暗挖地铁隧道穿越环线地铁沉降控制技术

第一篇：暗挖地铁隧道穿越环线地铁沉降控制技术

暗挖地铁隧道穿越环线地铁沉降控制技术

摘 要：论述了雍和宫站—和平里北街站区间段左线暗挖穿越环线地铁施工技术，通过暗挖施工过程中所采用的一系列技术措施，确保了环线地铁的沉降值远低于预期沉降值，为北京市类似穿越地铁隧道施工提供了成功案例。

关键词：浅埋暗挖；地铁隧道；沉降值；注浆 工程概况

雍和宫站—和平里北街站暗挖穿越环线地铁既有线是北京地铁5 号线 18 标土建施工的重要组成部分，区间北起地坛公园南门东侧盾构竖井，南至雍和宫站。左线 K12＋318.000—K12＋366.525 段下穿环线地铁，长度为 48.525 m，其中完全处于环线地铁底板下的长度为22.9 m。穿越环线地铁区间地面标高 44.0 m，新建暗挖隧道埋深22.5 m，其顶板与环线地铁底板下表面相距229～368 mm，新建暗挖隧道施工时，可见现况隧道底板下表面。暗挖隧道与环线地铁隧道的纵断关系如图1 所示。

新建暗挖隧道主要穿越粉质黏土、黏土、夹粉土层。穿越环线地铁的隧道大部分进入潜水层，未进入承压水层。左线区间穿越环线地铁的隧道断面为矩形，隧道净空尺寸为：高 4.85 m×宽 4.3 m，C20 早强湿喷混凝土初衬厚度为350 mm，C30 混凝土二衬厚度为500 mm。由于新建地铁暗挖隧道紧贴环线地铁底板，受雍和宫地铁车站的影响，左线区间隧道结构形式为平顶直墙，隧道截面尺寸祥见图 2。

隧道初期支护钢格栅由4Ф25 mm 钢筋焊接而成，钢格栅间距为500 mm，钢筋网为Ф6@150 mm×150 mm，喷射混凝土强度C20。

该工程的安全质量控制目标：施工期间保证环线地铁的运行安全，环线地铁的最终沉降量控制在 20 mm之内；保证新建隧道的施工安全，工程质量达到设计要求。施工工艺

穿越隧道采用平顶直墙暗挖法施工，主要分为土方开挖、初期支护、防水、二次衬砌等几个阶段，工艺流程见图3。

根据地质条件、隧道长度、断面大小、埋置深度及地面环境条件等因素，该段隧道设计施工方法为交叉中隔壁法（CRD法）。之所以采用交叉中隔壁法进行施工，主要是从环线地铁的安全角度考虑，该工法具有地层沉降小、隧道防水效果好等施工方面的优势[1]。环线地铁结构沉降控制技术

该工程中，暗挖法穿越环线地铁是北京地铁 5 号线施工的“5A”级危险源之一，确保环线地铁的沉降值小于预计值，保证环线地铁的运行安全是该段暗挖隧道施工的最重要目标。为保证环线地铁的沉降量小于预计值，采取了多项施工管理和技术措施。3.1 施工组织管理动态化

“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”是浅埋暗挖法施工的“十八字”方针，为保证施工目标的实现，采取一定的管理措施是十分必要的。3.1.1 人员安排

在该段隧道施工中，对管理人员、技术人员以及作业人员合理组织。将管理人员及作业人员分为 3 班，每个作业队除有带班队长外，另安排安全员、技术员、质控员以及施工员各1 名。明确每班的作业任务，由现场技术人员监督每道工序。对作业人员全面进行安全及技术交底，严格交接班制度。每班作业完成后，需由现场施工人员、安全人员签字后方可下班。3.1.2 作业循环控制 为达到理想的施工效果，将初衬施工作业作为关键工作进行控制，初衬施工 1 个作业循环（掘进 0.5 m）为：土体加固→上部土方开挖→安拱顶及侧壁钢拱架及格栅→湿喷混凝土封闭→下部土方开挖→安装侧壁及下部钢拱架及格栅（锁角锚杆施工）→湿喷混凝土封闭。4 个导洞均采用上下台阶法进行作业，每个作业班组须完成最后的作业循环后方可进行交接班。禁止在作业循环未完成时进行交接班工作。通过作业循环的限定，保证了施工的连续性，做到了不间断施工。3.1.3 施工与监测相结合

勤量测是浅埋暗挖“十八字”方针的重要内容，合理、准确、有效的监测成果，是采取各种技术措施的前提。该段隧道施工中，除监测新建隧道外，还对既有线进行了细致的监测，以确保施工质量及安全。

主要监测项目有：

1）环线地铁结构沉降监测；

2）环线地铁轨道沉降监测；

3）轨道水平变化监测；

4）轨距变化监测；

5）环线地铁结构变形缝监测。

施工中对环线地铁的监测采用实时动态监测系统，作为施工监测的重要环节。鉴于该项目的具体要求，采用了具有较高技术要求的智能化远程监测系统[2]。该监测系统全面实现自动化：自动进行数据采集、自动进行数据分析、自动进行数据报警，及时完成数据信息的反馈，为环线地铁安全运营提供及时的判定依据。

该段隧道施工，在掌子面施工至既有外环线附近时，结构沉降值一度达到 2.1 mm，最大速率达到0.6 mm/d。当信息及时反馈后，马上停止开挖，并进行背后注浆。注浆过程也是在实时动态监测下进行的，根据监测数据的变化对注浆压力、注浆位置、注浆量进行调整。通过监测数据分析和施工技术的紧密结合，既有线结构底板的沉降趋于缓和，沉降速率在0.1～0.4 mm/d 之间波动。3.2 施工过程沉降控制技术措施

浅埋暗挖法施工要达到理想的施工效果，除需严格按照技术规程进行作业外，还必须在施工过程中采取有针对性的技术措施，才能取得良好的施工效果。3.2.1 水治理

该工程对于上层滞水，尤其是既有线结构侧墙外侧的滞水，采用预留导水管及时排出洞外，防止该处滞水由初衬结构与既有线结构底板的缝隙进入掌子面。对于潜水采取水平辅射井的方法进行降水，经施工检验，达到了理想的降水效果。3.2.2 初衬施工

初衬施工是暗挖法施工过程风险最大，引起沉降量最大的阶段，必须采取多项技术措施保证初衬施工时环线地铁结构沉降量小于预计值。

1）土体加固

结合实际情况，将设计隧道的土体进行分类，采取合理的加固措施。对于既有线肥槽内的回填杂土，采用渗入注浆法加固；对地铁新建隧道西侧的原状土体，由于其以砂及黏土为主，故采用劈裂注入法加固。在开挖断面两侧进行小导管超前注浆加固，小导管采用Ф32 厚壁钢管，管长 3.5 m，环向间距为 0.3 m，纵向间距为1.0 m，外插角 7～10 °，注浆材料采用超细水泥，以起到加固隧道周围土体的作用[3]。超前小导管注浆包括封闭工作面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检验等工序。水泥浆水灰质量配合比为 1∶ 0.5，水泥中添加2 %～3 %的促凝剂。注浆时，同时控制注浆压力及注浆量，注浆压力初始值不得大于0.1 MPa，作业中分级、逐步升压至控制压力，填充注浆压力控制在0.1～0.5 MPa 之间[4]。注浆量控制综合考虑地层情况，单管浆液扩散半径以0.5～1.0 m，土体孔隙率按 2 %～3 %考虑，综合单管注浆量计算整排导管注浆量，以整排导管注浆量推算总的注浆量。

注浆过程中出现异常情况时，可采取下列措施[5]：

①降低注浆压力或采取间隙注浆； ②加强注浆效果检查，一是以进浆量来检查注浆效果，二是在开挖隧道后检查地层固结厚度，如达不到要求，要及时调整浆液配合比，改善注浆工艺；

③为防止孔口漏浆，在花管尾端用麻绳及胶泥（水泥+水玻璃）或喷射混凝土，封堵钻孔与花管间的空隙；

④注浆的次序由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆。

通过超前小导管注浆对两侧土体进行加固，满足了施工要求。

2）土方开挖

完成土体加固后，对加固后的地层进行开挖。共设4 个导洞，各导洞均采用上下台阶开挖法，先开挖上台阶的环形拱部，留核心土，当初期支护施工完成后，再开挖核心土，上台阶长度控制在 3 m 左右。

