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引言:近年来,我国各类建设工程项目不断增多,其中有很大一部分地下工程,如地铁、隧道等等,这些工程项目的出现,使得浅埋暗挖法施工技术获得了广泛应用。同时,我国在暗挖法隧道施工技术方面的研究取得了一定成果,但是需要进一步改进和完善的地方仍有很多。以此本文通过对地铁隧道施工中的暗挖技术进行阐释,并对其质量管理提出具体的措施,以更好的保证地铁隧道的施工质量。
关键词:地铁隧道施工;暗挖技术;质量管理
中图分类号:F253文献标识码: A
引言
城市中地铁隧道大多数埋深较浅,地面建筑复杂,交通设施和地下管线多,施工起来比较麻烦,容易导致地表沉降。而浅埋暗挖法的应用,对于地铁隧道施工具有重要的作用。暗挖法主要通过采取超前加固、优化开挖顺序、改变开挖臺阶长度等手段来提高地铁隧道的开挖质量和整体施工安全指标。所以对城市浅埋暗挖隧道施工技术进行质量管理,是城市隧道建设非常紧要的事情。
一、暗挖技术的原理和施工特点
(一)原理
浅埋暗挖法主要是以新奥法为依据和基本原理。在进行施工的过程中利用多种其他施工手段对围岩进行加固。对围岩的自承能力进行充分的调动。并且在隧道开挖之后及时支护%封闭成环。使其与围岩共同作用形成联合支护体系。有效地抑制围岩过大变形的一种综合配套施工技术。浅埋暗挖法的基本适用条件是不允许带水作业、开挖面具有稳定性和自立性。浅埋暗挖法是以超前加固、处理软弱地层为前提,采用足够刚性的复合衬砌(由初期支护和二次衬砌及中间防水层所组成)为基本支护结构的一种用于软地层近地表隧道的暗挖施工方法。
(二)浅埋暗挖法施工特点
首先,施工环境复杂,城市地铁一般所处的位置建筑物较多,交通复杂,就需要对工程进行试验,选取重要有代表性的结构物及地质地段,取得相应的数据来指导地铁隧道的设计与施工;其次,浅埋暗挖隧道施工开挖会对地表产生影响,所以,应该采取相应的措施有效的控制坍塌和地表沉降,比如采用刚性支撑防护措施,减少对地面的影响;第三,灵活性高,适用于各种断面形式,如双线、多线及单线;第四,减少城市交通干扰,与明挖法相比,浅埋暗挖法可以避免了大量拆迁,与盾构法相比,浅埋暗挖法在较短的开挖地段比较经济,并且能适应断面的变化。
二、浅埋暗挖施工工艺
(一)洞口施工技术
浅埋暗挖隧道洞口主要以一定坡度的平洞和竖井两种方式,依据工程所处区域的地质条件,目前平洞施工主要以排桩支护为主;竖井主要以竖井格栅钢架加挂网喷锚支护等。排桩支护是为使工程顺利进行,达到快速施工的目的,排桩施工应注意的几点关键技术:1)清除地下障碍物,施工时遇到大的卵石层、孤石、条石基础等,可采用套管护壁,先抽干套管内积水,然后用十字锤将其击碎后抓出。若较浅也可用人下去处理。若锤击不碎,也可人工下去埋设炸药,炸碎后用抓斗抓出。2)导墙施工。导墙面应平整,以确保钻机基座水平,从而保证成孔的垂直度。导墙模板采用成品钢模或自制整体木模,钢管或型钢支撑,导墙混凝土浇注时两边对称交替进行,以防走模。3)成孔垂直度检查和校正。成孔过程中控制好桩的垂直度,不仅利于桩体自身质量,也利于周边环境保护,施工过程中要做到:套管的顺直度检查和校正、成孔过程中桩的垂直度监测和检查、发现问题的纠偏等。4)防止管涌。为了克服“管涌”现象,建议采用以下方法:①轻抓减少扰动土层或在孔内预留部分松土或者降低混凝土塌落度等;②在地下水丰富有活动水的砂层施工时,应尽量增加泥浆的比重,达到土压力平衡,起到防止管涌的作用;③对于地下水位变化较大的情况可以采取加高护筒,以平衡护筒外的水压力;④套管底口应始终保持超前于开挖面一定距离,以便于造成一段“瓶颈”,阻止混凝土的流动,超挖距离不应小于2m。
