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【摘 要】大力建设地下铁道的浪潮伴随着我国城市建设的迅速发展而在各大城市不断兴起的同时,要求更高的施工技术这一难题摆在了地铁工程的面前。特别是地铁区间浅埋暗挖施工中出现的软弱围岩地层,在掘进过程中会给施工带来很大的难度。本文介绍了浅埋暗挖法原理及特点,并结合笔者从业几年来的工作经历经验,简要分析了地铁工程施工中的浅埋暗挖技术。
【关键词】浅埋暗挖技术;分析探讨应用;地铁隧道施工
1.浅埋暗挖施工原理及特点
1.1施工原理。
浅埋暗挖施工技术的核心是沿用自新奥法理论技术,运用岩体力学理论的新奥法理论技术来监控与测量围岩的变形情况,其用作指导地铁的施工与设计主要是运用围岩其自身承载力来完成。浅埋暗挖施工技术通过对软弱底层的处理与加固,在对围岩的性能进行保护的同时其性能也得到了明显改进,围岩其自身承载力也得到了有效的运用。施工监测时该技术的有效操作措施,从而对设计和施工方面都可以进行有效的指导工作,对地表的沉降方面也可确保有效的控制,更是施工安全方面的有力保障。
1.2浅埋暗挖技术施工的特点
浅埋暗挖技术施工具备的特点:(1)城市地下铁道工程试验段的选择很重要,因为其所在地段四周的交通、建筑物及地质条件非常繁杂,因而一般会选择一些典型的结构物和地质地段。地铁隧道设计与施工通常依照研究和分析试验段得到相关数据;(2)隧道施工采用浅埋暗挖操作技术时会或多或少的影响到地表,因而可以运用适当的开挖方法以及对地表运用超前加固改良地层。此外,为做好坍塌和地表沉降的合理控制、降低地面受到的影响,刚性支撑防护措施的设置很好地解决了这一难题;(3)具备了高灵活性的浅埋暗挖操作技术适用于多线、单线、双线以及车站等各种断面形式和过渡段、多层断面等变化断面。
2.浅埋暗挖技术的施工要点
2.1管超前和严注浆。管超前是指利用超前管棚注浆和超前小导管等措施来加强地层的超前支护,对嗣岩进行加固处理操作,防止闸岩坍塌和松动,有效提高围岩的整体稳定性。而严注浆则要求化学浆液如水泥浆液务必在超前支护以后进行即刻注入,保证围岩缝隙内浆液量充足,尽量使地层得到改善并使围岩变成一个整体,围岩自身的自稳能力与自承能力务必从整体上提升。
2.2短进尺和强支护。短进尺是指采用多次开挖的方法,在第一次注浆以后进行每一环的开挖和支护,对每环进尺长度进行限制,整体提升围岩稳定性。强支护是指初期支护要有充足的刚度与强度,确保其可以满足承载力与变形的条件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这主要是因为地铁的全部荷载主要由初期支护承担,对于后期的地表沉降变形有至关重要的影响作用,初期支护在进行软弱地层施工时更要满足强支护的施工要点。
2.3早封闭和勤测量。施工人员在开挖时要设置仰拱或者是临时仰拱。确保初期支护尽快的形成整体,尽量将开挖、支护和封闭相结合,提升初期支护的整体承载能力,控制嗣岩的变形并满足施工的整体要求。此外,现场的监控测量是施工的重要工作,施工人员要对施工现场进行实时的监控,进行及时的反馈和指导,控制地层的沉陷变形并保证工程的施工安全。测量的项目包括拱顶的下沉、周边位移、支护和地质的状况观察、地表下沉表面应力和裂缝、围岩应力以及支撑的外力和内力等,技术人员可以根据现场的测量数据来绘制成图,掌握位移的变化规律,对各阶段的沉陷变形进行施工管理。
3.浅埋暗挖施工技术在地铁工程中的应用分析
3.1 浅埋暗挖施工技术在隧道段的应用
