復(fù)雜地質(zhì)大斷面海底隧道穿越富水砂層施工技術(shù)研究

廈門(mén)翔安海底隧道是中國(guó)大陸修建的第一座海底隧道,全長(zhǎng)6051m。隧道在海域淺灘段有約610m穿越富水砂層,是該工程施工的難點(diǎn)之一,也是以往海底隧道施工過(guò)程中所未曾遇到過(guò)的,沒(méi)有現(xiàn)成的施工經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。主要研究和介紹廈門(mén)翔安海底隧道穿越該段富水砂層的施工關(guān)鍵技術(shù),即在地表采用地下連續(xù)墻和疏干減壓井對(duì)砂層進(jìn)行分倉(cāng)隔水、降水,在洞內(nèi)采用tss小導(dǎo)管超前預(yù)注漿對(duì)砂層進(jìn)行固結(jié)處理。研究和施工實(shí)踐表明,該隧道在穿越海域淺灘富水砂層段施工過(guò)程中,采用洞外和洞內(nèi)相結(jié)合的施工技術(shù)是可行的,操作簡(jiǎn)便、效果明顯,對(duì)同類地質(zhì)條件下的地下工程施工具有一定的借鑒意義。

廈門(mén)海底隧道在海域淺灘段有長(zhǎng)約610m穿越富水砂層,是該工程施工的難點(diǎn)。介紹了隧道穿越該段富水砂層的施工方法。闡述了地下水控制和砂層加固處理的關(guān)鍵施工技術(shù)。該工程采用地下連續(xù)墻和降水井控制地下水,并與隧道內(nèi)采用超前預(yù)注漿固結(jié)砂層相結(jié)合的施工方法,已安全穿越砂層最危險(xiǎn)段,可供同類地質(zhì)條件下的地下工程施工作借鑒。

簡(jiǎn)單介紹了水泥一水玻璃雙液漿和酸性水玻璃漿液的特點(diǎn)，以具體工程為例，探討了注漿堵水加固技術(shù)在地鐵施工中的應(yīng)用，分別闡述了雙液漿的原材料、反應(yīng)機(jī)理、施工工藝，指出該技術(shù)同時(shí)具備粉細(xì)砂層加固治理和堵水良好效果。

盾構(gòu)機(jī)是我國(guó)地下空間開(kāi)發(fā)利用的重要機(jī)械,是地鐵、隧道等地下工程建設(shè)的主要設(shè)備.富水砂層屬于地下工程建設(shè)的不利地質(zhì),在對(duì)富水砂層開(kāi)挖建設(shè)的過(guò)程中,因其含水豐富且透水性良好會(huì)給施工帶來(lái)很大問(wèn)題和困難,例如噴涌、刀盤(pán)過(guò)度磨損等.因此,要特別注意盾構(gòu)機(jī)在過(guò)富水砂層時(shí)的施工工藝和技術(shù)要求,面對(duì)問(wèn)題采取恰當(dāng)?shù)慕鉀Q辦法,這樣才能保證施工的順利進(jìn)行,同時(shí)保證富水砂層地下工程的質(zhì)量和穩(wěn)定性.該文對(duì)土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)在富水砂層中的施工技術(shù)進(jìn)行研究和探討.

以廈門(mén)翔安海底隧道a3標(biāo)穿越風(fēng)化槽處理方案為例,針對(duì)施工中存在的技術(shù)難題,從地質(zhì)預(yù)報(bào)、帷幕注漿、開(kāi)挖支護(hù)、監(jiān)控量測(cè)等方面詳細(xì)闡述了施工方案,并指出施工中應(yīng)注意的問(wèn)題,從而為類似工程積累施工經(jīng)驗(yàn)。

海底隧道的施工受到多方面自然因素的影響，對(duì)于超大斷面海底隧道穿越風(fēng)化槽來(lái)說(shuō)，施工技術(shù)和方案都要根據(jù)不同的地質(zhì)及圍巖情況進(jìn)行研究。論文以廈門(mén)第二西通道（海滄海底隧道）f6風(fēng)化槽為例，對(duì)不同地質(zhì)情況采用的施工方案進(jìn)行研究。