(二)竖井施工
1.对于存在地下水的地区,在施工前必须采取有效降水保证地下水位至少处于开挖面以下一定深度,否则在施工中很难保证良好的降水效果。在砂性土地区降水应采用合格的抽水过滤设备,否则可能会导致抽水含砂量较大,土体力学性能下降。2.弃土堆积位置应远离井筒,否则会导致下层土体附加压力和孔隙水压力增大导致竖井下沉。3.加强对施工措施的落实,任何情况下不得随意改变施工工艺流程。4.竖井施工前应做好对周边环境的调查和保护工作。5)应做好竖井与平洞结合部位的土体与结构加固工作,避免再次出现问题。
(三)双侧壁导坑法
浅埋暗挖双侧壁导坑法的施工原理是把整个隧道大断面分成上下左右6个小断面施工,每一个小断面单独掘进,最后形成一个大的隧道,边开挖边浇筑。
适用于砂层、砂卵层、黏性土层。双侧壁导坑分部开挖施工方法具有安全度高、适用于大断面开挖等优点。其采用网状支护形式,利用土层在中短时间内的自稳能力,用中隔壁及中隔板承担部分荷载,使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构。
三、隧道暗挖法施工技术质量控制措施
(一)施工量测的控制
在隧道施工的过程中,要注意对地面沉降现象的监测,以保证施工人员的人身安全,保证工程施工的顺利进行。为了有效控制地面沉降现象,要对施工现场进行测量。在热力管道的施工过程中,也需要进行多种方面的测量。例如洞室中顶面的下降、拱脚收敛以及地面沉降等,以保证热力管道事故的顺利进行,从而提高地面建筑物的安全。在进行测量的过程中,要根据力学上的变化进行。以便能够牢牢掌握发展的规律,为隧道施工提供强有力的数据支持。
(二)隧道开挖和初期支护技术的质量控制
在隧道开挖的初期支护过程中,通常是使用挂网喷射混凝土和钢筋格栅有机结合的形式进行,以保证隧道开挖的安全性和稳定性。隧道开挖的过程中要注意格栅的架设,并在格栅上固定上610×10cm钢筋网片。在使用喷射混凝土的支护方式中,要使用强度等级为C20的混凝土。并在混凝土中计入适量的速凝剂,以保证支护结构的强度符合规定的要求。在隧道台阶的开挖过程中,要注意上下台阶的错开处理,根据地质条件来确定开挖台阶的长度。通常情况下,洞室跨洞1.5~2.5倍最为适宜。初支的格栅与纵向的钢筋相连接之后,就形成了一个稳定性较高的系统。
(三)大管棚支护技术的质量控制
在隧道施工的过程中,会遇到较为松散的地层,非常容易出现坍塌现象,对施工人员的人身安全造成了极大的威胁,影响工程工期的顺利进行,增加了工程施工的资金成本投入。如果施工区域的地层确实很松软,就必须选择使用大管棚支护技术,以有效防止地面塌陷和流泥事故的发生。以便为“浅埋暗挖”技术的实施提供较为稳定的施工环境,有效控制地面沉降事故的发生。例如在白颐路供热工程的施工过程中,又恰逢要召开第21届大运会.为了保证城市形象、满足道路交通的要求,因此使用“浅埋暗挖”技术进行施工。由于土地松散严重,在使用了小管棚支护技术之后,还是出现了塌方现象。
结束语
浅埋暗挖法施工技术以其自身诸多的优点,在各类隧道工程建设施工中获得了广泛应用。随着暗挖隧道规模的扩大以及复杂程度的不断提高,对该技术提出了更高要求。现如今,随着各种新型材料、机械设备的出现以及相关理论的进步和完善,相信在不久的将来,浅埋暗挖法必然会获得更大的发展。所以,加大对该方法的质量管理显得尤为重要,通过质量管理,提高隧道施工的质量。
参考文献:
[1]高祺. 浅埋暗挖法在隧道施工中的技术应用探讨[J]. 广东科技,2013,20:142-143.