为控制开挖因素引起的环线地铁沉降，在①号、②号导洞施工时，缩短两个导洞的开挖步距，减少纵向土体的扰动距离；及早施工②号导洞初衬，完成半侧洞体初衬结构，形成对环线地铁的支撑体系，为③号、④号导洞开挖施工创造有利条件。

土方开挖须做到：

①上、下断面台阶长度控制在 3 m 左右。

②开挖轮廓线充分考虑施工误差、预留变形和超挖等因素的影响，参照以往施工经验及沉降控制标准，拟定超挖量控制在5～7 cm，施工时可根据监测结果进行调整。

③开挖前应采取超前预支护和预加固措施，做到预加固、开挖、支护三环节紧密衔接。当地层自稳能力差或开挖工作面停工时间较长时，采取增加临时仰拱、喷混凝土封闭掌子面等辅助施工措施。

④开挖过程中，上半断面采用环形开挖，尽可能多保留核心土；下半断面开挖时，边墙采用单侧或双侧交错开挖，仰拱尽快开挖，缩短全断面封闭时间。

⑤开挖掌子面需超前用砂浆锚杆进行全断面支护（不小于3 m），并及时封闭掌子面。

⑥增加过环线地铁处暗挖段隧道的净空尺寸，隧道顶板直接紧贴环线地铁底板垫层，之间不留土层。

⑦作好开挖的施工记录和地质断面描述，加强对洞内外的观察。

⑧区间隧道不得欠挖，对意外出现的超挖或塌方采用喷混凝土回填密实，并及时进行背后回填注浆。

⑨开挖过程中必须加强监控量测，当发现拱顶、拱脚和边墙位移速率值超过设计允许值或出现突变时，要及时施工临时支撑或仰拱，以形成封闭环，控制位移和变形。

⑩在开挖前进行超前地质探测，探测范围为掌子面前方4～5 m，发现土质变化及含水量增大时及时采取措施，处理完后可继续施工。

3）锁角锚杆及钢格栅施工

该段初衬为平顶直墙结构，侧向土体压力较大，在初衬仰拱未封闭前，为控制墙体钢架底端位移，应尽早施工仰拱封闭成环，增加支护结构的稳定性。

上下台阶的拱角设置锁角锚杆。锚杆长 1.5 m，使用Ф25 螺纹钢筋制成，斜向 60 °角打入外侧地层，端部与拱架焊接，每榀向外侧打入 1 根锚杆，以防拱架在土压下收敛。

格栅安装采取如下措施：

①每步格栅落实到原状土上，并加设垫板，同时每步格栅与现有结构顶紧，并预留注浆管。当初支封闭后及时注浆回填，尤其第二步初支封闭后，在上导洞顶部回填后进行压浆处理。每步格栅在两端脚部设置锁脚锚管。格栅接头每环错开设置，脚部设为 L 型。

②在每步格栅中部设置预顶螺杆支柱，螺杆支柱上部顶在环线地铁垫层底部，下部作用在千斤顶上，支撑在中隔板上。

4）初喷混凝土强度保证措施

①严格控制混凝土施工配合比，配合比经试验确定，混凝土各项指标都必须满足设计及规范要求，混凝土拌合用料称量精度必须符合规范要求。

②严格控制原材料的质量，原材料的各项指标都必须满足要求。③喷射混凝土施工中确定合理的风压，保证喷料均匀、连续。同时加强对设备的保养，保证其工作性能。

④喷射作业由有经验、技术熟练的喷射手操作，保证喷射混凝土各层之间衔接紧密。

⑤复喷射混凝土前先按设计要求完成超前小导管、钢筋网、格栅钢架的安装工作。

⑥喷射混凝土由专人喷水养护，以减少因水化热引起的开裂，发现裂纹用红油漆作标记，进行观察和监测，确定其是否继续发展，若继续发展，找出原因并作处理。

⑦坚决实行“四不”制度：喷射混凝土工序不完，掌子面不前进，喷射混凝土厚度不够不前进，混凝土喷射后发现问题未解决不前进，监测表明结构不安全不前进。

5）初衬背后补注浆

及时补注浆是减少既有结构沉降的有效方法。补注浆是在信息化监测体系的指导下进行的，通过监测确定注浆位置及注浆量，保证注浆效果。初期支护由于喷射混凝土作业受施工及地层稳定等条件的影响，喷射混凝土支护体局部会收缩，为保证初衬的施工效果，采取初衬背后补注浆的措施，初衬背后注浆稳压 10 min，即可实现控制沉降的目的，又能达到防水的效果，以减少施工时间洞内积水为防水板无水施工创造条件。注浆管每1 m 布置 1 榀，每榀 3 根，分别布于拱顶和两侧上方。3.2.3 二衬施工

施工中，通过优化二衬结构施工次序及钢柱托换环节，有效地减少了二衬结构施工对环线地铁结构的影响，达到了理想的效果。

1）二衬结构施工顺序的优化

二衬结构竖向按底板、边墙及顶板顺序进行施工，采用钢模、碗扣式支架支撑体系。隧道二衬施工的顺序为：施工②号导洞底板及侧墙踢克→跳仓施工①号导洞侧墙及顶板→跳仓施工④号导洞底板及踢克→跳仓施工③号导洞则墙及顶板（根据二衬结构长度，二衬结构施工时共分4 仓，每仓 8 m）。

各导洞钢筋采用螺纹连接，混凝土采用高压泵送入模，进行顶板混凝土浇筑时，分段预留注浆管，注浆管外套橡胶止水环。

进行③、④号导洞二衬结构施工时，没有对①、②号导洞进行钢柱托换，而是在不拆模的情况下进行③、④号导洞二衬结构施工，这样减少了钢柱托换的中间环节，减少环线地铁结构的沉降，同时为二衬背后补注浆创造有利条件。

2）二衬背后补注浆

在二衬结构混凝土浇筑过程中，隧道顶部混凝土是靠泵压入的，顶部混凝土与防水层接触面难免出现缝隙。为防止此部位形成积水区域，施工时在顶拱埋设注浆管。注浆管的顶端管口靠近防水层表面，并将注浆管固定，以免混凝土浇筑过程中造成注浆管移位。待混凝土达到设计强度时，采取二次注浆的措施填充空隙，保证结构的防水效果。预注浆各孔段的进浆量小于50 L ／ min，注浆浆液采用水泥浆，水灰质量配合比为 1∶（0.4～0.5），水泥中添加2 %～3 %的促凝剂。当混凝土出现滴水、渗水现象时，需填充注浆堵水，浆液采用1∶1 水泥砂浆，注浆选用泥浆泵，注浆压力根据现场实际情况确定，但不小于 0.2 MPa，注浆压力达到或接近设计终压后稳压10 min。二衬补注浆在混凝土强度达到要求，不拆除支撑及模板的情况下进行。通过与监测数据结合及时进行补注浆，以增加注浆效果及新建隧道的安全。环线地铁沉降量控制效果

通过采取各项管理及技术措施，取得了良好效果。经对环线地铁进行跟踪监测，在施工完成 1 年后，环线地铁结构沉降值为4.4 mm，远小于结构沉降预计值（20 mm）。环线地铁结构实际累积沉降量与预计沉降值如表1 所示。结论

采用浅埋暗挖法下穿既有建（构）筑物，如何采取措施保证既有结构的安全，是类似穿越工程的最主要目标之一。该工程通过采取严格的施工组织管理以及各项行之有效的技术措施，将暗挖隧道施工对环线地铁结构的沉降影响控制在设计范围之内，取得了理想的施工效果。在该工程中，土体加固，初衬、二衬背后补注浆以及监测数据的及时传送是保证环线地铁沉降量远小于预计（设计）值的关键。

参考文献：

[1] 全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会． 市政公用工程管理与实务[M]． 2 版． 北京：中国建筑工业出版社，2007：98-99．

[2] 夏才初，李永盛． 地下工程测试理论与监测技术[M]．上海：同济大学出版社，1999：217． [3] 中铁隧道集团有限责任公司科学技术研究所． DBJ 01-96-2004 地铁暗挖隧道注浆施工技术规程[S]． 北京：北京市建设委员会，2004：1-2．

