馮秀敏

【摘 要】礦山法是一種傳統(tǒng)的暗挖方法，是人們?cè)陂L(zhǎng)期的施工實(shí)踐中發(fā)展起來(lái)的。它是以木或鋼構(gòu)件作為臨時(shí)支撐，待隧道開(kāi)挖成型后。逐步將臨時(shí)支撐撤換下來(lái)，而代之以整體式厚襯砌作為永久性支護(hù)的施工方法。

【關(guān)鍵詞】礦山 地鐵施工 隧道 工程技術(shù)

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2016.06.200

一、礦山法施工在地鐵施工領(lǐng)域的背景

礦山法是一種傳統(tǒng)的暗挖方法，是人們?cè)陂L(zhǎng)期的施工實(shí)踐中發(fā)展起來(lái)的。它是以木或鋼構(gòu)件作為臨時(shí)支撐，待隧道開(kāi)挖成型后。逐步將臨時(shí)支撐撤換下來(lái)，而代之以整體式厚襯砌作為永久性支護(hù)的施工方法。

繼1984年王夢(mèng)恕院士在軍都山隧道黃土段試驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上，又于1986年在具有開(kāi)拓性、風(fēng)險(xiǎn)性、復(fù)雜性的北京復(fù)興門地鐵折返線工程中應(yīng)用，在拆遷少、不擾民、不破壞環(huán)境下獲得成功。同時(shí)，結(jié)合中國(guó)特點(diǎn)及水文地質(zhì)系統(tǒng)，創(chuàng)造了小導(dǎo)管超前支護(hù)技術(shù)、8字型網(wǎng)構(gòu)鋼拱架設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、正臺(tái)階環(huán)形開(kāi)挖留核心土施工技術(shù)和變位進(jìn)行反分析計(jì)算的方法，提出了“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)” 18字方針，突出時(shí)空效應(yīng)對(duì)防塌的重要作用，提出在軟弱地層快速施工的理念。創(chuàng)立了適用于軟弱地層的地下工程設(shè)計(jì)、施工方法。目前國(guó)內(nèi)各大城市地鐵工程，大都采用此方法。

二、施工中遇到的重難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施

（一）軟弱地質(zhì)及地下水處理方法

例如長(zhǎng)春地鐵北-人區(qū)間礦山段地形南高北低，北側(cè)350米為匯水方渠，地下水由南向北流動(dòng)。此區(qū)間砂層厚度僅為3.5米左右，上層導(dǎo)洞的拱腳處于砂層位置，且地勢(shì)走向坡度起伏較大，存在多處凸凹面，地下水很難全部流入周圍降水井內(nèi)。從而在開(kāi)挖過(guò)程中，水量較大，砂層松動(dòng)，施工難度增加。

因此，在開(kāi)挖豎井及橫通道時(shí)做好了充分的試驗(yàn)段，來(lái)處理開(kāi)挖過(guò)程中流水流砂現(xiàn)象。

1.軟弱地層側(cè)壁打管注雙液漿止水固砂。

①施工機(jī)械：空壓機(jī)1臺(tái)，風(fēng)鎬2把，雙液注漿機(jī)1臺(tái)，噴漿機(jī)1臺(tái)；②施工人員：噴漿工1人，注漿工4人，風(fēng)鎬工4人；③施工方法：在2號(hào)導(dǎo)洞側(cè)墻面上用風(fēng)鎬將已噴好的砼破除成孔，在每?jī)砷虚g斜向下45°打設(shè)注漿導(dǎo)管，導(dǎo)管長(zhǎng)度為3.0米，使用高壓風(fēng)鎬將導(dǎo)管頂入泥巖30cm，端頭外漏30cm，將導(dǎo)管四周用噴射砼封閉完成后，注水泥水玻璃雙漿液。④漿液配比：依據(jù)水玻璃35-40Be，水：水玻璃=1：5，水泥：水=1：1，水泥漿：水玻璃=1：（1～0.6），場(chǎng)外注漿前試驗(yàn)，確定水泥水玻璃的調(diào)配比。

①制備水泥漿：水泥、水各稱取4kg，等質(zhì)量制備1：1水泥漿液。

②制備不同波美度的水玻璃溶液：把進(jìn)場(chǎng)的水玻璃調(diào)制成波美度為35°的基本溶液，之后按照體積比1：1、1：2、1：3、1：5與水混合調(diào)配，制成不同波美度的水玻璃溶液。與制備好的水泥漿液混合，記錄凝結(jié)時(shí)間。

洞內(nèi)注漿步驟：①在已噴好的側(cè)墻砼面上用風(fēng)鎬鑿開(kāi)尺寸大約為20×40cm的孔洞，露出原砂層面；②用風(fēng)鎬斜向下45°打入3米長(zhǎng)注漿導(dǎo)管，進(jìn)入泥巖30cm，端頭外漏30cm；③每個(gè)孔洞打入4根注漿管，為1組；④每相鄰兩榀之間打入1組，并用噴漿料封孔；⑤制備比例已調(diào)配好的水泥水玻璃溶液；⑥開(kāi)始注漿，直到漿液外漏。

