浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制措施探讨论文_叶斌锋

浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制措施探讨论文_叶斌锋

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摘要:在隧道工程浅埋暗挖施工过程中,如果施工工艺控制不当,则容易产生地面沉降问题,对周边建筑及居民人身安全造成严重威胁。鉴于此,本文对浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制措施进行了分析探讨,仅供参考。

关键词:浅埋暗挖;隧道施工;地面沉降

一、浅埋暗挖法在城市隧道施工中的应用

1、淺埋暗挖法的远程监测技术

在隧道工程建设中采用浅埋暗挖法时,应当对隧道工程施工进行实时监控量测,这样才能提高隧道工程质量的稳定性和安全性。通过对隧道工程施工的实时监控与量测,从而及时了解隧道工程在施工过程中的各项结果是否符合施工要求,并及时了解隧道的支护强度和沉降变形量,避免在隧道施工过程中发生安全事故。同时,对隧道工程进行有效的监控量测,这样能够合理选择施工技术,对施工过程进行科学的指导,并为隧道工程竣工提供详细的数据资料。对隧道工程项目的施工过程进行监测,避免在施工的过程中出现沉降量超过安全范围以及隧道支护强度不符合隧道工程项目的要求等情况。当发生以上情况的时候,应当及时采取相关措施来解决问题,减少所带来的负面影响。

2、浅埋暗挖法的降水技术

隧道工程在施工之前,应当对工程影响范围内的水文地质情况进行勘察,并根据分析结果来选择合理的降水技术。在隧道开挖的过程中,当地下水降到要求的水位处,才能为隧道的开挖提供一个良好的地质环境。在隧道工程施工中,经常会遇到地下水位较高的情况。这就对降水的速度和质量有了更高的要求,以此避免降水后隧道内出现反水的现象。

辐射井降水技术比浅埋暗挖法所适用的范围更广。由于辐射井降水技术相对其他技术而言,其成本更为低廉,而且其效果与其他技术相比更为明显,这就使得辐射井降水技术在浅埋暗挖法中得到了广泛应用。除以以外,为了改善隧道周围土体的坚固程度,选用深层注浆机超前注浆的方法来保证隧道周围土体的坚固。真空降水技术与辐射井降水技术二者之间有着明显的差异,辐射井降水技术能够短时间内达到要求降水量,使地下水位得到有效的控制,效率较高。

3、浅埋暗挖法的支护技术

浅埋暗挖法的支护技术能够从根本上提高隧道工程项目的稳定性和安全性。隧道工程项目施工使用浅埋暗挖法时,使用管棚对开挖部分进行超前支护。在管棚的使用过程中,合理确定管棚的数量和间距,以此取得良好的经济效果。隧道工程项目的施工属于地下工程,不管是施工过程中还是投入使用后,都有人员在内部活动,埋深较浅,很容易受到地表和荷载的影响。隧道的安全性不仅体现在施工过程中的安全,还关系到隧道投入使用后内部行驶车辆和人员的安全以及地表人们的生命安全。因此,在隧道工程项目的施工过程中,对其稳定性和安全性有着非常高的要求。为了从根本上提高隧道的稳定性和安全性,要在超前管棚支护的基础上,进一步把控好初次衬砌和二次衬砌的安全性。

二、浅埋暗挖法隧道施工中的地面沉降控制措实例

1、工程概况

某地铁工程左线暗挖隧道下穿正在营业的某酒店北楼(7F)玻璃幕墙建筑,该酒店上部为框架剪力墙结构,外墙立面为玻璃幕墙,下部为条形基础,地基采用满排灰土挤密桩。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆左线暗挖隧道全长39.33m,采用马蹄形断面,开挖断面6.38(宽)m×6.77(高)m,上下台阶法施工,中间设临时横撑。超前支护为108mm大管棚+42mm超前小导管,由于距建筑物较近,止水采用WSS注浆止水工艺。根据勘察报告显示,隧道穿越地层主要为4-2古土壤和4-1-2-1老黄土(水下),隧道拱顶上方存在3-1-3饱和软黄土。其中老黄土(水下):可塑,局部软塑,土质均匀。饱和软黄土:软塑,土质较差。在暗挖隧道施工过程中,若支护不利,可能发生沉降超标甚至坍塌等灾害,对上方的建筑物造成严重影响。

