李昊鵬
(吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院,吉林 吉林 132000)
在城市地鐵事業(yè)建設(shè)發(fā)展中建造淺埋式大跨徑隧道,面臨著較為惡劣的地質(zhì)條件,洞內(nèi)穩(wěn)定性較差,周邊建筑結(jié)構(gòu)以及管線分布混亂復(fù)雜,必須依賴于過硬的施工技術(shù)與施工工藝流程,才能確保在建造過程中做到安全施工,降低對圍巖的擾動頻次,維持圍巖原始應(yīng)力,讓隧道的支護結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計的總體要求[1]。某城市地鐵隧道施工地質(zhì)條件復(fù)雜,主要表現(xiàn)為地下地質(zhì)復(fù)雜,巖層交錯縱橫,土石結(jié)構(gòu)且地下水較為豐富,屬于復(fù)雜性的地質(zhì)類型。以該市某路段區(qū)間選擇雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進行大跨徑地鐵隧道施工,并取得良好的施工效果為例。介紹相關(guān)的施工原理、工藝流程以及特點方法等,為同類型的工程施工提供積極的借鑒意義。
雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,又被稱為雙側(cè)壁導(dǎo)洞法或是眼鏡工法,該方法工藝的基本原理是于主體隧道的兩側(cè)開挖側(cè)壁導(dǎo)坑,在開挖導(dǎo)坑時,盡量減少對圍巖的直接或間接擾動,導(dǎo)坑斷面應(yīng)近似橢圓,周邊輪廓圓順,避免應(yīng)力過度集中;初期施工支護應(yīng)選擇格柵鋼架、掛網(wǎng)、噴混凝土柔性支護體系,及時施作,使斷面及早閉合,以充分利用圍巖具有的自承能力,控制圍巖發(fā)生變形,并建立一整套圍巖支護結(jié)構(gòu)監(jiān)控量測系統(tǒng),進行信息化施工管理,隨時掌握施工過程中的動態(tài)變化,合理安排,調(diào)整施工工藝和設(shè)計參數(shù),確保施工安全[2]。
雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是“新奧法”的一個分支,以“新奧法”的基本原理為主要依據(jù),選擇錨噴支護,發(fā)揮巖層固有自承能力,確保施工高效、安全。在大跨徑地鐵隧道的建設(shè)中選擇雙側(cè)壁導(dǎo)坑的方法,有助于解決了由于圍巖易發(fā)大面積的坍塌事故,對安全開挖造成的不利影響的問題,是大跨徑地鐵隧道的施工中較為理想的施工方法。
方法此次工程區(qū)間的起止里程是DK10+298.134~DK11+223.687,于區(qū)間里程DK11+135.448位置線路附近右側(cè)設(shè)置施工豎井,區(qū)間DK10+886.400位置設(shè)置專門的聯(lián)絡(luò)通道,是該線路的最低處位置。此區(qū)間選擇暗挖法進行施工,線路的縱斷截面呈“V”型,最小覆土的厚度為10m,最大覆土的厚度為24m該區(qū)間范圍為DK10+125.169~DK10+205.855的里程是本區(qū)間的渡線區(qū),渡線區(qū)的隧道開挖區(qū)域的寬度為20.6米,高度為14.4米,拱部位置埋深度為10.5~12.3m,選擇雙側(cè)壁導(dǎo)坑的方法開始施工。
工程地質(zhì)狀況:區(qū)間地勢東高西低,地形為丘陵;沿線發(fā)生斷裂多屬于張性斷裂,屬前第四紀活動性斷裂。水文地質(zhì)狀況:屬亞熱帶季風(fēng)氣候,夏季溫暖多雨,冬季干燥少雨,每年五月至十月為多雨季。地下水類型為基巖縫隙水以及空隙水;地下水的排水方式為蒸發(fā)與地下徑流,水源補給為降水與徑流補給。周圍環(huán)境狀況:施工處地下管復(fù)雜且密集,周邊建筑物大多是住宅樓、辦公樓以及學(xué)校等;人流量較大,交通狀況不夠樂觀。
檢查供風(fēng)系統(tǒng)的完備性。于洞口處放置一臺空壓機,選擇Φ110鋼管于空壓站處接到距離工作面高度為30~50米位置,接著選擇Φ30膠管再接到工作面。確保排水系統(tǒng)的順暢性。選擇將水抽至高位水池的形勢進行供水;利用經(jīng)過隧道的兩側(cè)排水管進行排水,抽水機需間隔50m設(shè)有相應(yīng)的收集水井,并將其排入洞外的處理水池,達標后定時排放。保障通風(fēng)系統(tǒng)的有效性。通風(fēng)方式選擇壓入壓出形式,于隧道外面設(shè)置軸流風(fēng)機,利用軟質(zhì)風(fēng)管確保洞內(nèi)空氣流通。防塵措施:依靠水霧進行防塵,及時監(jiān)測有無有害部分,確保足夠風(fēng)量的提供,確保洞內(nèi)氧氣充足。
選擇雙側(cè)壁導(dǎo)坑的方法為施工技術(shù),為了滿足現(xiàn)場施工地質(zhì)特點,需預(yù)先選擇超前支護結(jié)構(gòu)作為支撐,用噴射混凝土的方式對所開挖導(dǎo)坑的掌子面的土體給予加固處理。應(yīng)確保不同的導(dǎo)坑高度和寬度維持在4.5~5.5m范圍。這樣的設(shè)置有助于提高開挖的效率,并降低了圍巖的擾動頻率。
上半斷面的導(dǎo)坑施工。開挖前期,對A號導(dǎo)坑進行準確測量并確定開挖線,按照輪廓線打挖小導(dǎo)管并完全注漿;按照臺階法著手開挖A號導(dǎo)洞,人工開挖的方式,保持每次開挖進尺距離為0.5m,及時將土運至洞外;周邊利用噴射厚度為5cm混凝土的方式進行初步支護;架設(shè)好工字式鋼架,掛好鋼筋網(wǎng),對縱向外側(cè)連接的鋼筋進行焊接;在周為鉆出錨桿孔,并利用安裝系統(tǒng)對準孔內(nèi)并完全注漿,然后安裝好鎖腳錨桿;利用混凝土對臨時的支撐間進行一次性圓滿噴射,做好支護工作。
開挖中導(dǎo)洞斷面的施工。待A號洞開挖完成后15d,著手開挖B號洞;周邊利用噴射厚度為5cm混凝土的方式進行初步支護;架設(shè)好工字式鋼架,掛好鋼筋網(wǎng),對縱向外側(cè)連接的鋼筋進行焊接;做好相應(yīng)的錨桿孔鉆孔工作。下半斷面的導(dǎo)坑施工。按照上述步驟完成C號導(dǎo)洞的開挖,完成后需做好到洞內(nèi)的防水措施。
側(cè)墻二襯結(jié)構(gòu)的施工。該環(huán)節(jié)需注重仰拱回填流程,完成該流程后需分段式對中隔板進行拆除,待拆除完側(cè)墻二襯結(jié)構(gòu)的板模后,應(yīng)用25b的工字鋼行V字方向支撐,保障施工安全。
[1]楊文彬.廣深沿江高速牛頭山隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工藝與注意事項[J].科技促進發(fā)展,2010,9(12):22-29.
[2]懷平生,趙香萍.以色列卡邁爾(Carmel)隧道大跨度雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù),2010,3(14):105-118..