[4] 北京市市政工程总公司． DBJ 01-87-2005 北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程[S]． 北京：中国市场出版社，2005：77．

[5] 王敦诚，胡方田． 超前小导管技术在轻轨浅埋暗挖工程中的应用[J]． 西部探矿工程，2003（9）：104-105．

第二篇：地铁暗挖技术交底

钢筋工施工安全技术交底

1、每班作业前必须检查卷扬机钢丝绳、滑轮组、拉钩、地锚、冷拉夹具夹齿、电气设备、照明设施等，拖拉小跑车应润滑灵活，地锚及防护装置应齐全牢靠，确认安全后方可作业。

2、操作人员应经过培训，了解机械设备的构造、性能和用途，掌握有关使用、维修、保养的安全技术知识，并应按照清洁、调整、紧固、防腐、润滑的要求，维修保养机械。

3、电动机械运行中停电时，应立即切断电源。收工前应按顺序停机，离开现场前必须切断电源，锁好闸箱，清理作业场所。电路故障应由专业电工排除，严禁非电工接、拆、修电器设备。

4、电动机械的电闸箱必须按照规定安装漏电保护器，并应灵敏有效。

5、机械作业时必须扎紧袖口、理好角、扣好表扣，不得戴手套。作业人员长发不得外露，女工应戴工作帽。

6、机械作业前应空车运转，调试正常后方可作业。机械的链条、齿轮和皮带等传动部分，必须安装防护罩或防护板。

7、卷扬机运转时，严禁人员靠近牵引的钢丝绳。

8、钢筋切割之前必须检查切断机刀口，确定安装正确，刀片无裂纹，刀架螺栓紧固，防护罩牢靠，空运转正常后再进行操作；

9、钢筋切断应在调直后进行，断料时要握紧钢筋，螺纹钢一次只能切断一根；

10、切断钢筋，手与刀口的距离不得小于15㎝。断短料手握端小于40㎝时，应用套管或夹具

将钢筋短头压住或夹住，严禁用手直接送料；

11、机械运转中严禁用手直接清除刀口附近的断头和杂物，在钢筋摆动范围内和刀口附近，非

操作人员不得停留；

12、作业时应摆直、紧握钢筋，应在活动切口向后退时送料入刀口，并在固定切刀一侧压住钢筋，严禁在切刀向前运动时送料，严禁两手同时在切刀两侧握住钢筋俯身送料；

13、发现机械运转异常、刀片歪斜等，应立即停机检修；

14、作业中严禁进行机械检修、加油、更换部件，维修或停机时，必须切断电源，锁好箱门。

电焊工施工安全技术交底

1.作业人员必须是经过电、气焊专业培训和考试合格，取得特种作业操作证的电气焊工，并持证上岗。（在有效期内）

2.作业人员必须经过安全教育考核合格后才能上岗作业。

3.施工现场禁止吸烟，严禁酒后作业，严禁追逐打闹，禁止窜岗，严格遵守各项安全操作规程和劳动纪律。

4.电焊作业人员作业时必须使用头罩或手持面罩，穿干燥工作服，绝缘鞋，用耐火防护手套，耐火的护腿套、套袖及其他劳动防护用品。要求上衣不准扎在裤子里，裤脚不准塞在鞋（靴）里，手套套在袖口外。

5.进入施工现场必须戴好合格的安全帽，系紧下颚带，高处作业必须系好合格的防火安全带，高挂低用。

6.进入作业地点后，熟悉作业环境，检查设备及各项安全防护设施。若发现不安全因素、隐患，必须及时处理或向有关部门汇报，确认安全后再进行施工作业。对施工过程中发现危及人身安全的隐患，应立即停止作业，及时要求有关部门处理解决。现场所有安全防护设施和安全标志，严禁私自移动和拆除，如需暂时移动和拆除的须报经有关负责人审批后，在确保作业人员及其他人员安全的前提下才能拆移，并在工作完毕（包括中途休息）后立即复原。

7.严禁借用金属管道，金属脚手架、轨道，结构钢筋等金属物代替导线。

8.焊接电缆横过通道时必须采取穿管，埋入地下或架空等保护措施。

9.雨雪天气、六级以上大风开气不得露天作业，雨雪过后应消除积水、积雪后方可作业。电动葫芦操作工施工安全技术交底

1．电动葫芦设专职司机操作，司机必须持证上岗。并应由专职指挥工持证指挥。

2．电动葫芦安装完成后，必须按规定验收通过后，方可使用。

3．夜间作业必须有充足的照明。

4.正式使用前，先试空车，测试项目包括：

①按钮逗车：通断灵敏可靠，按钮标示与葫芦动作一致。

②限位动作：可靠、一致。

③运转：升降减速器声音正常，电机制动可靠，运行小车灵活。

④钢丝绳：缠绕正常，无断丝现象。

⑤吊钩：摆动灵活。

⑥电气部分：应无漏电，接地装置应良好。

5．电动葫芦应设缓冲器，轨道两端应设挡板。

6.工作前应检查传动部分润滑油量、钢丝绳磨损情况及各种限位和保险装置等，如不符合要求，应及时修整，经试运转正常后方可正式施工。

7.电动葫芦严禁超载起吊，起吊物件时物件应捆扎牢固。电动葫芦吊重物行走时，行走路线下方不得站人或有人员作业。

8．司机必须得到指挥信号后，方可进行操作，如若信号不清不得起吊。操作前司机必须按电铃，发信号。司机不得同时操作两台电动葫芦工作。

9．电动葫芦作业中发生异味、高温等异常情况，应立即停机检查，排除故障后方可继续使用。

10.工作休息或下班时，不得将重物悬挂在空中。

11.作业完毕后，料斗应停放在指定位置，吊钩升起，并切断电源，锁好开关箱。

12.加强井底与提升司机的信号联系，除常用的声响信号装置外，还必须有备用信号装置（对讲机）。井底应能给提升司机发送紧急停车信号。

13.使用过程中不允许超额定负荷起吊、不允许吊钩下站人、不允许斜吊平拉、不允许骤然反车、不允许限位器作开关使用、不允许起吊重物过久空悬。

14．作业开始第一次吊重物时，应在吊离地面100mm时停止，检查电动葫芦制动情况，确认完好后方可正式作业。露天作业时，应设防雨棚。

15．起吊物件应捆扎牢固,工作间歇不得将重物悬挂在空中。

16．使用悬挂电缆电气控制开关时，绝缘应良好，滑动应自如。人的站立位置后方应有2m空地并应正确操作电钮。

17．在起吊中，由于故障造成重物失控下滑时，必须采取紧急措施，向无人处下放重物。

18．在起吊中不得急速升降。

19．电动葫芦在额定载荷制动时下滑位移量不应大于80mm。否则应清除油污或更换制动环。

20.定期进行设备检查、维修。混凝喷射机安全操作规程技术交底

1．喷射机应按出厂说明书规定的配合比配料，风源应是符合要求的稳压源，电源、水源、加料设备等均应配套。

2．管道安装应正确，连接处应紧固密封。当管道通过道路时，应设置在地槽内并加盖保护。

3．喷射机内部应保持干燥和清洁，加入的干料配合比及潮润程序，应符合喷射机性能要求，不得使用结块的水泥和未经筛选的砂石。

4．作业前重点检查项目应符合下列要求：

1)安全阀灵敏可靠；

2)电源线无破裂现象，接线牢靠；

3)各部密封件密封良好，对橡胶结合板和旋转板出现的明显沟槽及时修复；

4)压力表指针在上、下限之间，根据输送距离，调整上限压力的极限值；

5)喷枪水环(包括双水环)的孔眼畅通。

5．启动前，应先接通风、水、电，开启进气阀逐步达到额定压力，再启动电动机空载运转，确认一切正常后，方可投料作业。

6．机械操作和喷射操作人员应有联系信号，送风、加料、停料、停风以及发生堵塞时，应及时联系，密切配合。

7．在喷嘴前方严禁站人，操作人员应始终站在已喷射过的混凝土支护面以内。

8．作业中，当暂停时间超过lh时，应将仓内及输料管内的干混合料全部喷出。

9．发生堵管时，应先停止喂料，对堵塞部位进行敲击，迫使物料松散，然后用压缩空气吹通。此时，操作人员应紧握喷嘴，严禁甩动管道伤人。当管道中有压力时，不得拆卸管接头。

