【摘要】隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的發(fā)展,地下工程施工技術(shù)不斷得到發(fā)展和提高。暗挖法的推行帶動(dòng)了地鐵工程的技術(shù)開展,它也是最近十多年來(lái)開展起來(lái)的一種辦法,具有靈敏多變的長(zhǎng)處,所以地鐵暗挖施工技能的剖析在地鐵施工進(jìn)程的操控中具有很重要的角色。本文主要分析了暗挖法地鐵施工技術(shù),論述了地鐵施工的過(guò)程中如何更好的應(yīng)用暗挖法,希望可以為今后的施工工作提供參考和借鑒,保證施工的品質(zhì)。
【關(guān)鍵詞】暗挖法;地鐵施工;技術(shù)分析
1、前言
地鐵在修建過(guò)程中由于部分地方環(huán)境比較特殊,需要采取暗挖法進(jìn)行施工。但是,地鐵施工對(duì)于技術(shù)的要求非常嚴(yán)格,并且施工時(shí)間長(zhǎng)、施工距離長(zhǎng)、投資巨大,這給地鐵施工的技術(shù)和管理帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。所以,地鐵施工管理和施工技術(shù)上一定要按照國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)操作,在實(shí)際施工過(guò)程中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),以保障地鐵施工安全順利進(jìn)行。
2、暗挖法技術(shù)介紹
礦山法又稱為淺埋暗挖法,是新奧法經(jīng)過(guò)多年的完善與發(fā)展,又開發(fā)的一種新方法,與明挖法、盾構(gòu)法相比較,由于它可以避免明挖法對(duì)地表的干擾性,而又比盾構(gòu)法具有對(duì)地層較強(qiáng)的適應(yīng)性和高度靈活性。是適合于城市地區(qū)松散土介質(zhì)圍巖條件下,隧道埋深于或等于隧道直徑,以很小的地表沉降修筑隧道的技術(shù)方法。它的突出優(yōu)勢(shì)是不影響城市交通,無(wú)污染、無(wú)噪聲,并且適合于各種尺寸與斷面形式的隧道洞室。它的核心技術(shù)可以用18個(gè)字來(lái)概括:管超前,嚴(yán)注漿,短開挖,強(qiáng)支護(hù),快封閉,勤測(cè)量。
淺埋隧道最大的特點(diǎn)是埋深淺。施工過(guò)程中由于地層損失而引起地面移動(dòng)明顯,對(duì)周邊環(huán)境的影響較大,因此對(duì)開挖、支護(hù)、襯砌、排水、注漿等方法提出更高要求,使施工難度增加。淺埋暗挖法不僅僅是新奧法的簡(jiǎn)單應(yīng)用,更是在其基礎(chǔ)上結(jié)合我國(guó)的實(shí)際工程特點(diǎn)、地質(zhì)條件、水文條件的進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新。淺埋暗挖法的技術(shù)核心是依據(jù)新奧法的基本原理,在施工中采用多種輔助措施加固圍巖,充分調(diào)動(dòng)圍巖的自承能力,開挖后及時(shí)支護(hù)、封閉成環(huán),使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系,是一種抑制圍巖過(guò)大變形的綜合施工技術(shù)。
淺埋按挖設(shè)計(jì)理論是建立在巖石的三向剛性壓縮試驗(yàn)特性和巖石的二向壓縮應(yīng)力應(yīng)變特性,以及穆爾理論基礎(chǔ)上的.并考慮到隧道掘進(jìn)時(shí)的空間效應(yīng)和時(shí)間效應(yīng)所提出的新理論。這一理論集中在支護(hù)結(jié)構(gòu)種類、構(gòu)筑時(shí)機(jī)、圍巖壓力、圍巖變位這四者的關(guān)系上,貫穿在不斷變更的設(shè)計(jì)施工過(guò)程中:這一理論提出了與傳統(tǒng)方法完全不同的新概念和新觀點(diǎn),它指導(dǎo)著支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工,指導(dǎo)著構(gòu)筑隧道的全過(guò)程。
3、暗挖法施工要點(diǎn)
地鐵施工應(yīng)用暗挖法技術(shù)時(shí),首先應(yīng)該在施工段開挖部分管道,并根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的流程,使用配比滿足要求的灌漿灌出一條條管道。這些管道加固了施工區(qū)段的土層,為施工安全提供了安全保障。因?yàn)榈罔F隧道周圍的地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,在地鐵開挖過(guò)程中地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)依然會(huì)影響土層的穩(wěn)定,在保障施工安全的前提下,施工效率也要提高。因此,在進(jìn)行隧道開挖時(shí),要建立一定支護(hù),將土層的穩(wěn)定性提高,防止施工段地表出現(xiàn)大面積裂痕或者塌方。由于暗挖法技術(shù)目前在地鐵施工中運(yùn)用得比較成熟,而且施工期間對(duì)周邊環(huán)境、建筑物等造成破壞的可能性極低,所以,在目前的地鐵施工中暗挖法技術(shù)得到廣泛運(yùn)用
4、暗挖法在地鐵隧道施工中的應(yīng)用