首先,预留核心土挖掘技术、单侧壁导坑技术以及双侧壁导坑技术在结合考虑工程所在区域的地质条件、环境条件以及围岩条件等后给予综合采用;对于相对松散的围岩,采用的原则则是由上到下进行操作,遵照先进行支护操作、随后进行开挖操作的原则,对于支撑的牢固性务必提升;围岩结构的牢固性可以运用超前注浆方式得到提升,注浆材料采用的化学药剂有水泥玻璃、水泥浆等等,当加固地层操作完工后方可依照先后顺序进行开挖操作。假如采用混凝土灌注拱部衬砌或者边墙,灌注时间务必尽可能的掌控好,这样才是隧道衬砌的可靠性、安全性的有力保障;对于经常出现流沙位置的地下水问题应该给予积极处理,这样才可有效预防流沙问题;集合多种治理方法如防、堵、截等,与地下水类型、经济利益以及地质状况等多种因素相结合,制定最优解决方案。在进行区间隧道施工时,应该注意将核心土预留在上台阶时,并且放坡处理在下台阶时进行,保证维持3:1的坡度。此外,施工时采取人工暗挖的方法,迅速把混凝土封闭成环能有效预防砂岩因为防治不当而导致地质不稳出现坍塌的问题,保证地铁工程的安全质量。
3.2浅埋暗挖施工技术在砂层超前支护的应用
对于砂层超前支护的施工操作,根据工程实际情况的不同,主要有大管棚施工操作和超前小导管施工操作两种。其中,前者主要应用于断面有变化或危险性的地段,而后者则是应用在普通地段。利用超前小导管进行施工操作的时候,超前小导管的长度应该控制在2.5 m之内,呈梅花型在300 mm环向距离内、拱部120°进行布设。为了避免注浆的时候出现浆体外溢的情况,需要注意钻孔操作在超前小导管末端1m处不得进行。地质条件不同时均能采用超前预加固施工技术来进行,当然,地质条件不同时也应该选用各自的适宜参数、技术方法来进行施工操作,方可确保地铁隧道工程的施工质量。
3.3浅埋暗挖施工技术在初支背后注浆环节的应用
在地铁施工过程中,由于存在来自混凝土施工质量带来的影响,某些空洞会存在于土体和初支后方,为了避免由于空隙存在而造成的地表沉降,施工人员可以通过预埋注浆钢管的方法来缩小空隙。一般情况下,预埋钢管应该控制在500mm上下的长度,并在拱脚和拱顶的部分以梅花状进行布设,同时应控制好每个钢管之间的间隔,最远不能超过4m。背后回填注浆操作须在仰拱成环后进行,维持0.3 MPa上下的注浆压力,双液浆由水泥、水玻璃组成,交替着进行注浆与静压操作,回填注浆的密实度可利用间歇式注浆方法来确保。
4.浅埋暗挖施工技术的注意事项
浅埋暗挖操作技术在地铁隧道施工中是一项至关重要的操作技术,我们一定要严格注意。首先,我们要防止土石方的坍塌。进行施工时,关于地质超前预报方面的施工单位要按时检查且踊跃做好记录与汇报工作;对地铁施工地段的地质勘察报告与地质剖面详图务必进行认真仔细的研究,从而制定出的施工方案才会详细周全,同时我们还应该预防坍塌事故、模板倒塌事故出现在施工过程中;其次,务必严格依照模板专项施工方案和模板规定的操作流程并且结合国家相关规范准则来进行安装、拆除模板工程的施工操作,施工刚度、强度对模板及其支撑材料材质的要求颇高。坚实的基础及足够的支撑面积是支撑模板必须有的两点要求,否则模版在受力后如若基础不够坚实支撑模板会出现下沉或变形。
5.结语
随着我国城市建设的蓬勃发展,浅埋暗挖操作技术在地铁隧道项目建设中的运用也必然会越来越广泛。为了能够将该施工方法的优势在工程建设中最大限度的发挥出来,建设单位必须对浅埋暗挖技术的施工特点和施工技术进行全面系统的掌握,从而根据地铁隧道施工的实际需求,对浅埋暗挖操作技术进行合理运用,实现该技术的全面运用价值。
论文作者:闫江涛
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年10月供稿
论文发表时间:2016/3/8
标签:围岩论文; 超前论文; 操作论文; 技术论文; 地铁论文; 隧道论文; 地质论文; 《工程建设标准化》2015年10月供稿论文;