超近距密集敏感管线条件下的微扰动隧道暗挖施工技术及管控
2021-10-20钟越刘娉婷
钟越 刘娉婷
城市地铁隧道施工具有高风险性,受施工技术等因素的影响,保证施工安全是一直以来的关注重点。当遇到隧道上部有密集管线的情况时,施工风险进一步提高,管线保护也是一个需要解决的问题。当前对管线保护的研究多集中在风险评估方法。本文结合具有此类问题的实际工程,提出了科学合理的隧道穿越管线施工技术和管线保护措施,在实际工程应用中取得了良好的效果。
一、工程概况
南昌地铁3号线邓埠站地处迎宾大道与阳光路交汇处,在邓埠站1号出入口通道暗挖施工前,经调查施工区域管线情况,有混凝土雨水管道、混凝土污水管道、铸铁管给水管道、国防电缆。污水管埋深3.2m,雨水管埋深3.1m,给水管埋深2.5m,国防电缆9孔弱电管沟埋深2.38m。沿暗挖通道上方自动向西分布,其中污水管和雨水管位于交通疏解道路下方,道路车流量较大,地下管线分布图如图1所示。出入口暗挖通道采用交叉中隔壁法施工,沿附属明挖段向车站主体方向开挖。暗挖通道由人防段和标准段构成,其中人防段开挖长度9.8m,标准段开挖长度12.8m。
图1 地下管线分布图
工程地质及水文地质情况,地质钻探结果显示,邓埠站附属1号出入口通道施工范围内岩芯自上而下依次为杂填土、素填土、粉质粘土。地下水位埋深位于通道底板以下6m左右,因此暗挖通道施工阶段结构范围内不存在地下水。暗挖通道地质情况图如图2所示。
图2 暗挖通道地质情况图
二、超近距密集敏感管线隧道施工技术
暗挖通道上方有密集管线,且管线具有一定年份,管线底部与通道拱顶距离非常近。施工过程中不可避免会对管线产生影响,提出超近距密集敏感管线隧道施工技术以最大限度地将管线变形降到最低是本节的主要内容。隧道施工技术工艺流程如下,采用交叉中隔壁法,施工过程中各施工工序衔接严格按照设计要求,密切监测通道施工范围及影响范围内的土体沉降情况。施工人员手持风镐开挖土方,严格按照浅埋暗挖法施工原则,相邻导洞保持一定施工步距。超前小导管与初期支护有序衔接,开挖断面及时封闭成环,最大限度地控制通道上方土体变形,保证管线安全。暗挖通道施工流程图如图3所示。
图3 暗挖通道施工流程图
三、密集敏感管线条件下暗挖扰动管控技术
1.管线变形控制技术
管线采用组合注浆加固法进行原位保护,重点加固管道两侧及下方土体。暗挖通道施工前,采用原地面注浆加固,注浆工艺流程图如图4所示。
图4 注浆工艺流程图
超前注浆工作必须在通道开挖前进行,同时在对管道及周围土体加固时,应控制好注浆压力,根据注浆情况,可采用低压反复注浆,避免注浆对管线产生不利影响。暗挖通道上方路面及两侧5m范围内铺设钢板,在暗挖通道施工前进行无收缩后退式深孔注浆,进一步加强管线周围土体,保证管线变形得到有效控制。
2.管线变形控制指标
监测工作贯穿暗挖通道施工全过程,对管线变形的监测是重中之重。为达到量化管线保护效果,并利用监测信息指导施工,保证管线安全。分别给出管线的变形控制指标。雨水管道、污水管道沉降控制值为20mm,倾斜率控制值为0.005,管线变形平均速率2mm/天。给水管道沉降控制值为10mm,倾斜率控制值为0.002,管线变形平均速率控制值1mm/天。
在暗挖通道施工过程中,严密监测管线变形,以变形平均速率为控制基准,一旦超过控制值,立即停止作业,制定相应措施,保证管线变形控制值以内。
四、小结
针对暗挖通道上方存在超近距密集管线的情况,提出了超近距密集敏感管线隧道施工技术和密集敏感管线条件下暗挖扰动管控技术,应用在实际工程中取得良好的管线保护效果,保证暗挖通道安全顺利施工,可为类似工程提供借鉴。