10．转移作业面时，供风、供水系统应随之移动，输料软管不得随地拖拉和折弯。

11．停机时，应先停止加料，然后再关闭电动机和停送压缩空气。

12．作业后，应将仓内和输料软管内的干混合料全部喷出，井应将喷嘴拆下清洗干净，清除机身内外黏附的混凝土料及杂物。同时应清理输料管，并应使密封件处于放松状态。

土方开挖安全技术交底

1、新工人必须参加入场安全教育，考试合格后方可上岗。

2、进入现场，必须戴好安全帽，扣好帽带，并正确使用个人劳动防护用具。作业时必须根据作业要求，佩戴防护用品，施工现场不得穿拖鞋。

3、作业时必须遵守劳动纪律。非特殊工种人员，不得擅自动用各种机械设备。配合其他专业工种人员作业时，必须服从该专业人员的指挥。

4、所有施工人员上下竖井必须使用安全梯，严禁攀登支撑或井内其它结构上下。

5、竖井周边设置牢固的安全防护栏，并立挂密目安全网。竖井边上1.0m以内，不得堆放任何物、料、机具或杂物。

6、隧道内应有足够的照明，照明灯具应固定在隧道边墙2.0m-2.5m位置。机械设备电缆也要固定在隧道边墙位置，不得随地铺设、拉拽。

7、所有人员在从事挖土作业前必须熟悉作业内容、作业环境，对使用的工具要进行检修，不牢固者不得使用。

8、隧道内挖土作业时必须服从指挥人员的指挥，铁锹、镐不得乱挥，以免伤到他人。

9、电葫芦起吊、运行范围内不得站人，所有作业人员必须立即撤至边缘安全位置。土斗落稳时方可靠近作业。

10、工作中，严禁直接抛掷材料、工具等物品。

11、土方开挖步距应严格按照设计图纸要求进行一榀一开挖作业，并及时施做初支。遇土体不稳，有坍塌危险征兆或涌水时，必须立即撤离现场，并报告有关负责人，有条件时要及时封闭掌子面，经过安全处理后，方可继续施工。

12、若掌子面由于其他原因要暂停作业时，要及时封闭掌子面。台阶开挖中若台阶高于2.0m，需分出小台阶，降低台阶高度。

13、作业中发现地下管道等构筑物、古墓等文物，或其它不能辨认的异物时，必须立即停止作业，向有关负责人报告，按要求进行处理或保护，经明查处理后方可继续施工。

14、所有人员在工作中不得吸烟、打闹、嬉戏。

第三篇：暗挖地铁隧道施工技术研究论文

摘要:本文主要分析了西安地铁三号线青龙寺～延兴门暗挖区间复杂地质以及高深基坑情况下暗挖地铁隧道施工的方法和施工技术措施，并讨论了施工中如何提升施工的品质，提出了提升施工安全、质量、文明施工的一些具体措施，希望能够为今后的施工提供参考。

关键词:复杂地铁;高深基坑;暗挖地铁隧道;施工技术

复杂地质以及高深基坑暗挖地铁施工的过程中，降水、地层加固处理、控制沉降、预防掌子面坍塌是最为关键的一个环节，应用浅埋暗挖施工方法，一定要抓住施工的要点和方法，并构建施工的安全、质量管理体系，确保施工的有效性和合理性。

1工程概况

西安地铁三号线青龙寺～延兴门暗挖区间自陕西省微生物研究所起始，沿西影路东行至正大制药厂后，向北拐至陕西省西安监狱，最后穿过延兴门到达延兴门站，该暗挖段下穿西安正大制药厂及西安监狱。区间设置临时施工竖井及横通道一处，竖井深度达到42m，根据竖井所处的环境条件、地质条件、断面大小及深度、施工使用要求借鉴西安地区已建工程的成功经验，采用喷锚及格栅钢架联合支护。

2不良地质及特殊岩土

2．1不良地质

f7地裂缝及其分支裂缝f7－1在本工点东部西影路与经五路十字北约150m处通过，走向NEE向，倾向南，倾角约80度。本暗挖段内f7、f7－1地裂缝与左线分别在ZDK26+902.944、ZDK26+892.327相交，f7－1地裂缝与右线在YDK26+918.248相交。地裂缝与线路平面关系图

2．2特殊岩土

工点地表广泛分布有人工填土，主要为1－1杂填土，局部为1－2素填土。1－1杂填土:层厚0.10～6.70m，层底深度0.10～6.70m，层底高程422.50～440.10m;1－2素填土层厚0.30～3.90m，层底深度0.80～5.30m，层底高程421.47～439.37m。上述人工填土土质结构疏密不均，成份较复杂，工程性质差。本暗挖区间隧道顶部分布有层厚5.3～8.1m的饱和软黄土，且3－1－1新黄土(水上)e=1.061，具有大孔隙，压缩系数a1－2=0.67MPa－1，属高压缩性土，工程性质较差，浸水后工程性质易恶化，天然状态及浸水状态均会产生较大的不均匀沉降。3－1－2新黄土(水下)e=0.918，具有大孔隙，压缩系数a1－2=0.32MPa－1，中等压缩性，水位降低后将会引起较大的压缩沉降。

3施工控制关键技术

3．1洞内水位控制

无水作业是保证区间暗挖隧道施工安全的前提条件，根据工程地质及水文地质资料显示，青龙寺～延兴门区间暗挖段拱底埋深约37.5m，拱顶埋深约27.4m，此段地下水位位于地面下约12m，隧道洞身均已进入地下水位线以下，要达到无水作业的条件，降水深度需达到25m左右，隧道洞身地层范围内岩层主要为第四系中更新统老黄土及古土壤，均为含水层，无连续隔水层分布。在西安黄土地质条件下，基坑及隧道降水深度达25m，施工目前未有工程实例，由于降水深度比较大，暗挖施工降水难度大大提高，同时由于隧道顶部分布有层厚5.3～8.1m的饱和软黄土，饱和软黄土呈软塑～流塑状态，属高压缩性土，降水后的压缩沉降引起的地面沉降会造成地下管线、地面建筑物的破坏。青延暗挖区间采用以下措施控制水位:(1)由于暗挖段降水降深大，采用普通降水井无法达到降水效果，采用二级降水法分阶段进行降水施工，即采用双排降水井降水。第一阶段，采用外排降水井将地下水位降至地下25m以下，然后将地下水位维持在地面以下25m左右，待地面沉降稳定后再进行第二阶段降水;第二阶段，采用内排降水井降低地下水位，利用内排降水井保证洞内无承压水及大股明流水。在降水过程中加强对周边建筑物的监测，根据监测反馈信息的分析，当地面沉降过大达到报警值时应停止降水，采用洞内超前注浆方案。区间隧道施工前须做降水试验，将水位降至洞顶以下1m处，观察实际地面沉降量。如实际地面沉降量在允许范围内，则逐步降到洞底以下1m;如实际地面沉降量超过允许范围，则应停止降水，并及时采用井内回灌或采取洞内注浆止水，确保地面建(构)筑物安全和基坑无水作业。(2)WSS注浆。洞内引进WSS洞内深孔注浆技术，通过浆液扩散，将浆液充填地层土体空隙内，固结地层，隔离外来水体，达到止水帷幕的止水效果，将洞外井点降水与洞内WSS注浆相结合的方法，阻止了地下水侵入掌子面，保证干燥作业条件，确保了施工安全及工程质量。

3．2下穿地裂缝段施工

本标段青龙寺至延兴门区间暗挖段ZDK22+944.186(YDK26+943.076)有1条f7地裂缝与f7－1相交，走向NEE向，倾向南倾角约80度，由于地裂缝的存在，不适宜使用盾构法施工，采用浅埋暗挖法施工，由于盾构需通过地裂缝区间暗挖段，致使暗挖隧道施工断面加宽、加高，最大断面宽度10.1m，高度10.32m。如果降水达不到效果，易引起地下水通过地裂缝而涌入隧道，同时地裂缝段土体较破碎，开挖过程中易出现局部坍塌情况，施工安全风险较大。地裂缝施工时，由于掌子面积水及明流水较大，隧道开挖过程中采用洞内盲沟进行排水。掌子面三米处铺设φ609mm×16mm钢管，作为安全逃生通道。在开挖洞内两侧底部各设置一道300mm×300mm盲沟进行排水，盲沟采用碎石铺底。保证了掌子面积水及时通过盲沟排往竖井集水坑，避免掌子土体由于长时间受积水侵泡发生垮塌。开挖前采用WSS注浆控制掌子面土体稳固，遵循“先注浆，再开挖”的原则进行地裂缝段施工，确保了施工安全。