2、沉降控制技术

(1)隧道开挖阶段。在进行隧道工程浅埋暗挖施工过程中,应该加强施工监测,及时发现地面沉降问题,如果发现地面沉降,则应该及时采取有效的补救措施。在地层处理过程中,还应该综合考虑施工区域地层实际情况,提高地层的硬度,尽量避免在施工过程中发生地层运动问题。除此以外,还应该注意在隧道工程开挖施工过程中,采用有效的地面沉降控制办法,尽量减少地面沉降问题。

(2)大管棚施工阶段。在暗挖隧道拱部通长设置大管棚。在本工程施工中,大管棚材料为长108mm、壁厚5mm的无缝钢管,在钢管上有孔径为16mm的注浆孔,在钢管上,注浆孔呈梅花型布置形式,并且注浆孔之间的距离为15cm,在注浆孔布置时,需要注意在钢管尾部1m位置不需要设置钻孔。管棚施工环节引发地面沉降的因素主要有以下三点:第一,在钻孔施工中应力释放因素;第二,钻孔所造成的水土流失;第三,钻孔施工精度控制不当,导致超挖。为了有效避免在大管棚施工中造成地面沉降问题,应该采用以下控制办法:①管棚施工应逐根施工。一根管棚在钻孔、放管、注浆等工序全部完成后,方可进行下一根管棚施工;②加强现场测量和施工管理,确保管棚的成孔精度,减小施工误差;③在施工过程中,注浆压力和注浆量要根据监测数据动态调整,同时,还应该结合工程实际情况,适当增加注浆压力以及注浆量。

(3)注浆加固阶段:①超前小导管注浆加固。在隧道拱部150°位置设置超前注浆小导管,在本工程施工中,导管材料为普通钢管,长度为3m,在小导管制作过程中,将钢管材料的一端位置制作成尖形,在管端0.5~1.0m位置进行钻孔施工,钻孔呈梅花型布置形式,孔径8mm,钻孔之间的距离为0.3m。在超前小导管注浆施工过程中,注浆材料为1∶1的水泥浆,注浆压力应该控制在0.8~1.2mPa之间,在注浆施工环节,应该加强注浆压力以及注浆时间控制;②在隧道工程浅埋暗挖施工前,首先对施工区域土体采用WSS注浆止水加固处理方式,注浆孔按照水平间距0.4m、竖向间距1.2m布设,外插角20°,注浆加固范围为暗挖隧道开挖轮廓面外2m。根据施工工序,顺暗挖隧道的开挖方向分段实施注浆。地铁三号线长—通区间左线暗挖隧道长39m,WSS注浆止水分5次实施,每次注10m,开挖预留2m止浆墙;③每次循环注浆施工完成后,还应该对注浆效果进行打孔取样检测。满足要求方可进行隧道开挖作业。

(4)及时施作二次衬砌。在隧道工程开挖施工中,不可避免的会对地层稳定性造成扰动作用,另外,在隧道开挖施工中,可能会出现渗排水推迟以及大面积地面沉降问题,在此过程中,地层刚度与支护刚度之间的额作用力力越来越强,对此,应该及时做好二次衬砌施工,控制地面沉降。

结束语

在隧道工程开挖施工过程中,有些工程地质地表松散度比较高,如果采用常规的新奥法施工技术,不仅施工效果比较差,而且还会影响施工进度。现如今,浅埋暗挖隧道施工技术日渐完善,并被广泛应用于隧道开挖施工中,然而,在实际施工中,由于会对地下岩石的坚硬度造成不良影响,甚至需要多次开挖,因此,容易造成地面沉降问题,危及工程建设周边建筑及居民安全。因此,对隧道开挖施工中的浅埋暗挖法的应用方式以及地面沉降控制措施进行详细探究具有十分重要的现实意义。

参考文献

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[2]闫宇辉.浅埋暗挖法隧道施工技术及其地面沉降控制[J].中华民居(下旬刊),2014(07):269.

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[4]郭毅先.浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制[J].科技创新与应用,2014(05):200-201.

论文作者:叶斌锋

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/5/23

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