徑在32mm,長度為1.8m的鋼管,能夠起到良好效果。針對小導管進行布設的時候,需要沿著隧道開始,按照間距為0.3m的情況進行,小導管的水平傾角一般在7°~15°之間[2]。該工程在實際施工的過程中,還能根據具體的土質情況,將小導管自身的排距和間距進行有效的調整。小導管布設工作完成之后,就需要開展注漿工作,通常的注漿材料是普通硅酸鹽42.5號水泥漿,其中可以摻加一些固砂劑能夠起到良好的實際效果[3]。
4.2土方開挖工藝技術的實際應用
淺埋暗挖施工技術在實際施工的過程中,能夠使用到較多的開挖工藝技術,比如說臺階法、CBD法、CD法、中洞法以及全斷面法等類型,在選擇開挖工藝技術的時候,需要根據實際的施工現場決定,主要是看地質情況和隧洞的實際尺寸,本工程施工區間段中使用的是正臺階預留核心土法進行具體的開挖工作,在開展開挖工作的過程中,需要安照一定的方式和步驟進行:第一,對開挖的具體間距情況進行良好把握,主要是針對開挖進尺情況進行良好控制,在一些施工情況較為特殊的時候,需要將進尺進行有效的縮短,同時還需要對初期的支護工作進行有效的封閉[4]。第二,首先對拱頂部進行支護工作,之后,再開展具體的開挖工作,這時候主要是針對核心的土部分進行開挖的,對于底部的土方進行開挖的時候,需要預留出一定的空間,使用人工操作進行開挖,這樣能將出現擾動的情況控制在最小限度內,第三,需要針對超欠挖的情況進行有效避免,保證開挖的輪廓處于圓順的狀態中,將隧道中線的位置進行合理控制,針對其中可能存在的偏差進行有效把握,使其在合理的范圍和要求之中。第四,需要針對開挖工作進行科學管理和控制,做好監控和量測工作,將其中有可能出現偏差部位進行全面控制,主要是拱頂、邊墻和拱腳等方面,如果這些部位超出了原來的允許值之后,就需要積極開展一些具體的補救工作[5]。
4.3初期支護工作
淺埋暗挖施工技術能否取得良好的效果,需要對初期支護工作進行全面控制,促使初期的支護方案保持著良好的合理性效果。科學的初期支護方案,能夠減少地鐵隧道圍巖土體出現變形或者破壞現象。地鐵隧道工程在實際使用淺埋暗挖施工技術開展施工工作的過程中,需要對初期支護工作的剛度和強度進行良好控制,同時還需要積極開展支護和閉合成環工作。
本項目工程在施工過程中,開展的初期支護工作中需要積極使用到噴射混凝土和隔柵鋼架的方式,這種聯合性的支護體系,能起到良好的支撐作用。初期支護工作中,首先需要使用到隔柵鋼架進行支撐,其次需要使用到縱向連接筋和鋼筋網同時架立安裝的方式,再者積極開展鎖腳錨管工作,并對混凝土進行有效噴射[6]。
淺埋暗挖施工技術在當前隧道施工過程中發揮著至關重要的作用,能夠有效提升砂性地層地鐵隧道施工的質量,滿足工程建設的實際施工要求。砂性地層地鐵隧道施工中埋暗挖施工技術的運用,主要包括了超前小導管注漿加固技術,土方開挖工藝技術的實際應用,以及初期支護工作。
[1]范鵬翔.在淤泥質粘土層和砂卵石層條件下地鐵車站出入口淺埋暗挖施工技術[J].建筑知識:學術刊,2012:380-381.
[2]吳昊.復雜地層淺埋暗挖地鐵區間隧道近距離下穿地下商業街設計及施工關鍵技術[J].隧道建設,2016(8):988-996.
[3]劉魁剛,王文正,裴書鋒.砂卵石地層淺埋暗挖法快速施工技術[J].現代隧道技術,2011,48(5):115-120.
[4]張利娜,郭英杰.砂卵石地層地鐵大斷面隧道暗挖超前支護施工技術探討[C].//2010城市軌道交通關鍵技術論壇論文集.2010.