3．3复杂地质及带水作业沉降控制

由于青延暗挖段地质复杂，降水过程及开挖过程均极易造成地表及建筑物等出现沉降，因此施工过程中沉降控制也是一项重点及难点。青延区间暗挖隧道监测项目包含:地面下沉、建筑物倾斜、沉降、隧道拱顶下沉、净空收敛等。其中，地面沉降点共布设120个，累计沉降量最大点位位于前处理车间南侧草坪，沉降量－323.5mm;建筑物沉降点共布设65个，累计沉降量最大点位位于前处理车间西南角，沉降量－224.1mm;拱顶沉降点共布设102个，累计沉降量最大点位位于左线青龙寺方向洞口处，沉降量－55.1mm;净空收敛监测点共布设163个，累计变形量最大点位位于左线延兴门方向，变形量－51.7mm。隧道初支施工设计采用CＲD法进行施工，CＲD工法为每个导洞一次开挖成环，每个导洞高度达4.98－5.37m，由于开挖过程中地层有渗水情况且导洞开挖高度较大，不利于施工安全，施工过程中沉降难以保证，在实际施工时，在CＲD工法增加连接板两处，增加锁脚锚管4处，将CＲD上导洞分为上下两个导洞，单独进行开挖，单独支护，按照“快支护，早封闭”的原则，严格按照设计方案及步序进行施工，在施工完初期支护结构之后，必须及时施作内衬，严格控制初期支护与二次衬砌之间的安全距离控制了洞内及地面的沉降。

4结束语

总之，西安地铁三号线青龙寺～延兴门暗挖段在克服了埋深较大、地质复杂、降水难度大等困难后在保安全、保质量、保进度的情况下已于2014年10月顺利完工，施工中的一些施工亮点和做法也得到了业主、监理等上级单位及一些兄弟单位的认可，同时，西安地铁三号线在2016年10月顺利通车。

参考文献

［1］柏明虎．南京地铁二号线汉－上区间浅埋暗挖隧道施工技术［J］．西部探矿工程，2015(05):195－197．

［2］赵旭．富水地段浅埋暗挖地铁隧道施工技术研究［J］．建筑工程技术与设计，2016(96).

第四篇：地铁隧道暗挖法术语解释

隧道矿山暗挖法术语解释

1、超前小导管注浆：是导洞开挖前先期对围岩土体进行支棚并以小导管向土体内压注一定配比的化学浆液加固土体，使松散围岩趋于稳定的手段。小导管为无缝钢管加工而成，内径Φ32，外径Φ42，管壁钻孔，孔径2mm，孔距50～100mm，梅花形布置，管长根据需要而定。

小导管又分小管棚、超前小导管，小管棚以支棚拱顶围岩为主，长3～6m，最长可达8m，打入仰角10～15°。

超前小导管以对土体加固注浆使松散土体固结为主，长1.5～3.0m，一般在2m左右，注浆浆液以改性水玻璃和水泥水玻璃为主，也有采用其它化学浆液的。注浆压力0.1～0.3MPa.依据小导管长度确定打入小导管的纵向间距，导管越长，间隔越大，一般两榀格栅打入一次。导管环向间距大多为30cm，根据地层情况需要也可加密，如为围岩稳定等特殊需要，有必要在拱圈环向设双层小导管，更有配合大管棚的设置而在大管棚的间隙打入小导管的。小导管最适宜用在粉细砂层、中粗砂层、砂卵石层、卵砾石层和粘质粉土，粘砂土中也可以采用，卵砂石层中需先钻孔后插入导管，人工打入困难，在粘性土中采用小导管则注浆困难，浆液无法在围岩中扩散。

2、大管棚：在矿山法隧道开挖施工中大管棚施工是对松散围岩和隧道拱顶有建、构筑物与地下管线的情况下，有效降低地表和建构筑物、管线的变形而采取的一种支棚措施，管径105mm，管长自8m至20m。管前端设管靴，管壁前端设注浆孔，梅花形布置，用专用管棚机钻进，较长的管棚事先在管子末端套丝，在钻进过程中接长至设计长度。

大管棚设置仰角15～30°，每段管棚施工前，必须在洞体拱顶超挖一个空间，向上抬高30cm左右，开辟出钻机操作的空间。

大管棚注浆浆液扩散加固土体的作用甚微，注浆只能提高管棚的刚度，管棚适用于任何土层。

管棚环向间距30cm，纵向生根长度3m左右。

在非常危险的情况下也有采用双层管棚的，一般以超前小导管或小管棚的设置而加强管棚的作用。

3、径向注浆：主要是隧道开挖顶部有重要建构筑物的情况下，而且上下间隔土体厚度不大，较松散，逐级开挖洞体的前端垂直于拱部，向土体内注浆的一种加固地层的措施。

径向注浆主要是加固围岩周围大范围土体，使这部分土体增强整体性和稳定性，如拱顶、两洞间土柱等等。

径向注浆管径Φ32，长度视加固土体范围而定，浆液以水泥浆为主，压力要达到0.25～0.5MPa。

4、水平注浆：为了与径向注浆一样的目的，和对隧道前方止水，除了地面降水以外，采取洞内水平注浆克服地下水对施工的干扰，达到无水施工的目的，在洞内水平注浆是广泛采取的一种措施。

水平注浆通常在各个开挖断面分别进行。

水平注浆管径Φ105～110，长度5m以上，注浆浆液为水泥浆加XPM，注浆压力1.0～2.0MPa。间距经试验确定。如果注浆压力足够大可以达到劈裂注浆的效果。

5、填充注浆：填充注浆主要是指初期支护背后的注浆和初期支护与二衬间的注浆。前者是填充初期支护与围岩间的空隙，自拱顶向下每1～2m设一个注浆孔，环向设置，纵向梅花形布置，需在掌子面开挖超前5m后进行。初期支护和二衬间注浆，需在二衬施工时在拱顶预留注浆孔，每5m设一个，于二衬全部完成或完成一部分后进行。

6、围岩：隧道开挖周围的土体即叫围岩，来自山岭隧道和矿山。城市地铁隧道虽然穿越土层，也统称叫岩，因土层也是岩体的一种类别。

7、格栅：是初期支护钢筋砼中钢筋骨架的一种形式，按设计钢筋骨架形式，以预制骨架片方式拼装成整体钢筋骨架，然后喷射砼形成钢筋砼衬砌。

8、格栅连接板：即隧道施工初期支护的钢格栅，榀与榀之间节点连接的部件，多用钢板、角钢栓接，所以叫连接板，也叫节点板。节点板连接时必须密贴、顶紧，栓接牢固，否则力不能顺利传递，为了弥补迎土面栓接、拧紧困难的薄弱点，要求节点板除了栓接外，还要实施焊接，以便加强钢格栅连接的强度。

9、锁脚锚管：是稳定钢格栅，减少初期支护拱圈受力后下沉的有力措施，代替了原来的支垫方木、木板的原始办法，预防下台阶开挖拱圈悬空时下沉的可能。锁脚锚管长度2～4m，直径Φ32，每榀格栅在拱脚处打设1～2根，除适用于隧道开挖外，也适用于竖井倒挂井壁施工的钢格栅锁定和注浆。

10、喷射砼：隧道结构分为模筑砼和喷射砼两类，喷射砼又分普通砼和钢纤维砼等多种，喷射砼多作为短期支护用途。该砼为速凝砼，无需复杂设备，不需支架模板，施工速度快，简便易行，可以在短期内达到设计强度，承受荷载，多用于隧道开挖、基坑边坡支护。山岭隧道中等围岩的洞体，也有为防止岩层风化喷射砼，并与围岩共同受力作为永久支护层的。公路、铁路路堑，半路堤半路堑也经常以挂网喷射砼护坡，香港的公路护坡多以喷射砼为主。喷射钢纤维砼对主体结构进行加固也是较常采用的方法。

