成都地鐵一期工程主要施工方法研究與探討
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共2頁
3、區(qū)間隧道施工方法比選
3.1明挖法明挖法一般可適用于各種不同的工程地質(zhì)條件。明挖法施工工藝簡單、技術(shù)成熟、進(jìn)度快、防水效果好、風(fēng)險(xiǎn)小。明挖法施工，根據(jù)基坑開挖深度及場地條件可采用放坡開挖、土釘墻、排樁等圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式。在基坑開挖前先進(jìn)行管井井點(diǎn)降水，使地下水位降至基坑底面以下不少于0.5m后方可進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)和基坑開挖施工。鑒于地鐵一期工程區(qū)間隧道采用明挖施工段范圍內(nèi)的環(huán)境、地下管線、地質(zhì)以及周邊建（構(gòu)）筑物等情況，推薦采用土釘墻作為主要的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。若位于立交橋地段，為確保施工期間橋梁結(jié)構(gòu)的安全，采用排樁加內(nèi)支撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式。成都地區(qū)采用土釘墻作為基坑開挖的圍護(hù)結(jié)構(gòu)在技術(shù)上已比較成熟，它具有造價(jià)低、施工進(jìn)度快、用料省的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)明挖法隧道埋置較淺時(shí)，工程造價(jià)低于暗挖法隧道。因此，在交通疏解、地下管線、周圍環(huán)境許可的條件下，區(qū)間隧道可盡量抬高軌面標(biāo)高，使之置于較小的埋置深度，為明挖法施工創(chuàng)造條件，從而降低工程造價(jià)，加快工程進(jìn)度。成都市地鐵一期工程線路一般位于主干道下或居民密集區(qū)域，交通繁忙、地下管線密集，增加了明挖法施工的困難。因此，進(jìn)行合理的交通疏解，減少對地面交通的干擾，減少地下管線的拆遷是關(guān)系到明挖拖工能否成功的關(guān)鍵。一期工程中在兩端出地面的過渡段和出入段線的過渡段以及小天竺至火車南站區(qū)段內(nèi)個(gè)別區(qū)間，若條件允許擬采用明挖法施工。
3.2 、礦山法地鐵區(qū)間隧道采用礦山法施工是近年來為適應(yīng)城市淺埋隧道的需要而發(fā)展起來的一種施工方法，也稱淺埋暗挖法。目前在我國地鐵區(qū)間隧道建設(shè)中已廣泛采用。淺埋暗挖法施工，工藝簡單、靈活，并可根據(jù)施工監(jiān)控量測的信息反饋來驗(yàn)證或修改設(shè)計(jì)和施工工藝，以達(dá)到安全與經(jīng)濟(jì)的目的。
根據(jù)成都市地鐵一期工程沿線工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，采用礦山法施工時(shí)，若采用區(qū)間隧道置于基巖的深埋方案，將會大大減小施工的難度，降低隧道工程造價(jià)。但是由于基巖埋置較深，區(qū)間隧道底面標(biāo)高將會降至地面以下25～40m左右，相應(yīng)的車站埋深加大，造成工程投資增加口，對乘客也不方便。根據(jù)國內(nèi)外地鐵建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合成都市地鐵一期工程的具體情況，深埋方案不宜采用。因此，當(dāng)采用礦山法施工時(shí)，區(qū)間隧道基本位于飽水的砂卵石層中。在這種無膠結(jié)、穩(wěn)定性差的砂卵石層中施工，必須采取有效措施防止開挖過程中圍巖坍塌并控制地面沉降，確保施工安全及減小對周圍環(huán)境的影響。
在飽水的砂卵石地層中采用礦山法施工的前提條件是必須超前進(jìn)行施工降水，根據(jù)大量的工程經(jīng)驗(yàn)證明，成都地區(qū)在砂卵石地層中實(shí)施施工降水足可行的。由于砂卵石層密實(shí)，降水引起該層的沉降值不大，但是降水會造成上覆土層的固結(jié)沉降，這對于置于上部回填土及粘性土上的大量地下管線和淺基礎(chǔ)房屋會帶來一定的危害。因此施工前應(yīng)對周圍地下管線情況（建設(shè)年代、基礎(chǔ)形式、材質(zhì)、接頭等）及房屋基礎(chǔ)情況進(jìn)行調(diào)查，并在施工全過程進(jìn)行監(jiān)控量測，及時(shí)反饋信息，以便采取相應(yīng)的對策，確保建筑物及地下管線的安全。
由于砂卵石土層松散，無膠結(jié)，本身無自穩(wěn)能力，因此開挖前必須在拱部采用管棚進(jìn)行超前支護(hù)，控制圍巖的變形，防止隧道上方圍巖坍塌。并通過管棚對地層進(jìn)行注漿加固，使拱部砂卵石層得到膠結(jié)，形成注漿加固圈，以提高砂卵石層的自穩(wěn)能力。施工時(shí)原則上應(yīng)少擾動圍巖，宜采用管超前、短臺階、短進(jìn)尺，環(huán)形開挖留核心土，及時(shí)施作初期支護(hù)，并修建仰拱盡快形成封閉結(jié)構(gòu)，勤量測及時(shí)反饋信息。雙線隧道宜采用中隔板加設(shè)臨時(shí)仰拱即CRD工法。采用管棚、注漿等對地層進(jìn)行預(yù)加固及在其初期支護(hù)背后進(jìn)行回填注漿。
成都市順城街人防工程人行通道所處的地質(zhì)條件及周邊環(huán)境類似地鐵暗挖區(qū)間隧道。因此，人行通道的建成，是地鐵區(qū)間隧道采用礦山法施工的一次成功的嘗試，為地鐵工程提供了十分寶貴的經(jīng)驗(yàn)，也提出了工程中須解決的技術(shù)問題。人行通道施工時(shí)曾考慮了小導(dǎo)管超前注漿加固和長管棚超前注漿加固兩種方案。小導(dǎo)管施工簡單、靈活，無須大的鉆機(jī)設(shè)備，可加快施工進(jìn)度，費(fèi)用較低。但根據(jù)多組小導(dǎo)管成孔試驗(yàn)結(jié)果證明，在這種密實(shí)的砂卵石地層中，用一般鐵路隧道常用的鑿巖機(jī)鉆孔，成孔困難，由于卵石卡鉆導(dǎo)致無法鉆進(jìn)，也無法插入鋼管，故最終采用了潛孔錘沖擊旋轉(zhuǎn)跟管鉆進(jìn)成孔工藝，邊鉆進(jìn)邊跟管，形成旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，沖擊跟管，巖芯管攜出砂石之循環(huán)作業(yè)系統(tǒng)，采用大管套小管的長管棚方案，取得了成功。但是在成都市地鐵一期工程長達(dá)數(shù)公里的區(qū)間隧道中采用長管棚技術(shù)是不現(xiàn)實(shí)的，也是不經(jīng)濟(jì)的，只有采用小導(dǎo)管注漿方案。
因此，如何從設(shè)備工藝上解決小導(dǎo)管成孔技術(shù)是能否采用礦山法施工的關(guān)鍵及風(fēng)險(xiǎn)所在。另外，施工期間大范圍較長時(shí)間的降水對周圍建筑物及地下管線的影響也要有充分的估計(jì)，為此必須做好調(diào)查和勘探工作，以便采取相應(yīng)的必要措施，確保安全。
