地铁区间隧道特殊地层施工技术..doc

地铁区间隧道特殊地层施工技术            摘要结合北京地铁太阳宫~三元桥站区间隧道施工中对坍塌、流砂治理实践技术,介绍了超前支护施工技术、隧道开挖方式适应性技术措施,为今后类似地层施工提供借鉴与参考。关键词地铁暗挖坍塌流砂技术措施  1工程概况  北京地铁***太阳宫站~三元桥站区间隧道位于东三环三元桥东南角处的麦子店西路下,呈东西走向;区间暗挖隧道起讫里程K13+~K14+,。隧道断面有3种形式,其中标准断面为马蹄形,×,,隧道左右线间距12m,覆土厚度10~14m,‰。  隧道穿越的区域有四层地下水,从上至下依次为:①上层滞水,~,水位在隧道拱顶上3~6m;②潜水,~,水位在隧道拱顶上1~;③层间潜水,~,水位位于隧道开挖断面中间;④承压水,~,水位在隧道仰拱以下4m。  区间隧道地层自上而下依次是粉质黏土填土、杂填土、粉土、粉细砂、中粗砂、粉质黏土、黏土、粉土、圆砾等地层,其中隧道施工所触及的土层有粉细砂、中粗砂及粉质黏土层。隧道上方沿左线拱顶存在Ф800污水管及Ф800雨水管道各一条,两条管道埋深分别为4m、3m;通过检查,发现管道渗漏严重。区间地质、水文见图1。  区间标准断面设计采用台阶法施工。超前支护为Ф42小导管,注水泥-水玻璃浆液;,搭接长度1m,在拱顶120°范围按300mm间距布置,小导管施工角度7°~10°。初期支护为250mm厚,钢格栅+Ф22连接钢筋+Ф6钢筋网片+C25喷射混凝土结构;钢格栅间距75cm,在上下台阶位置45°。标准断面初期支护结构见图2。  试验段施工严格按照设计要求进行,采用两台阶法,台阶高度3m,~3m;核心土为梯形设置,,、3m;超前支护采用风镐直接打入小导管,封闭掌子面后采用水泥-水玻璃浆液注浆。  隧道试验段施工中,流砂及坍塌险情不断,施工效果较差,安全风险较大,主要存在以下问题。  (1)风镐引入小导管过程中即出现粉细砂坍塌现象,导致小导管加固有效范围(有效范围主要为两榀格栅之间拱顶砂层)加固体缺失,导管裸露;在开挖前清除上循环封闭掌子面的喷射混凝土时产生的振动又造成粉细砂层受到扰动,进而出现坍塌。主要是因为隧道起拱线及拱顶以上为粉细砂层,且砂层松散,补给水易使砂层含水量大,造成砂层自稳能力极差,稍有扰动即会出现掉落。  (2)在小导管注浆加固效果检查中发现水泥-水玻璃浆液无法通过小导管溢浆孔浸入粉细砂层,浆液主要集中在导管内部,导管外壁只有少量浆液附着管壁,因此加固范围达不到设计要求,坍塌连续不断。  (3)根据钢格栅高度及小导管打设位置计算,,搭接长度1m情况下,小导管实际打设角度为8°~17°(设计为7°~10°)。  小导管打设17°为理想状态,这种角度可以保证第二榀格栅上部有300mm注浆加固体,且小导管加固范围底