[2]杨林. 浅埋暗挖法隧道施工技术的发展[J]. 低碳世界,2013,14:128-129.
[3]王万德,张岩. 浅埋暗挖技术在地铁隧道施工中的应用[J]. 辽宁省交通高等专科学校学报,2008,04:26-29.
关键词:地铁隧道施工;暗挖技术;质量管理
中图分类号:F253文献标识码: A
引言
城市中地铁隧道大多数埋深较浅,地面建筑复杂,交通设施和地下管线多,施工起来比较麻烦,容易导致地表沉降。而浅埋暗挖法的应用,对于地铁隧道施工具有重要的作用。暗挖法主要通过采取超前加固、优化开挖顺序、改变开挖臺阶长度等手段来提高地铁隧道的开挖质量和整体施工安全指标。所以对城市浅埋暗挖隧道施工技术进行质量管理,是城市隧道建设非常紧要的事情。
一、暗挖技术的原理和施工特点
(一)原理
浅埋暗挖法主要是以新奥法为依据和基本原理。在进行施工的过程中利用多种其他施工手段对围岩进行加固。对围岩的自承能力进行充分的调动。并且在隧道开挖之后及时支护%封闭成环。使其与围岩共同作用形成联合支护体系。有效地抑制围岩过大变形的一种综合配套施工技术。浅埋暗挖法的基本适用条件是不允许带水作业、开挖面具有稳定性和自立性。浅埋暗挖法是以超前加固、处理软弱地层为前提,采用足够刚性的复合衬砌(由初期支护和二次衬砌及中间防水层所组成)为基本支护结构的一种用于软地层近地表隧道的暗挖施工方法。
(二)浅埋暗挖法施工特点
首先,施工环境复杂,城市地铁一般所处的位置建筑物较多,交通复杂,就需要对工程进行试验,选取重要有代表性的结构物及地质地段,取得相应的数据来指导地铁隧道的设计与施工;其次,浅埋暗挖隧道施工开挖会对地表产生影响,所以,应该采取相应的措施有效的控制坍塌和地表沉降,比如采用刚性支撑防护措施,减少对地面的影响;第三,灵活性高,适用于各种断面形式,如双线、多线及单线;第四,减少城市交通干扰,与明挖法相比,浅埋暗挖法可以避免了大量拆迁,与盾构法相比,浅埋暗挖法在较短的开挖地段比较经济,并且能适应断面的变化。
二、浅埋暗挖施工工艺
(一)洞口施工技术
浅埋暗挖隧道洞口主要以一定坡度的平洞和竖井两种方式,依据工程所处区域的地质条件,目前平洞施工主要以排桩支护为主;竖井主要以竖井格栅钢架加挂网喷锚支护等。排桩支护是为使工程顺利进行,达到快速施工的目的,排桩施工应注意的几点关键技术:1)清除地下障碍物,施工时遇到大的卵石层、孤石、条石基础等,可采用套管护壁,先抽干套管内积水,然后用十字锤将其击碎后抓出。若较浅也可用人下去处理。若锤击不碎,也可人工下去埋设炸药,炸碎后用抓斗抓出。2)导墙施工。导墙面应平整,以确保钻机基座水平,从而保证成孔的垂直度。导墙模板采用成品钢模或自制整体木模,钢管或型钢支撑,导墙混凝土浇注时两边对称交替进行,以防走模。3)成孔垂直度检查和校正。成孔过程中控制好桩的垂直度,不仅利于桩体自身质量,也利于周边环境保护,施工过程中要做到:套管的顺直度检查和校正、成孔过程中桩的垂直度监测和检查、发现问题的纠偏等。4)防止管涌。为了克服“管涌”现象,建议采用以下方法:①轻抓减少扰动土层或在孔内预留部分松土或者降低混凝土塌落度等;②在地下水丰富有活动水的砂层施工时,应尽量增加泥浆的比重,达到土压力平衡,起到防止管涌的作用;③对于地下水位变化较大的情况可以采取加高护筒,以平衡护筒外的水压力;④套管底口应始终保持超前于开挖面一定距离,以便于造成一段“瓶颈”,阻止混凝土的流动,超挖距离不应小于2m。
(二)竖井施工