注漿效果：

現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行注漿配比試驗(yàn)，先后按不同波美度水玻璃與水泥漿液混合注漿，把凝結(jié)時(shí)間調(diào)制成30s-70s不同時(shí)間段，在3號(hào)導(dǎo)洞開(kāi)挖時(shí)發(fā)現(xiàn)，上臺(tái)階拱腳處水量減少，砂層相對(duì)穩(wěn)定。

（二）地面沉降如何控制（開(kāi)挖及二襯兩方面）

控制好地面及拱頂?shù)某两抵凳前低诠こ棠芊袢〉贸晒Φ年P(guān)鍵。監(jiān)測(cè)是施工的眼睛，在開(kāi)挖過(guò)程中，做好日常拱頂、地表及管線的監(jiān)測(cè)工作，若有數(shù)據(jù)突變的情況，立即進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性。數(shù)據(jù)變化較大時(shí)，立即采取措施，嚴(yán)禁超挖，格柵架設(shè)時(shí)各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間連接緊密，超前小導(dǎo)管支護(hù)到位，鎖腳錨管長(zhǎng)度打設(shè)到位，必要時(shí)采用格柵密排，來(lái)減小沉降。施做二襯時(shí)，面臨初支隔壁隔板的破除，在破除之前做好監(jiān)測(cè)沉降點(diǎn)，采取初始值，在破除過(guò)程中加密監(jiān)測(cè)。

二襯施做時(shí)，破除臨時(shí)隔壁隔板后立即用工20a工字鋼做回?fù)翁幚?，同時(shí)加大人力物力，在最短的時(shí)間內(nèi)讓此段二襯封閉成環(huán)，減小沉降。在大斷面二襯施做期間拱頂及地表的最大沉降值為6.8mm，安全可控。

（三）冬季施工

東北地區(qū)施工受氣溫影響很大，到了冬季，若不采取措施是無(wú)法正常施工的。按照《建筑工程冬期施工規(guī)程》JGJ/T104-2011的規(guī)定，當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5℃的范圍時(shí)為冬期施工，應(yīng)采取冬期施工措施。

根據(jù)審批的冬施方案，按需要量提出各種材料計(jì)劃，并做好材料的試驗(yàn)及報(bào)驗(yàn)工作。根據(jù)冬施期間的工程量，施工進(jìn)度，確定冬施材料的數(shù)量及進(jìn)場(chǎng)時(shí)間，由專人負(fù)責(zé)，確保材料按時(shí)進(jìn)場(chǎng)，并妥善保管。

北—人區(qū)間暗挖導(dǎo)洞內(nèi)噴射混凝土的地面?zhèn)淞媳仨毑捎梅浪捅卮胧┕び盟捎玫叵滤?，水溫保持?℃以上（使用水箱儲(chǔ)水，水箱放置在空壓機(jī)棚內(nèi)，依靠空壓機(jī)散熱保溫，必要時(shí)在水箱內(nèi)放置加熱棒加溫）；噴射砼添加防凍劑。

根據(jù)冬施勞力，適當(dāng)配備勞保用品，以提高勞動(dòng)效率。

各種機(jī)械設(shè)備在進(jìn)入冬施前應(yīng)進(jìn)行全面檢修，部分機(jī)械應(yīng)提前做好更換冬季潤(rùn)滑油的準(zhǔn)備工作，保證在冬施期間機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行，全力確保生產(chǎn)。

及早采購(gòu)冬施期間所用的各種稱量、測(cè)溫、測(cè)量等計(jì)量工具，并應(yīng)進(jìn)行檢定，保證數(shù)據(jù)真實(shí)、可靠；所購(gòu)置棉被、棉簾子均為阻燃防火面料材質(zhì)。

混凝土輸送管、輸送泵料斗用纏繞巖棉包裹，以減少熱損失，在澆筑混凝土前由項(xiàng)目部自行準(zhǔn)備熱水，整體預(yù)熱之后再澆筑混凝土，以減少熱損失，確?；炷寥肽囟炔坏陀?℃，要求攪拌站供應(yīng)的商品混凝土運(yùn)至工地的出罐溫度不低于10℃。

三、關(guān)于類似工程的建議

城市城軌始發(fā)大多處于繁華地帶，長(zhǎng)距離、大斷面的暗挖區(qū)間應(yīng)盡量避開(kāi)鬧市區(qū)。若因工程需要必須設(shè)置，則建議如下：

1.多增加豎井，縮短開(kāi)挖時(shí)間，減小風(fēng)險(xiǎn)。

2.地勘應(yīng)詳盡、詳實(shí)，為開(kāi)挖作業(yè)提供參考依據(jù)。

3.適當(dāng)加密降水井，增大井管直徑，保證降水效果。

4.在施工豎井時(shí)，記錄好地層的詳細(xì)構(gòu)造及地下水位與正線區(qū)間的位置關(guān)系，提前做好試驗(yàn)段，積累經(jīng)驗(yàn)，為后期區(qū)間開(kāi)挖提供有力依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]黃宏偉. 隧道及地下工程建設(shè)中的風(fēng)險(xiǎn)管理研究進(jìn)展[C].全國(guó)地鐵與地下工程技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理研討會(huì)論文集. 2005.

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