介紹了沈陽(yáng)地鐵一號(hào)線保～鐵區(qū)間大斷面隧道的施工方法,通過(guò)技術(shù)論證和采用了一系列技術(shù)措施,保證了開(kāi)挖安全,在取得了良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),保證了工程質(zhì)量。

研究目的：桃樹(shù)坪隧道通過(guò)第三系富水砂層，由于地層含水量高，開(kāi)挖后穩(wěn)定性極差，圍巖變形、坍塌、流砂極為嚴(yán)重，施工難度極大，安全風(fēng)險(xiǎn)極高。通過(guò)研究降水措施，減少地層含水率，提高地層穩(wěn)定性；同時(shí)，采取水平旋噴加固地層提高地層支護(hù)能力，或采用分部開(kāi)挖工法達(dá)到“快挖、快支、快封閉”目的，保證隧道的安全順利施工。研究結(jié)論：（1）第三系富水砂層是一類新的特殊巖土，具有“水穩(wěn)性差、可注性差、均一性差、變形量大”的工程特性，隧道施工中極易發(fā)生突水涌砂災(zāi)害，工程難度和安全風(fēng)險(xiǎn)極大；（2）第三系富水砂層天然含水率約為4％，塑限含水率約為11％，液限含水率約為18％，采取降水措施后可使地層含水率穩(wěn)定在4％左右，從而保持其穩(wěn)定性；（3）采用組合降水一分部開(kāi)挖工法、組合降水一水平旋噴加固工法均可以保證第三系富水砂層隧道的安全施工，crd工法開(kāi)挖時(shí)累計(jì)變形量為15—20cm，雙立柱分層工法開(kāi)挖時(shí)累計(jì)變形量為10—15cm，雙導(dǎo)洞工法開(kāi)挖時(shí)累計(jì)變形量為5～10cm，水平旋噴加固工法開(kāi)挖時(shí)累計(jì)變形量為3～5cm，總體來(lái)看，水平旋噴加固工法和雙導(dǎo)洞工法相對(duì)更為安全；（4）第三系富水砂層隧道，采用組合降水一分部開(kāi)挖工法時(shí)月進(jìn)度為10—15m，采用組合降水一水平旋噴加固工法時(shí)月進(jìn)度為15～20m；（5）該研究成果可供類似第三系富水砂層隧道設(shè)計(jì)、施工時(shí)參考。

文章基于廈門(mén)海底隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并結(jié)合數(shù)值方法,對(duì)地下連續(xù)墻在隧道穿越富水砂層時(shí)的應(yīng)用效果進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,在施作地下連續(xù)墻并對(duì)地層進(jìn)行降水后,隧道結(jié)構(gòu)變形顯著減小,其中crd1部拱頂下沉降低了約35%～60%,crd3部拱頂下沉降低了約25%～50%,crd1部洞周收斂降低了約50%左右。通過(guò)比較分析現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和數(shù)值計(jì)算結(jié)果可知,兩者得出的隧道結(jié)構(gòu)變形總體趨勢(shì)一致,量值基本吻合。文章所采用的方法及研究結(jié)果對(duì)廈門(mén)海底隧道后續(xù)施工,以及類似的工程有一定的參考意義。

介紹廣州地鐵大斷面風(fēng)道在拱頂處遇富水砂層的淺埋暗挖施工采用超前小導(dǎo)管定位注漿,形成隔水圍幕,超前分區(qū)降水、分區(qū)注漿措施及臨時(shí)仰拱,確保了施工的順利與安全

大斷面海底隧道軟弱地層施工方法研究

我國(guó)第一條大斷面海底隧道——廈門(mén)翔安海底隧道在淺灘及陸地段穿越富水軟弱地層,圍巖自穩(wěn)能力差,極易發(fā)生涌水突泥,嚴(yán)重威脅施工的安全性。通過(guò)對(duì)隧道開(kāi)挖方案的對(duì)比分析和根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)的結(jié)果,對(duì)隧道穿越富水軟弱地層的開(kāi)挖施工方案、降排水關(guān)鍵技術(shù)和超前預(yù)加固方案進(jìn)行了研究,為隧道施工提供技術(shù)支持。

?1995-2004tsinghuatongfangopticaldiscco.,ltd.allrightsreserved. ?1995-2004tsinghuatongfangopticaldiscco.,ltd.allrightsreserved.

