摘要:地铁建设方法和技术在一定程度上是由地质条件所决定的,在地层环境相对比较独特的区域应用较多。浅埋暗挖技术能够在不污染生态环境、不打扰居民的情况下进行施工,解决支护问题和防塌问题,保证工程建设的安全性和可靠性。中交隧道工程局有限公司具有国家铁路总承包一级资质,有多项铁路工程和地铁站工程建设经验,也有浅埋暗挖技术的丰富的施工经验,本文结合浅埋暗挖的具体特点,对其应用情况进行讨论。
关键词:地铁隧道;浅埋暗挖;施工
1 浅埋暗挖法施工技术概述
所谓浅埋暗挖技术也就是矿山法。在新奥法的基础上进行理论和原理的借鉴,再结合中国具体的工程条件,整合出一套较为完善的修建地铁隧道的理论以及操作方法。该方法和新奥法之间的区别主要在于,该方法更适用于开发城市的松散土介质围岩条件,隧道的直径要小于或者等于隧道埋深,在修建隧道的时候要采用较小的地表沉降。其有着突出的优势,就体现在不对城市交通产生影响,也不产生噪声和污染,且与各种尺寸与断面形式的隧道洞室相适合。
浅埋暗挖技术的一个显著特点是一边开挖一边进行浇筑,更加符合施工现场的水文条件和地质特点,可以在埋深浅的区域施工。该方法能够充分调动起周围岩石的承受能力,利用专业的辅助技术对支护结构进行加固,保障施工区域的安全性,避免出现塌陷问题。但由于浅埋暗挖技术施工距离地面相对比较近,容易在施工过程中对周围地层造成一定的损失,影响地面土层变形情况和施工周围环境情况,浅埋暗挖技术在车流量、人流量较大的城市区域应用比较广泛。
2 浅埋暗挖技术在地铁项目中的运用情况
施工中要提升浅埋暗挖技术的应用质量,首先要对实际围岩的情况进行全面的分析与研究。施工过程中如果出现围岩较松的问题,那么开挖工作一定要从上往下进行相应的挖掘。同时,在进行挖掘工作之前,施工人员要做好保护工作,确保密闭支撑的效果。另外,还要注重超前注浆施工的质量。一般来说,这一过程中较常用到的材料为水泥玻璃、水泥浆等等。同时,采用化学注浆方法也可以对围岩结构进行相应的加固处理。对于二次衬砌工作来说,一定要做的及时,以确保形成一个闭合的环状结构。
2.1 隧道开挖
隧道开挖过程主要包括地质超前预报以及循环开发进尺两部分内容。使用人工铲掏孔进行隧道开挖期间的地质超前预报,合理控制孔洞深度,并做好地质探伤工作。支护格栅钢架间距是循环开挖进尺期间需要重点关注的内容,结合施工现场的环境特点以及地质特点合理开展施工,当开挖到特殊路段时,可以适当缩小钢架间距进行开挖。
2.2 辐射井降水技术
在应用浅埋暗挖技术进行地铁隧道工程的施工时,辐射井降水技术也是经常用到的一种降水技术,该技术可以最大程度的降低隧道中的水位。相比于真空降水技术而言,该技术的最大的不同就在于施工过程中需要在隧道中插入一个直径相对较大的井,并且要在井壁结构上植入一些引水、排水管道。这样一来,可以确保抽水管道中的水流可以进入到井中。之后,再使用一些大功率的抽水泵把大井中的水进行集中的抽出。对于辐射井降水技术而言,其优点主要体现在可以使用小管道把小水量汇集起来,这样一来就节省了水泵的安装与使用数量,同时也有效的提高了水泵的利用率。因而,在目前的地铁隧道施工中,浅埋暗挖技术中的辐射井降水技术有着较为广泛的应用。同时该技术的应用成本较低,效果更加明显。
2.3 真空降水技术
在进行地铁隧道工程的施工过程中,首先要进行的环节就是隧道的开挖。隧道开挖时,经常会遇到地下水位较高的问题。因而,施工现场要注重隧道的降水工作。降水过程中不仅要注重降水的速度,同时还要控制好降水工作的质量,并且要确保降水之后隧道内不会发生反水等一系列的问题。现阶段,在进行地铁隧道施工过程中,通常会用到真空降水技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于该技术而言,在进行地铁隧道的抽水工作时,要把抽水管井与真空泵配合在一起进行使用,并且要确保管井前段产生一段真空,进而可以将水直接压入到管井内。这样一来,抽水工作的效率显著提升。
