地铁出入口通道暗挖连续下穿管线施工技术

高然+王文军+黄子豪

摘 要：乌鲁木齐轨道交通1号线三工站1号出入口及1号风亭通道采用暗挖法施工，近距离下穿DN700给水管、DN600雨水管及1800×1200mm污水方沟。施工过程中采用地面袖阀管注浆加固、隧道拱顶深孔注浆地层加固、小导管注浆加固及初期支护格栅密排等措施有效控制了雨水、污水、给水管线及地表的沉降，确保了整个施工过程安全，顺利通过此风险源。

关键词：暗挖；连续下穿；管线；综合施工

中图分类号：TU990.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）01-0130-02

1 工程概况

乌鲁木齐轨道交通1号线三工站位于北京北路与常州街交叉路口以南400米左右，沿北京北路南北向设置，站址两侧主要以低层、多层建筑物为主。车站设4个出入口（其中3号出入口预留）分别位于车站东西两侧，2座风道位于道路东侧。1、2、4号出入口、安全出入口及1号风亭均采明挖法+暗挖法结合施工，2号风亭采用明挖法施工。

1号出入口及1号风亭下穿北京北路，采用暗挖法施工。 1号出入口初支断面尺寸6.6m，覆土厚度5m～6.2m；1号风道初支断面尺寸7.6m，覆土厚度5m～5.8m。初期支护采用超前小导管注浆对地层超前预加固，设计采用“CD”法施工。

2 工程地质、水文条件及环境

（1）根据《乌鲁木齐轨道交通1号线工程勘察02合同段三工站岩土工程勘察报告》，出入口暗挖通道位于1-1杂填土层、4-9圆砾层、4-10卵石层。（2）勘察期间勘探深度40m内未见地下水，可不考虑地下水对工程的影响。（3）1号出入口及1号风亭暗挖段下穿多条管线：1800×1200排水方沟、DN600雨水管、DN700给水管等。其中：1800×1200排水方沟为车站主体施工时新改迁的管线，为钢筋混凝土现浇结构，管底距暗挖通道拱顶仅为0.87m～3.85m，方沟中污水流量大，水管中水深约为70～100cm，极有可能存在局部渗漏水现象，该管线风险等级为一级风险源。

3 施工重、难点及解决方案

根据《乌鲁木齐轨道交通1号线工程环境调查02标段管线综合图》、《乌鲁木齐轨道交通1号线勘察02合同段三工站岩土工程勘察报告》及現场实际考察，出入口下穿1800×1200mm污水方沟与一般暗挖通道相比存在以下几个难点需要突破：

（1）污水方沟为新改迁的现浇钢筋混凝土管沟，方沟沟槽为明挖放坡开槽，开挖深度4～5m，对原状土体扰动较大，需提前做好地面注浆加固。（2）污水管管底距离暗挖通道开挖拱顶太近，暗挖通道开挖过程中易导致管底土体塌落，开挖前需做好洞内超前注浆加固工作。（3）暗挖通道上方为北京北路，车流量较大，经常过一些渣土车、混凝土罐车等重型车辆，应控制开挖间距及时封闭成环，加强地表监测和洞内沉降、收敛监测工作。

4 主要施工技术措施

通过对车站暗挖出入口通下穿1800×1200mm污水方沟风险分析，为确保污水方沟在施工期间的安全与正常使用，同时确保暗挖通道施工过程的安全，需要采取以下关键技术措施：

（1）暗挖隧道开挖前，做好超前地质探测工作，对周边建构筑物、地下管线做好调查工作，检查是否存在渗漏水现象。（2）采用“CD”法开挖隧道，有效的减少开挖时对土体的扰动，并减少开挖的时间，使开挖面在最短的时间内形成封闭，尽快的有效的控制土体的应力释放造成的暗挖通道拱顶土体的沉降，保证围岩的稳定性。（3）下穿污水方沟的暗挖通道格栅加密至500mm。（4）暗挖隧道开挖前，对1号出入口及1号风亭暗挖通道下穿排水方沟，在方沟两侧采用袖阀管进行地面注浆加固，注浆孔间距0.8米，注浆扩散半径0.5米；注浆范围内地层的空隙率为0.16，注浆压力0.6～1.0Mpa，注浆扩散半径不小于0.5米。隧道开挖前应检测注浆效果，土体无侧限抗压强度不得小于0.8Mpa。（5）暗挖隧道开挖前，对1号出入口及1号风亭暗挖通道下穿DN700给水管线范围采用洞内深孔注浆加固，在拱顶位置进行深孔注浆加固地层。加固范围为拱部开挖轮廓线外扩1.5m，加固深度为4m，注浆孔环向间距0.8米，注浆扩散半径0.5米；注浆压力0.6～1.0Mpa，注浆扩散半径不小于0.5米。隧道开挖前应检测注浆效果，土体无侧限抗压强度不得小于0.8Mpa。（6）加密监测点、监测间隔时间，定期指派专人巡视。

