地鐵出入口通道暗挖連續下穿管線施工技術

高然+王文軍+黃子豪

摘 要：烏魯木齊軌道交通1號線三工站1號出入口及1號風亭通道采用暗挖法施工，近距離下穿DN700給水管、DN600雨水管及1800×1200mm污水方溝。施工過程中采用地面袖閥管注漿加固、隧道拱頂深孔注漿地層加固、小導管注漿加固及初期支護格柵密排等措施有效控制了雨水、污水、給水管線及地表的沉降，確保了整個施工過程安全，順利通過此風險源。

關鍵詞：暗挖；連續下穿；管線；綜合施工

中圖分類號：TU990.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）01-0130-02

1 工程概況

烏魯木齊軌道交通1號線三工站位于北京北路與常州街交叉路口以南400米左右，沿北京北路南北向設置，站址兩側主要以低層、多層建筑物為主。車站設4個出入口（其中3號出入口預留）分別位于車站東西兩側，2座風道位于道路東側。1、2、4號出入口、安全出入口及1號風亭均采明挖法+暗挖法結合施工，2號風亭采用明挖法施工。

1號出入口及1號風亭下穿北京北路，采用暗挖法施工。 1號出入口初支斷面尺寸6.6m，覆土厚度5m～6.2m；1號風道初支斷面尺寸7.6m，覆土厚度5m～5.8m。初期支護采用超前小導管注漿對地層超前預加固，設計采用“CD”法施工。

2 工程地質、水文條件及環境

（1）根據《烏魯木齊軌道交通1號線工程勘察02合同段三工站巖土工程勘察報告》，出入口暗挖通道位于1-1雜填土層、4-9圓礫層、4-10卵石層。（2）勘察期間勘探深度40m內未見地下水，可不考慮地下水對工程的影響。（3）1號出入口及1號風亭暗挖段下穿多條管線：1800×1200排水方溝、DN600雨水管、DN700給水管等。其中：1800×1200排水方溝為車站主體施工時新改遷的管線，為鋼筋混凝土現澆結構，管底距暗挖通道拱頂僅為0.87m～3.85m，方溝中污水流量大，水管中水深約為70～100cm，極有可能存在局部滲漏水現象，該管線風險等級為一級風險源。

3 施工重、難點及解決方案

根據《烏魯木齊軌道交通1號線工程環境調查02標段管線綜合圖》、《烏魯木齊軌道交通1號線勘察02合同段三工站巖土工程勘察報告》及現場實際考察，出入口下穿1800×1200mm污水方溝與一般暗挖通道相比存在以下幾個難點需要突破：

（1）污水方溝為新改遷的現澆鋼筋混凝土管溝，方溝溝槽為明挖放坡開槽，開挖深度4～5m，對原狀土體擾動較大，需提前做好地面注漿加固。（2）污水管管底距離暗挖通道開挖拱頂太近，暗挖通道開挖過程中易導致管底土體塌落，開挖前需做好洞內超前注漿加固工作。（3）暗挖通道上方為北京北路，車流量較大，經常過一些渣土車、混凝土罐車等重型車輛，應控制開挖間距及時封閉成環，加強地表監測和洞內沉降、收斂監測工作。

4 主要施工技術措施

通過對車站暗挖出入口通下穿1800×1200mm污水方溝風險分析，為確保污水方溝在施工期間的安全與正常使用，同時確保暗挖通道施工過程的安全，需要采取以下關鍵技術措施：

（1）暗挖隧道開挖前，做好超前地質探測工作，對周邊建構筑物、地下管線做好調查工作，檢查是否存在滲漏水現象。（2）采用“CD”法開挖隧道，有效的減少開挖時對土體的擾動，并減少開挖的時間，使開挖面在最短的時間內形成封閉，盡快的有效的控制土體的應力釋放造成的暗挖通道拱頂土體的沉降，保證圍巖的穩定性。（3）下穿污水方溝的暗挖通道格柵加密至500mm。（4）暗挖隧道開挖前，對1號出入口及1號風亭暗挖通道下穿排水方溝，在方溝兩側采用袖閥管進行地面注漿加固，注漿孔間距0.8米，注漿擴散半徑0.5米；注漿范圍內地層的空隙率為0.16，注漿壓力0.6～1.0Mpa，注漿擴散半徑不小于0.5米。隧道開挖前應檢測注漿效果，土體無側限抗壓強度不得小于0.8Mpa。（5）暗挖隧道開挖前，對1號出入口及1號風亭暗挖通道下穿DN700給水管線范圍采用洞內深孔注漿加固，在拱頂位置進行深孔注漿加固地層。加固范圍為拱部開挖輪廓線外擴1.5m，加固深度為4m，注漿孔環向間距0.8米，注漿擴散半徑0.5米；注漿壓力0.6～1.0Mpa，注漿擴散半徑不小于0.5米。隧道開挖前應檢測注漿效果，土體無側限抗壓強度不得小于0.8Mpa。（6）加密監測點、監測間隔時間，定期指派專人巡視。