深圳地鐵僑城東-華僑城區(qū)間隧道穿越小沙河采取了降水、地表注漿加固、小導(dǎo)管深孔注漿、大管棚、臨時(shí)仰拱、鋼筋格柵噴射混凝土初期支護(hù)等技術(shù)措施,安全順利地通過(guò)小沙河段,對(duì)今后類似工程施工提供借鑒。

地鐵隧道在城市中修建，不可避免地穿越河流地段，由于河流地段地層構(gòu)造復(fù)雜，水量豐富，隧道施工時(shí)技術(shù)措施不當(dāng)，將對(duì)上部道路、橋梁結(jié)構(gòu)造成破壞，或大量涌水；深圳地鐵僑城東——華僑城區(qū)間隧道穿越小沙河采取了降水、地表注漿加固、小導(dǎo)管深孔注漿、大管棚、臨時(shí)仰拱、鋼筋格柵噴射混凝土初期支護(hù)等技術(shù)措施，安全順利地通過(guò)小沙河段，對(duì)今后類似工程施工提供借鑒。

結(jié)合深圳地鐵1號(hào)線續(xù)建工程試驗(yàn)段土建2標(biāo)四個(gè)過(guò)深南大道出入口通道及一個(gè)風(fēng)道暗挖隧道工程實(shí)例，分析富水礫砂層的沉降特性和引起地層沉降的原因，提出了根據(jù)地表沉降控制要求適度排放地下水。允許帶水作業(yè)。按地面沉降限制條件采取不同的施工措施。達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的效果。

地鐵隧道在城市中修建，不可避免地穿越河流地段，由于河流地段地層構(gòu)造復(fù)雜，水量豐富，隧道施工時(shí)技術(shù)措施不當(dāng)，將對(duì)上部道路、橋梁結(jié)構(gòu)造成破壞，或大量涌水；深圳地鐵僑城東——華僑城區(qū)間隧道穿越小沙河采取了降水、地表注漿加固、小導(dǎo)管深孔注漿、大管棚、臨時(shí)仰拱、鋼筋格柵噴射混凝土初期支護(hù)等技術(shù)措施，安全順利地通過(guò)小沙河段，對(duì)今后類似工程施工提供借鑒。

本文以巴準(zhǔn)鐵路后碾坊隧道為例，介紹了大斷面富水砂質(zhì)黃土隧道施工難點(diǎn)和特點(diǎn)，通過(guò)采用地表加固注漿、井點(diǎn)降水、超前注漿、超前管棚，六部crd工法等施工技術(shù)措施，順利完成隧道施工建設(shè)任務(wù)，為今后類式隧道設(shè)計(jì)和施工提供一定指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)。

富水砂層中盾構(gòu)進(jìn)洞接收施工技術(shù)

以哈爾濱地鐵2號(hào)線土建施工六標(biāo)人民廣場(chǎng)站～中央大街站區(qū)間盾構(gòu)隧道工程為背景，人中區(qū)間與松花江距離較近典型的富水砂層。針對(duì)上述情況對(duì)盾構(gòu)穿越富水砂層的掘進(jìn)技術(shù)深入探討和分析，在富水砂層中采用的土壓平衡式盾構(gòu)掘進(jìn)做到了安全平穩(wěn)地通過(guò)管線與建筑物，地表沉降控制良好，為之后類似工程施工提供了經(jīng)驗(yàn)，并將分析結(jié)果應(yīng)用于實(shí)際工程。

以哈爾濱地鐵為例,詳細(xì)介紹了土壓平衡盾構(gòu)在強(qiáng)富水砂層的施工控制措施及實(shí)施過(guò)程中遇到的問(wèn)題和解決方法。

結(jié)合翔安隧道工程實(shí)踐,對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)海底隧道施工中如何應(yīng)用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù),如何設(shè)計(jì)減震爆破技術(shù),如何處理軟弱富水圍巖,如何預(yù)防及應(yīng)對(duì)突泥、涌水等突發(fā)事件等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和應(yīng)用,總結(jié)出一套適用于復(fù)雜地質(zhì)條件下,大斷面、高難度、高風(fēng)險(xiǎn)隧道施工的安全掘進(jìn)方法,為工程安全施工提供技術(shù)保障。