在實(shí)際情況中,地鐵隧道的施工經(jīng)常會(huì)遇到穿越水域的情況。此時(shí),地鐵施工將面臨巨大挑戰(zhàn)。在技術(shù)運(yùn)用上,一般都是采用暗挖法解決施工難題,以此保證施工的安全性和可行性。
4.1圍堰導(dǎo)流
圍堰導(dǎo)流是暗挖法技術(shù)的具體應(yīng)用。因?yàn)榈罔F隧道施工容易受到河流湖泊的影響,因此在施工期間必須將上下游的水分疏干,以減少隧道弧頂土層中的含水量,有利于施工繼續(xù)進(jìn)行。但是,由于河流湖泊等季節(jié)性比較強(qiáng),分為枯水期和洪水期,圍堰導(dǎo)流的時(shí)間必須在河流枯水期進(jìn)行,同時(shí)需要在隧道正式開挖前一個(gè)月左右完成。這樣不但發(fā)揮了圍堰導(dǎo)流的真正功能,同時(shí)也為之后的地鐵隧道施工夯實(shí)了基礎(chǔ)。
4.2大、小管棚超前支護(hù)
為了保證地鐵站建設(shè)開挖的安全,保護(hù)地下管線,預(yù)防砂層坍塌,車站在建設(shè)時(shí)可以選擇大、小管棚進(jìn)行超前支護(hù)。管棚采用直徑108mm、壁厚5mm的無(wú)縫鋼管,管身上鉆有6mm—8mm的孔,以梅花形布置,孔距分布均勻,約為30cm。注漿時(shí),選用改性水玻璃漿作為材料,受注漿壓力0.2MPa—0.3MPa的限制,工程在注漿時(shí)需要選用水泥砂漿,漿液配比1∶1∶1。注漿過(guò)程中,受注漿壓力的作用,漿液沖開封片,沖液順勢(shì)進(jìn)入粉細(xì)砂層中。小導(dǎo)管的注漿則采用段段推進(jìn)的方式,注一小段漿,就開挖一小段,這里需要強(qiáng)調(diào)的是導(dǎo)管間的距離需要嚴(yán)格控制在33.3cm,水玻璃漿在注漿時(shí)需要控制PH在2—4間,只有這樣才可以保證大、小管棚的超前支護(hù)滿足地鐵車站的建設(shè)要求。
4.3粉細(xì)砂地層加固
一般來(lái)講,地鐵建設(shè)遇到的粉細(xì)砂土層密度較高,但是穩(wěn)定性不夠,形成不了自然的應(yīng)力拱,這樣的后果就使坍塌很容易出現(xiàn),土層含水量高,流砂現(xiàn)象將會(huì)出現(xiàn)在粉細(xì)砂土層,這對(duì)于應(yīng)用暗挖法進(jìn)行施工的施工人員一定要引起重視。施工進(jìn)行到粉細(xì)砂土層時(shí),不要使用有毒的化學(xué)漿液,而要采用預(yù)注酸性水玻璃加固土層的方法來(lái)改進(jìn)暗挖法,這樣一來(lái)施工得以順利進(jìn)行的同時(shí),環(huán)境也得到很好的保護(hù)。隨著近些年來(lái)我國(guó)長(zhǎng)管棚技術(shù)水平不斷提高,暗挖法可以應(yīng)用此技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,一次性就可以施作較厚的止?jié){墻,并且還能夠加強(qiáng)注漿壓力,在原有漿液配比的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良,這樣一來(lái),分析砂層加固的問(wèn)題就可以很好的得到解決。
4.4全斷面帷幕注漿施工
(1)注漿孔成孔。各注漿孔的長(zhǎng)度、角度、精確位置可由設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行計(jì)算,施作注漿孔的順序應(yīng)為:先外后內(nèi)、先上后下,一個(gè)注漿孔完成后,那么就要在第一時(shí)間內(nèi)退出鉆機(jī),然后再安裝注漿管,緊接著二次封閉工作面后再注漿。
(2)注漿。后退式分段注漿是最為常見的注漿方式,每完成一次退式分段注漿之前,都要填充加固所有注漿管。為了防止在注漿時(shí)出現(xiàn)隆起、裂紋,還應(yīng)該封閉處理工作面(施行網(wǎng)噴混凝土)。
4.5隧道開挖支護(hù)施工方法
在地鐵車站施工前,務(wù)必要對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的地下管線和地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)探測(cè),確定地下管線是否存在著障礙物,以及其精確位置,這樣一來(lái),能夠避免對(duì)地下管線造成破壞。同時(shí),隧道開挖支護(hù)施工時(shí),務(wù)必要基于中導(dǎo)坑法組織施工,施工次序是:將雙向隧道的中導(dǎo)洞開挖及支護(hù)→隧道中隔墻→將中導(dǎo)坑橫撐予以恢復(fù)→對(duì)兩側(cè)導(dǎo)洞進(jìn)行開挖及支護(hù)→兩側(cè)導(dǎo)洞二襯施工。
結(jié)語(yǔ):
目前越來(lái)越多的城市已經(jīng)開通地鐵,地鐵逐漸成為人們平常出行的主要交通工具,地鐵在未來(lái)的發(fā)展前景也被廣泛看好?,F(xiàn)階段在地鐵施工過(guò)程中應(yīng)用的暗挖法技術(shù)可行性非常強(qiáng),實(shí)施起來(lái)也比較高效便捷,施工安全性也非常高。暗挖法施工的過(guò)程中,一定要考慮到施工的過(guò)程中需要采取的方法和對(duì)策,并且針對(duì)地鐵施工的要點(diǎn)展開分析,提升施工的技術(shù)水平,確保施工合理有效果。
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