5 暗挖“CD”法施工

（1）施工過程中嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、快封閉、勤量測”的十八字施工原則。（2）加強施工變形監測及量測信息的處理及反饋，以施工過程中的監測信息為依據，動態管理施工過程中的支護參數及技術措施，保證施工過程按照設定的程序進行。（3）通過分成2個導洞分步開挖，有效的減少開挖時對土體的擾動，并減少開挖的時間，使得開挖面在最短的時間內形成封閉，盡快的有效的控制土體的應力釋放造成的暗挖通道拱頂土體的沉降，保證圍巖的穩定性。（4）密排格柵：下穿污水方溝的暗挖通道初支格柵密排，格柵間距500mm，以減小隧道開挖的空間及土方暴露的時間，減小對土體的擾動，以縮短封閉時間并增加支護強度。（5）注漿加固：暗挖過1800×1200mm污水方溝、DN700給水管等管線施工過程前，應做物探，探明管線位置，初步估計滲漏水情況。地面鋪設20mm厚鋼板，并加強與產權單位聯系，進一步采取相應的措施；如物探滲流量較大，探溝持續有污水留出，應停止施工，封閉掌子面。報設計、業主及產權單位，重新評估管線風險。

1）袖閥管注漿。1號出入口及1號風亭暗挖通道下穿1800×1200排水方溝，在方溝兩側采用袖閥管按上述主要施工技術措施進行地面注漿加固。2）深孔注漿。①加固范圍：1號出入口及1號風亭暗挖通道下穿DN700給水管線范圍采用深孔注漿加固，出入口從車站內開挖暗挖段拱頂范圍時，在拱頂位置按上述主要施工技術措施進行深孔注漿加固地層。②注漿壓力的控制：根據現場實際情況，注漿壓力0.6～1.0Mpa，注漿擴散半徑不小于0.5米，注漿壓力根據施工情況及時進行調整。③注漿孔位布置：在拱頂位置進行深孔注漿加固地層，加固范圍為拱部開挖輪廓線外擴1.5m，加固深度為4m，注漿孔單排環向布置，環向間距800mm，與開挖輪廓線距離0.5m。④在對管線注漿加固施工前應提前做試驗段，根據試驗段注漿效果，及時調整注漿漿液的配比，注漿壓力等注漿參數。⑤注漿結束后，應在開挖前對注漿效果進行檢測，采用雷達探測法對注漿效果進行檢測，及時進行補漿。做到切實有效地對管線進行加固保護。

6 監控量測

現場由專人負責監控量測，主要監控量測項目包括：①洞內及洞外觀察；②地表沉降；③臨近建（構）筑物（沉降、傾斜、裂縫）；④地下管線沉降；⑤初支拱頂沉降；⑥初支凈空收斂。

7 施工效果

（1）地鐵車站出入口及風道在復雜環境中采用暗挖法施工的特殊性及可行性。通過重點部位的注漿加固、嚴格控制施工質量、緊密的施工步序及現代化的監控量測措施，研究針對既有地上結構和周圍水文地質條件下的預加固技術。（2）對暗挖通道周邊土體內不良因素進行分析，采取預注漿方式確保暗挖通道無滲漏水及相應應急措施，為今后新疆烏魯木齊地區施工提供一定的借鑒性。（3）為確保下穿污水方溝安全，重點在暗挖通道施工時做好暗挖通道及污水方溝的變形監測控制，使得基坑開挖過程實施受控，同時研究地表沉降規律及差異沉降進行監測，總結其變化規律，以便于根據監測內容及時調整施工參數，最終監控量測結果見表1。

8 結語

通過對暗挖通道復雜環境注漿加固技術、暗挖施工對周邊土體擾動控制技術及監控量測技術進行研究，有效地控制了地表沉降、管線的變形控制，為三工站附屬結構施工任務的順利施工提供了強有力的技術保障和支持。對今后類似工程施工提供了寶貴的經驗，具有良好的借鑒作用和較高的推廣應用前景。

參考文獻

[1]城市軌道交通工程監測技術規范[M].北京：中國建筑工業出版社，2014.endprint