11、初期支护：是隧道某部分开挖后立即进行衬砌支护的一种形式，随开挖随支护也称一衬。初期支护组成包括超前小导管、钢格栅、喷射砼、锁脚锚管等，初期支护是钢格栅架设后，立即喷射速凝砼形成支承主体的衬砌结构，承受施工时期的全部荷载。初期支护整体是一步步施工成形的，打入一环小导管，开挖一环土体，架立一环钢格栅，打入锁脚锚管，挂网喷射砼，而完成一个循环的支护。

12、导洞：导即先导的意思，导洞分为上导洞、下导洞、侧壁导洞、平行导洞等等。导洞除平行导洞外，都是隧道断面的一部分，各个导洞断面联通后，成为隧道断面的整体。平行导洞则是用于增加工作面和隧道通风，多用于长大隧道。施工中可以在平行导洞的任何段落从平行导洞的侧壁向正洞方向开挖横通道，到达正线后，向两端开挖正洞。一个横通道至少可增加两个工作面。工程竣工后，将平行导洞作为风道，设风机通风，也可以作为隧道和线路日常巡检维修及抢险救援通道。

13、掌子面：是从矿山掘进和山岭隧道施工引进的术语，开挖面就叫掌子面，掌子面中线断面大小要符合设计要求。掌子面暂时没有工序施工时要及时喷射砼，将其封闭，保持掌子面的稳定。如围岩土体较松散、含水量较大、稳定性差，在一次初期支护完成后亦应立即对掌子面挂网喷射砼，确保掌子面能抵御主动土压力的水平推力，保持掌子面的安全稳定。

14、拱部、拱圈：隧道暗挖结构一般是圆形、两心圆、三心圆等，结构拱脚以上的部分叫拱部、拱圈。

15、拱顶、拱腰：拱圈的顶部叫拱顶，拱圈的两侧叫拱腰。

16、拱脚、起拱线：拱圈的底脚和边墙的分界点从横断面看叫拱脚，沿纵断面看叫起拱线。把拱圈或拱部叫上拱，是房建行业外行的叫法。

17、边墙：起拱线以下仰拱以上的隧道两侧结构叫边墙，边墙依受力要求又分直墙，曲墙，边拱的叫法不确。

在软岩中设计为曲墙，硬岩中设计为直墙，地铁隧道除平顶直墙外均是曲墙。

18、仰拱：就是结构的异型底板，为了提高结构底板承受压力的能力，采取倒拱的结构形式。

19、上台阶、下台阶：隧道矿山法暗挖工法中，有一种最通用的工法叫台阶法，台阶上部叫上台阶，下部叫下台阶。

台阶长度又分为长台阶、短台阶和超短台阶，长度分为10～15m、4～5m、2～3m。

20、台阶法：是把隧道分成上下两部分开挖和支护的一种形式。先开挖上部，对隧道下半断面而言，形成一个台阶，拉开一定距离后，再开挖下部，架立边墙和仰拱钢格栅、喷射砼。上下一分为二的开挖和支护施工方法叫台阶法。

上台阶是为了保持掌子面有足够的被动土压力和加快上台阶的施工速度，达到快封闭的目的，自开挖面向后保留一部分土体叫核心土，核心土的横断面不小于隧道上台阶横断面的50%，核心土长度不小于3m。

21、CRD工法：也叫交叉中隔壁法，先开挖隧道的一部和二部，施作部分临时中隔壁墙及临时仰拱，再开挖隧道另一侧的一部和二部，然后再开挖最先施工一侧的最后部分，并延长中隔壁墙壁，最后开挖剩余部分的施工方法叫CRD工法。

CRD工法也就是分块切割、分片开挖和支护，连块包围的方法，每开挖一块，立即对该断面架设钢格栅、喷射砼，并应及时封闭成环，保持本块各自的稳定，进行二衬施工时，依据二衬施工顺序对侵占二衬位置的初期支护局部切割拆除，但要加设临时支撑。CRD工法各断面的开挖必须拉开距离以确保初期支护局部拆除后围岩的稳定。CRD工法特点是开挖断面小，成环封闭快，缺点是初期支护拆除数量大。

22、CD工法：也叫中隔壁法，先开挖隧道的一侧，并施作临时中隔壁墙，然后再分部开挖隧道另一侧的施工方法叫CD法。

CD工法或CRD工法横断面分块如较大时，应该按台阶法施工。

23、中隔壁：是隧道矿山法暗挖CD工法、CRD工法施工时左右两洞体之间先期施工一侧的竖向初期支护，多为钢格栅挂网喷射砼，也有采用型钢喷射砼的。

24、眼镜工法：是双侧导洞法的一种通俗叫法，是在隧道断面两侧先后各开挖一个导洞，因形状像眼镜而得名。眼镜法又分单眼镜和双眼镜。断面高度较大时，每个眼镜以正台阶法开挖并设临时仰拱，与CRD工法没有严格区别。两个眼镜开挖的前后距离不小于15m，两个侧导洞之间的土体开挖在与后一个开挖的眼镜拉开距离，中间土体开挖上下各部分仍需保持安全距离。两个眼镜与中部土体间形成中隔壁，二衬施工时亦需局部凿除初期支护，否则二衬结构钢筋接头不能达到不超过50%的要求，拆除时亦需架设临时支撑。

25、中洞法：先开挖中跨或结构立柱部分，并完成中跨或立柱结构浇注后，再进行两侧边跨或左右两洞开挖的施工方法叫中洞法。中洞法立柱顶端的防水层和防水层甩茬是施工薄弱环节，极难处理。

26、桩洞法：也叫PBA法，即Pile-Beam-Arch method，先在车站的梁柱、梁墙节点部位暗挖小导洞，并在小导洞中施作边桩（P：Pile）、中柱及顶纵梁（B：Beam），形成主要承载结构，再暗挖施作支撑在两个顶纵梁之间的顶拱（A：Arch），形成完整的结构外轮廓支撑体系，类似盖挖逆筑法的顶盖，在其保护下进行基坑开挖、衬砌和内部结构混凝土的浇筑作业的施工方法。

P——在暗挖小导洞中进行钻孔桩施工。（P：PILE）B——梁（B：BEAM）形成主要传力结构。

A——暗挖形成支承在两个梁之间的拱部（A：ARC）类似于盖挖法的顶盖，在其保护下进行基坑开挖，衬砌和内部结构混凝土的浇注作业。拱部支护形成后在其保护下进行大面积作业（如同盖挖法一样）。内部无需进行地层加固等辅助措施，作业效率高，便于地下水处理。同时在整个施工中支护转换单一，施工引起的地面沉降相对较小，对于多层多跨结构，优越性尤为突出。

27、环形留核心土法：是把类似上台阶核心土的留置断面加大，周围空间只满足开挖和支护要求开挖方法。

28、竖井：是用于开辟隧道开挖工作面、增加开挖工作面——进行横通道开挖、设置通风井、水泵房等或多项综合用途，从地表面向下施工的竖向通道结构，就叫竖井。

竖井根据作用分为施工竖井、永久竖井和临时竖井，施工竖井不做二衬，在工程竣工后，立即回填封闭；永久竖井一般作为风井、垂直电梯、紧急疏散通道等用途。这类竖井要做永久衬砌，竣工后长期使用。也有的竖井下部作为出入口通道或风道的一部分，而结构顶板上部回填封闭的。

临时竖井是既作为本工程施工竖井，又作为中远期扩建工程或其它工程项目使用而暂时保留，终将回填废除。

29、横通道：作为自正洞侧壁开挖的洞体或从竖井侧向正洞或车站方向开挖的施工通道叫横通道。主要用于设置和增加工作面，有的横通道在左右两线间或其一端设置水泵房，因此宜有永久和临时之分。

车站范围一般在车站一端设置的横通道多是为开挖车站导洞而设，也有的作为车站风道的一部分为永久结构。

30、马头门：从任何一个空间结构侧壁开挖另一个洞体前，必须对开挖轮廓进行加固，设置一个封闭的加强环，即为马头门。如：从竖井侧壁进洞，从横通道、风道进正洞，从正洞进横通道，在车站从此线进彼线等等，都要在已成形的洞体侧壁开挖另一个洞体。为了确保进洞伊始的开挖安全，要在尚未开挖的洞口位置设置钢筋砼加强环，俗称马头门。沿拱顶120°范围或横梁部位打入小导管或小管棚注浆加固。进洞开挖后的2～3榀格栅主筋再予加强，间距也予以缩短，以便安全进洞，给后续开挖施工打下基础。