1.对于存在地下水的地区,在施工前必须采取有效降水保证地下水位至少处于开挖面以下一定深度,否则在施工中很难保证良好的降水效果。在砂性土地区降水应采用合格的抽水过滤设备,否则可能会导致抽水含砂量较大,土体力学性能下降。2.弃土堆积位置应远离井筒,否则会导致下层土体附加压力和孔隙水压力增大导致竖井下沉。3.加强对施工措施的落实,任何情况下不得随意改变施工工艺流程。4.竖井施工前应做好对周边环境的调查和保护工作。5)应做好竖井与平洞结合部位的土体与结构加固工作,避免再次出现问题。
(三)双侧壁导坑法
浅埋暗挖双侧壁导坑法的施工原理是把整个隧道大断面分成上下左右6个小断面施工,每一个小断面单独掘进,最后形成一个大的隧道,边开挖边浇筑。
适用于砂层、砂卵层、黏性土层。双侧壁导坑分部开挖施工方法具有安全度高、适用于大断面开挖等优点。其采用网状支护形式,利用土层在中短时间内的自稳能力,用中隔壁及中隔板承担部分荷载,使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构。
三、隧道暗挖法施工技术质量控制措施
(一)施工量测的控制
在隧道施工的过程中,要注意对地面沉降现象的监测,以保证施工人员的人身安全,保证工程施工的顺利进行。为了有效控制地面沉降现象,要对施工现场进行测量。在热力管道的施工过程中,也需要进行多种方面的测量。例如洞室中顶面的下降、拱脚收敛以及地面沉降等,以保证热力管道事故的顺利进行,从而提高地面建筑物的安全。在进行测量的过程中,要根据力学上的变化进行。以便能够牢牢掌握发展的规律,为隧道施工提供强有力的数据支持。
(二)隧道开挖和初期支护技术的质量控制
在隧道开挖的初期支护过程中,通常是使用挂网喷射混凝土和钢筋格栅有机结合的形式进行,以保证隧道开挖的安全性和稳定性。隧道开挖的过程中要注意格栅的架设,并在格栅上固定上610×10cm钢筋网片。在使用喷射混凝土的支护方式中,要使用强度等级为C20的混凝土。并在混凝土中计入适量的速凝剂,以保证支护结构的强度符合规定的要求。在隧道台阶的开挖过程中,要注意上下台阶的错开处理,根据地质条件来确定开挖台阶的长度。通常情况下,洞室跨洞1.5~2.5倍最为适宜。初支的格栅与纵向的钢筋相连接之后,就形成了一个稳定性较高的系统。
(三)大管棚支护技术的质量控制
在隧道施工的过程中,会遇到较为松散的地层,非常容易出现坍塌现象,对施工人员的人身安全造成了极大的威胁,影响工程工期的顺利进行,增加了工程施工的资金成本投入。如果施工区域的地层确实很松软,就必须选择使用大管棚支护技术,以有效防止地面塌陷和流泥事故的发生。以便为“浅埋暗挖”技术的实施提供较为稳定的施工环境,有效控制地面沉降事故的发生。例如在白颐路供热工程的施工过程中,又恰逢要召开第21届大运会.为了保证城市形象、满足道路交通的要求,因此使用“浅埋暗挖”技术进行施工。由于土地松散严重,在使用了小管棚支护技术之后,还是出现了塌方现象。
结束语
浅埋暗挖法施工技术以其自身诸多的优点,在各类隧道工程建设施工中获得了广泛应用。随着暗挖隧道规模的扩大以及复杂程度的不断提高,对该技术提出了更高要求。现如今,随着各种新型材料、机械设备的出现以及相关理论的进步和完善,相信在不久的将来,浅埋暗挖法必然会获得更大的发展。所以,加大对该方法的质量管理显得尤为重要,通过质量管理,提高隧道施工的质量。
参考文献:
[1]高祺. 浅埋暗挖法在隧道施工中的技术应用探讨[J]. 广东科技,2013,20:142-143.
[2]杨林. 浅埋暗挖法隧道施工技术的发展[J]. 低碳世界,2013,14:128-129.
[3]王万德,张岩. 浅埋暗挖技术在地铁隧道施工中的应用[J]. 辽宁省交通高等专科学校学报,2008,04:26-29.