5 暗挖“CD”法施工

（1）施工过程中严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的十八字施工原则。（2）加强施工变形监测及量测信息的处理及反馈，以施工过程中的监测信息为依据，动态管理施工过程中的支护参数及技术措施，保证施工过程按照设定的程序进行。（3）通过分成2个导洞分步开挖，有效的减少开挖时对土体的扰动，并减少开挖的时间，使得开挖面在最短的时间内形成封闭，尽快的有效的控制土体的应力释放造成的暗挖通道拱顶土体的沉降，保证围岩的稳定性。（4）密排格栅：下穿污水方沟的暗挖通道初支格栅密排，格栅间距500mm，以减小隧道开挖的空间及土方暴露的时间，减小对土体的扰动，以缩短封闭时间并增加支护强度。（5）注浆加固：暗挖过1800×1200mm污水方沟、DN700给水管等管线施工过程前，应做物探，探明管线位置，初步估计渗漏水情况。地面铺设20mm厚钢板，并加强与产权单位联系，进一步采取相应的措施；如物探渗流量较大，探沟持续有污水留出，应停止施工，封闭掌子面。报设计、业主及产权单位，重新评估管线风险。

1）袖阀管注浆。1号出入口及1号风亭暗挖通道下穿1800×1200排水方沟，在方沟两侧采用袖阀管按上述主要施工技术措施进行地面注浆加固。2）深孔注浆。①加固范围：1号出入口及1号风亭暗挖通道下穿DN700给水管线范围采用深孔注浆加固，出入口从车站内开挖暗挖段拱顶范围时，在拱顶位置按上述主要施工技术措施进行深孔注浆加固地层。②注浆压力的控制：根据现场实际情况，注浆压力0.6～1.0Mpa，注浆扩散半径不小于0.5米，注浆压力根据施工情况及时进行调整。③注浆孔位布置：在拱顶位置进行深孔注浆加固地层，加固范围为拱部开挖轮廓线外扩1.5m，加固深度为4m，注浆孔单排环向布置，环向间距800mm，与开挖轮廓线距离0.5m。④在对管线注浆加固施工前应提前做试验段，根据试验段注浆效果，及时调整注浆浆液的配比，注浆压力等注浆参数。⑤注浆结束后，应在开挖前对注浆效果进行检测，采用雷达探测法对注浆效果进行检测，及时进行补浆。做到切实有效地对管线进行加固保护。

6 监控量测

现场由专人负责监控量测，主要监控量测项目包括：①洞内及洞外观察；②地表沉降；③临近建（构）筑物（沉降、倾斜、裂缝）；④地下管线沉降；⑤初支拱顶沉降；⑥初支净空收敛。

7 施工效果

（1）地铁车站出入口及风道在复杂环境中采用暗挖法施工的特殊性及可行性。通过重点部位的注浆加固、严格控制施工质量、紧密的施工步序及现代化的监控量测措施，研究针对既有地上结构和周围水文地质条件下的预加固技术。（2）对暗挖通道周边土体内不良因素进行分析，采取预注浆方式确保暗挖通道无渗漏水及相应应急措施，为今后新疆乌鲁木齐地区施工提供一定的借鉴性。（3）为确保下穿污水方沟安全，重点在暗挖通道施工时做好暗挖通道及污水方沟的变形监测控制，使得基坑开挖过程实施受控，同时研究地表沉降规律及差异沉降进行监测，总结其变化规律，以便于根据监测内容及时调整施工参数，最终监控量测结果见表1。

8 结语

通过对暗挖通道复杂环境注浆加固技术、暗挖施工对周边土体扰动控制技术及监控量测技术进行研究，有效地控制了地表沉降、管线的变形控制，为三工站附属结构施工任务的顺利施工提供了强有力的技术保障和支持。对今后类似工程施工提供了宝贵的经验，具有良好的借鉴作用和较高的推广应用前景。

参考文献

[1]城市轨道交通工程监测技术规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2014.endprint