31、人防段：是在地铁车站出入口、风道和区间设置人防门的特殊结构段，该段叫出入口人行通道、风道和区间正洞标准段，断面大、结构厚度大，在人防段设置人防门，人防门在作用上有密闭门、防爆门之分，在形式上有推拉门、平开门之分，人防段由部队人防部门的设计院设计。

32、钢管砼：用于车站结构立柱，首先在底板定位，然后自下而上安装钢管，钢管内灌注免振混凝土。站台层钢管砼灌注后，进行中层板施工，然后安装站厅层钢管柱，灌注砼及顶纵梁施工。顶纵梁与钢管柱的连接处是薄弱环节，砼灌注异常困难，极易发生蜂窝狗洞，是要特别认真注意的。

33、台车：隧道二次衬砌施工时，为了使施工实现装配化、机械化，提高施工技术水平和施工进度，减轻工人体力劳动强度，以混凝土灌注台车代替洞内人工架立脚手架和模板。台车是一种能在轨道上走行的灌注隧道砼衬砌的模具，包括走行部分、承重支架、工作平台、液压千斤顶、模板、灌注窗等。台车走行轨按隧道贯通测量后的线路中线，调整中线和轨距。每灌一环衬砌前，钢筋隐蔽检查合格后，将台车牵引或推至设定灌注区域，用千斤顶将模板推至二衬内缘就位，按线路中线调整位置，经测量验收合格后，方可灌注砼。

砼灌注三天后，将砼灌注台车千斤顶收回，即拆除了模板，将台车移至相邻灌注区段，再开始下一个隧道二衬砼灌注循环。砼灌注台车靠机械及人工辅助施工，空间形状定型、装拆方便、速度快、省时省力、循环次数多、节约材料、加工定制一次性投资较大。

34、二衬：是二次衬砌的简称，也叫永久衬砌和模筑衬砌。与初期支护共同承受竣工后的全部荷载，和初期支护既有分工，又有合作。二衬是在初期支护全段完成，变形稳定后开始施工的。二衬必须保证设计厚度与隧道空间满足设计要求，而且该隧道空间必须是在以线路中线为标准前提下的空间，术语叫净空，该净空必须符合设计要求，并满足包括建筑限界，行车限界和设备限界的要求。

35、隧道净空：即隧道二衬周圈之间形成的空间。以线路中线为标准，保证线路中线内外侧至二衬结构间各自的空间宽度和高度满足设计要求。隧道总宽总高达到设计要求的数值，不一定能满足设计要求，线路中线内外侧必须各自测量。这是由于隧道为曲线的时候，隧道要加宽，曲线内外侧加宽值不同，所以隧道线路中线和隧道中线并不在一条线上，因此隧道净空要自线路中线向内外侧各自测量。隧道加宽值与线路曲线半径和线路等级密切相关。

隧道盾构法施工术语解释

1、盾构：盾构掘进机的简称，是在钢壳体保护下完成隧道掘进、拼装作业，由主机和后配套组成的机电一体化设备。

2、工作井：盾构组装、拆卸、调头、吊运管片和出渣土等使用的工作竖井，包括盾构始发工作井、盾构接收工作井等。

3、盾构始发：盾构开始掘进的施工过程。

4、盾构接收：盾构到达接收位置的施工过程。

5、盾构基座：用于保持盾构始发、接收等姿态的支撑装置。

6、负环管片：为盾构始发掘进传递推力的临时管片。

7、反力架：为盾构始发掘进提供反力的支撑装置。

8、管片：隧道预制衬砌环的基本单元，管片的类型有钢筋混凝土管片、纤维混凝土管片、钢管片、铸铁管片、复合管片等。

9、开模：打开管片模板的过程。

10、出模：管片脱离模具的过程。

11、防水密封条：用于管片接缝处的防水材料。

12、壁后注浆：用浆液填充隧道衬砌环与地层之间空隙的施工工艺。

13、铰接装置：以液压千斤顶连接，可调节前后壳体姿态的装置。

14、调头：盾构施工完成一段隧道后调转方向的过程。

15、过站：利用专用设备把盾构拖拉或顶推过车站的过程。

16、小半径曲线：地铁隧道平面曲线半径小于300m、其他隧道小于40D（D为盾构外径）的曲线。

17、大坡度：隧道坡度大于3%。

18、姿态：盾构的空间状态，通常采用横向偏差、竖向偏差、俯仰角、方位角、滚转角和切口里程等数据描述。

19、椭圆度：圆形隧道管片衬砌拼装成环后最大与最小直径的差值。20、错台：成型隧道相邻管片接缝处的高差。

第五篇：某市地铁暗挖区间隧道工程施工组织

目录

第一章 引言....................................................................2

第二章 工程概况................................................................2

第1节 工程地质及水文地质条件..............................................2

第2节 周围环境状况........................................................3

第三章 区间隧道施工及其对楼群的影响............................................3

第四章 主要技术对策及施工方案..................................................4

第1节 采用导洞、隔离桩方法确保楼房基础安全................................4

第2节 隧道开挖采取洞内水平井点降水........................................5

第3节 修正支护参数、改进隧道施工工艺......................................6

第五章 技术措施的应用效果及分析................................................7

第1节 地表下沉监测结果及分析..............................................7

第2节 楼房基础沉降观测结果及分析..........................................8

第六章 结论....................................................................8

第一章引言

北京西直门至东直门的城市铁路是北京市规划的第13 号快速轨道交通线,全长约40 km ,其中和平里至东直门为地下段,采用暗挖施工。该区段是13 号线的控制工程,能否顺利修通将直接影响到全线是否能够如期通车。中铁隧道集团承担的第14 标段周围条件极为复杂,尤其是要近距离穿越两栋高层居民楼,在复杂地质环境下隧道施工必须确保居民楼的绝对安全,而且必须做到施工期间不扰民,因此,安全保障措施必须要绝对可靠,这对施工技术也提出了更高的要求。

第二章工程概况

第1节工程地质及水文地质条件

第14 标段主要由人工杂填土、第四纪沉积层和圆砾层组成。杂填土厚度为0.15～1.00 m ,最大厚度为4.2 m;第四纪沉积层厚度为0.5～18.7 m ,圆砾层最大厚度为3 m;粉细砂层稍密～中密,饱和,厚度为2.9 m;以下为粘土层。

该标段范围内,上层滞水水位埋深4.0 m左右;潜水水位埋深在地面下7.5 m ,高出隧道开挖拱顶;承压水水位埋深18.8 m ,位于隧道铺底以下0.5 m ,对隧道施工无影响。

区间隧道在粘质粉土和粉细砂地层中穿过,上层滞水和潜水已进入隧道断面。

第2节周围环境状况

北京城市铁路东直门地下区间为双跨连拱隧道,采用浅埋暗挖中洞法施工。典型断面开挖宽度为12.05 m ,开挖高度为7.397 m ,支护形式为复合式衬砌。区间隧道在里程K39 + 505～K39 + 585 之间,从两栋Y形高层居民楼中间下穿。两座高层楼房地面以上22 层、66 m高,地下两层,楼房基础为现浇钢筋混凝土箱型基础(无桩基),箱型基础持力层为2.7 m厚的换填级配砂石,暗挖隧道外轮廓线距楼房基础水平距离最小为1.6 m。隧道与高层楼群地平面及剖面关系

分别如图1、图2 所示。

图1 楼房与区间隧道的平面位置关系

图2 楼房与区间隧道的剖面位置关系

第三章区间隧道施工及其对楼群的影响

由于暗挖隧道开挖跨度达12 m ,覆土仅为1 倍洞径左右(7～12 m),上覆地层难以形成承载拱，上覆土柱荷载较大。设计采用中洞法施工,工况要求中隔墙形成承载能力后,方可进行侧洞开挖,最后施作侧洞衬砌形成双连拱结构。由于区间隧道两侧为不对称布置,基础持力层位于隧道拱腰部位,楼房静载和静载偏压可能对隧道施工安全和结构安全构成威胁。