2.4 混凝土浇筑
结合地铁隧道工程项目建设的实际情况,将混凝土分块长度控制在九米左右,采用钢模台车浇筑方法进行单线断面边顶拱混凝土的浇筑。对于双连拱大断面隧道和桥头墙则采用定型小钢模浇筑方式结合施工地质特点以及土壤结构合理进行注浆设计,避免在浇筑过程中造成地层的扰动,注浆压力要控制在一定范围之内,防止压力过大造成建筑材料的浪费以及压力过小引起止水效果不佳的问题,合理调整注浆压力控制注浆量,保证固结效果。在注浆作业之前,首先要对现场条件进行系统的检测并进行预实验,明确注浆压力和注浆液的配合比,如果注浆过程中地层水较多会导致浆液稀释,影响固结效果,在地层水较多的情况下,要尽可能地缩短胶凝时间。若地层水较少,则会导致注浆浆液扩散到指定范围之外,这时要尽量延长胶凝时间,保证胶凝质量。
2.5 支护技术
对于浅埋暗挖施工技术来说,施工中地铁隧道处于浅层地表之下,因而对于隧道围岩工程的强度要求与稳定性要求相对较高。施工过程中,施工人员可以合理选择管棚支护技术,进而提升管棚支护结构的强度。在进行地铁隧道工程的施工过程中,为了有效提升隧道支护的强度,大多使用超长管棚支护技术。施工过程中,要合理的进行管棚数量与间距的选择,同时还要做好二者之间的匹配工作,进而获得最大的支护强度。就现阶段的地铁隧道施工来说,超长管棚支护技术的应用已经取得了不错的效果,它的应用不仅可以提升管棚的支护强度,同时还能提升地铁隧道工程施工过程中的安全效果。
2.6 初次支衬回填注浆
容易造成地面的沉降原因是初次支衬和土体之间出现了空洞的现象,而空洞现象的出现则是受到了混凝土自身收缩凝结以及喷射混凝土密度的影响。混凝土喷射前应该预埋灌浆钢管,一般在拱顶120°范围内按3~5m间距梅花型设置。在仰拱成环之后,则需要进行背后填浆,注浆液最好采用水泥浆或者是水泥水玻璃双液浆,这是为了保证回填时候的密实度,而注浆最好采取间歇式的方式,此外,需要注意的是注浆和静压应该是交替进行工作。
2.7 隧道二衬施工技术
在施工过程中,确定隧道的标准层面则需要采用定型模板,模板长度设计要根据直线段的施工进度和曲线段的半径来综合考虑。而相应的施工步骤的一系列的过程问题则都是根据施工工序的相关要求制定的。在施工的过程中还需要注意的就是防水层的施工工作,需要在初次与二次支衬之间铺设防水层,并且还需要在防水板和二次支衬之间使用无纺布缓冲层以确保防水层质量。
3 结语
地铁作为城市中最为理想的交通方式,是未来城市交通的关键核心,其建设也是城市工程的重要项目。暗挖法技术的应用可以为环境复杂的地铁工程提供可行性,无论是地铁车站还是地下铁路隧道都可以采用暗挖法技术,这样既可以保证地铁施工的安全与质量,也可以控制施工的成本,这从经济角度来看具有积极意义。总之,在地下空间建设过程中,浅埋暗挖技术优势独特,并且与技术集合标准化设计和超前支护技术及新型防水技术有机结合,能够有利于施工质量的提高,也使地铁隧道施工安全有保障。
参考文献:
[1]分析浅埋暗挖地铁隧道地铁隧道施工技术[J].刘迪.江西建材.2017(10).
[2]浅埋暗挖地铁隧道沉降控制与分析[J].周剑.黑龙江科技信息.2016(07).
[3]富水固结黏土层浅埋暗挖隧道工程实例研究[J].刘魁刚.地铁隧道施工技术.2016(01).
[4]浅埋暗挖地铁隧道特殊黄土地层注浆预加固技术应用研究[J].王国强.四川建筑科学研究.2015(06).
论文作者:龚彬源
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
标签:隧道论文; 技术论文; 地铁论文; 过程中论文; 注浆论文; 地层论文; 围岩论文; 《基层建设》2019年第27期论文;