区间隧道采用双连拱隧道施工对高层居民楼安全是不利的,主要表现在:(1)区间隧道为双连拱结构,采用中洞法施工,施工步序多加之需降水,造成对楼房基础地层的多次扰动,如没有稳妥可靠的技术措施保证,叠加后可能产生超量的不均匀沉降,给楼房的安全带来致命的危害。

(2)区间双连拱隧道中洞、侧洞为瘦高型结构,在初支施工过程中随着开挖在楼房静载作用下土层应力释放,引起的土体水平位移,使楼房基础产生不均匀沉降。

(3)相邻地段的监测表明,仅中洞通过后最大累计沉降量即为73.2 mm ,距中洞6.0 m范围内地表沉降量均在40 mm以上,沉降曲线拐点距中洞中线79.7 m。类比可知高层居民楼区域中洞施工引起地表沉降量可达23 mm ,沉降曲率为3.8 %。可见,若不采取可靠的措施,将对楼房造成较大危害。

第四章主要技术对策及施工方案

第1节采用导洞、隔离桩方法确保楼房基础安全

为确保楼房的绝对安全,用两排钢筋混凝土桩墙将楼房基础与隧道隔离,以此对楼房进行防护。在高层居民楼南侧已建成的1 # 竖井内开挖两个小导洞,在楼房之间隧道上方通过。导洞开挖完成后,在两个导洞内施作灌注桩,桩长14.0 m ,锚入隧道底板深度为6.0 m ,导洞与隔离桩连成整体高出隧道4.2 m ,形成桩墙、帽梁将楼房基础与隧洞隔离,如图3、图4 所示。

图3 导洞及隔离桩法平面布置图

图4 导洞及隔离桩法剖面布置图

导坑净空高3.0 m ,宽2.5 m ,初期支护厚度300 mm ,采用上下台阶法施工。灌注桩直径0.8 m ,间距1.0 m ,桩长14.0 m ,现浇C20混凝土。为在狭小的导洞内同时完成钻机成孔、钢筋笼搬运吊装、混凝土灌注、泥浆外运等工作,分别采取了异型反循环钻机成孔、挤压钢套筒连接以及卷扬机吊装等措施。同时将防塌孔贯穿于每根灌注桩的施工过程中,控制泥浆护壁质量,以最快速度完成钻孔,把隔离桩施工对楼房的影响减至最小。

第2节隧道开挖采取洞内水平井点降水

过高层楼群段无水施工是控制沉降保证楼房安全的前提。从前期施工采取地表深井降水来看,在此段地层特殊分层情况下降水效果不理想,特别是隧道仰拱位于两层粘土中间的夹层粉细砂

层中,由于夹层粉细砂厚度较小,此处深井降水不能形成降水漏斗,仰拱处于含水粉细砂层中,开挖过程中形成流砂,引起大量周边土层流失,造成地表超量下沉,近楼段地表最大下沉量达到73.2 mm。

经认真分析研究之后,决定根据此段特殊地质情况采取水平降水方法,利用已施工中洞底板向下和向左右侧洞方向开挖水平降水基坑,在水平降水基坑内用水平钻机成孔,埋设水平降水管,将中洞和侧洞范围内地下水降至仰拱以下1.0 m左右,确保无水施工。

第3节修正支护参数、改进隧道施工工艺

4.3.1 增设临时仰拱及时封闭步步成环双连拱隧道中洞、侧洞形状为瘦高狭长结构,分Ⅳ部台阶开挖,设计中部施作I22横撑,横撑间距1 m ,从Ⅰ部开挖至Ⅳ部才能完成断面封闭(5～7 天)的客观现实不利于掌子面的稳定,为控制拱顶及地表沉降,遵循浅埋暗挖及时封闭步步成环的原则, 增设临时仰拱, 技术参数为: C20 喷射砼(厚22 cm),布纵向拉结筋规格Ф22 @500、双层钢筋网片规格Ф6 @150 ×150。

4.3.2 仰拱基底换填碎石和注浆

根据已施工地段仰拱情况来看,由于地质特殊分层情况,受降水时间限制仰拱部位有滞留地下

水,基底粉细砂层浸泡和人工扰动后,造成基底液化软弱,减小了地基承载力,使仰拱封闭后沉降仍不收敛。为控制沉降,在仰拱基底换填30 cm厚的碎石,喷砼封闭后及时回填注水泥-水玻璃双液浆。从量测资料反馈情况来看,基底换填有效控制了沉降,仰拱喷砼封闭后沉降很快收敛,确保了过楼段的施工安全。

4.3.3 加密拱部超前管棚、增设边墙超前管棚

加密拱部超前管棚,由原设计3.0 m长、环向间距0.3 m、纵向每两米排设一次变更为2.0 m长、环向间距0.2 m、纵向每0.5 m(每榀)排设一次,增设边墙超前管棚,原设计无边墙超前管棚,为控制中洞、侧洞每部开挖施工产生的沉降,在中洞、侧洞边墙排设2.0 m长、环向间距0.5 m、纵向间距0.5 m的超前管棚。

4.3.4 加强超前注浆和背后回填注浆

拱部开挖前超前管棚间隔一个作为注浆管加强超前注水泥-水玻璃双液浆,喷砼封闭后滞后掌子面3～5 m进行拱部、边墙、底部背后回填注浆,控制开挖面土层流失,使隧道结构与周边土体密实,挤密隔离桩间土层和楼房基础下土层。

第五章技术措施的应用效果及分析 第1节地表下沉监测结果及分析

地表沉降监测结果可以看出, 地表最大沉降量为-45.20 mm ,导洞施工引起沉降量平均为6.45 mm ,中洞施工引起沉降量平均为18.00 mm ,侧洞施工引起沉降量平均为14.58 mm ,地表最大沉降量发生在隧道中线位置,中洞施工引起沉降占总沉降量的46 % ,较侧洞稍大。从沉降槽曲线来看,断面沉降槽比较狭窄,宽20 m左右,沉降曲线变曲点(拐点)至隧道中线距离大约6 m ,基本位于隔离桩之内,说明隔离桩隔离作用明显。通过主断面量测结果比较可以看出,改进的暗挖双连拱隧道施工工艺有效控制了沉降。

第2节楼房基础沉降观测结果及分析

楼房基础最大沉降值为18.90 mm ,发生在东楼JN6 点,平均沉降为12.70 mm ,初期降水和导洞施工引起沉降平均为3.38 mm ,中洞施工引起沉降平均为6.35 mm ,侧洞施工引起沉降平均为2.98 mm ,从以上数均分析,中洞施工引起楼房基础沉降最大,占总沉降量的50 %。

由上可见,在采用了既定的技术对策及施工措施后,成功实现了暗挖区间穿越楼群区的施工。

第六章结论

(1)北京城市铁路东直门暗挖区间在地面条件受限制、地层构造复杂、富水的情况下,采取稳

妥可靠的技术对策,安全通过浅基础高层居民楼区,确保了居民的正常生活和高层建筑的安全,表明该工程施工是成功的,同时也拓宽了浅埋暗挖技术在复杂环境下的应用前景,为今后类似工程提供了有益的经验。

(2)既有建筑物的基础遮断防护采用隔离桩,技术上是可行的。利用地下导洞施作灌注桩,是一种新的尝试,有助于解决修建地铁日益突出的施工与环境的干扰问题。

(3)加强超前管棚、超前预注浆和初支背后回填注浆是控制沉降重要有效的措施,是防塌、改善地层、防止地面建筑物破坏的关键环节。

(4)全过程监控量测并确定适宜的监测内容,是指导施工和控制地表下沉、监视土体及结构的稳定、保证施工安全的重要手段,为修正设计和变更施工方法提供了科学依据。(收稿:2003 年6 月;作者地址:北京市西外上园村;北京交通大学隧道及地下工程试验研究中心;邮编:100044)参考文献 王暖堂,陈瑞阳,谢箐.城市地铁复杂洞群浅埋暗挖施工技术.岩土力学,2002(2)2 范国文,王先堂.暗挖双联拱隧道穿越浅基础高层楼群区施工技术.现代隧道技术,2002(增刊)吴昭永.复杂环境条件下城市暗挖隧道施工技术研究.隧道建设,2003(1