地鐵下方暗挖隧道施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景與地理位置本工程為城市軌道交通6號線區(qū)間隧道工程，區(qū)間全長1871.6米，采用暗挖法施工穿越既有地鐵1號線下方。隧道結(jié)構(gòu)為單線馬蹄形斷面，開挖寬度6.8米，高度5.4米，與既有地鐵結(jié)構(gòu)垂直凈距僅2.9米。工程場地位于城市核心區(qū)，地面為交通主干道，地下管線密集，包含φ1200mm給水管、φ800mm雨水管及10kV高壓電纜等重要市政設(shè)施。1.2工程地質(zhì)與水文條件地層分布（自上而下）：①素填土：厚0.5-1.2m，松散狀態(tài)，含建筑垃圾③粉土：厚2.5-4.8m，可塑狀態(tài)，黏聚力18kPa，內(nèi)摩擦角22°④中粗砂：厚3.2-5.1m，中密狀態(tài)，粒徑0.2-0.5mm，滲透系數(shù)3.5m/d⑤卵石圓礫：厚4.5-6.8m，密實(shí)狀態(tài)，最大粒徑150mm，充填20%中砂⑥粉質(zhì)黏土：厚2.0-3.5m，硬塑狀態(tài)，黏聚力32kPa，內(nèi)摩擦角18°地下水情況：上層滯水：埋深2.5-4.0m，主要賦存于粉土層，受大氣降水補(bǔ)給潛水：埋深6.8-8.2m，賦存于中粗砂層，與周邊河道存在水力聯(lián)系承壓水：埋深12.5-14.0m，賦存于卵石圓礫層，水頭高度3.0m1.3工程重難點(diǎn)既有結(jié)構(gòu)保護(hù)：需將既有地鐵結(jié)構(gòu)沉降控制在3mm內(nèi)，差異沉降≤1mm地層穩(wěn)定性：穿越中粗砂層易發(fā)生管涌，卵石層開挖易產(chǎn)生塌方防水要求：隧道結(jié)構(gòu)需達(dá)到一級防水標(biāo)準(zhǔn)，抗?jié)B等級P12環(huán)境敏感：周邊建筑物密集，地面沉降控制要求≤30mm二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置：技術(shù)管理組：負(fù)責(zé)施工方案編制與技術(shù)交底施工管理組：統(tǒng)籌現(xiàn)場施工組織與資源調(diào)配監(jiān)測監(jiān)控組：實(shí)施24小時(shí)自動化監(jiān)測安全質(zhì)量組：負(fù)責(zé)全過程安全質(zhì)量管控物資設(shè)備組：保障材料供應(yīng)與設(shè)備維護(hù)2.2施工分區(qū)與流程施工分區(qū)：Ⅰ區(qū)（K0+000-K0+600）：標(biāo)準(zhǔn)段施工Ⅱ區(qū)（K0+600-K1+200）：穿越既有地鐵段Ⅲ區(qū)（K1+200-K1+871.6）：終點(diǎn)段施工總體流程：施工準(zhǔn)備→2.降水系統(tǒng)施工→3.超前支護(hù)施工→4.隧道開挖支護(hù)→5.二次襯砌施工→6.附屬結(jié)構(gòu)施工→7.竣工清理2.3施工進(jìn)度計(jì)劃總工期480天，關(guān)鍵線路如下：降水系統(tǒng)施工：45天管棚及超前支護(hù)：60天穿越段開挖支護(hù)：90天二次襯砌施工：120天系統(tǒng)調(diào)試及驗(yàn)收：30天三、施工關(guān)鍵技術(shù)3.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)采用"地質(zhì)雷達(dá)+超前鉆探"綜合預(yù)報(bào)體系：地質(zhì)雷達(dá)：采用SIR-4000型設(shè)備，探測距離15m，分辨率5cm，每循環(huán)開挖前實(shí)施超前鉆探：采用XY-100型鉆機(jī)，每10m設(shè)置3個(gè)探測孔，分別為水平孔及±15°斜孔，探明前方地層巖性、富水性及空洞情況數(shù)據(jù)處理：建立三維地質(zhì)模型，實(shí)時(shí)更新地層參數(shù)，指導(dǎo)動態(tài)施工3.2降水工程降水方案：采用"管井降水+輕型井點(diǎn)"聯(lián)合降水體系管井設(shè)計(jì)：井徑600mm，井深22m，間距15m，共布設(shè)42口降水井井管采用φ300mm鋼管，濾管段長度6m，纏絲間距2mm，填礫直徑5-10mm配備200QJ32-26型潛水泵，揚(yáng)程26m，流量32m3/h，采用自動液位控制輕型井點(diǎn)：在隧道開挖輪廓線外2m處布設(shè)，井管間距1.2m，埋深6m采用φ50mm鋼管，濾管長度1.5m，連接真空負(fù)壓系統(tǒng)，真空度保持65kPa降水效果控制：降水井施工完成后進(jìn)行7天預(yù)降水，將水位降至開挖面以下2m沿隧道軸線每50m設(shè)置水位觀測孔，每日監(jiān)測3次，繪制水位變化曲線在既有地鐵車站設(shè)置4個(gè)沉降觀測點(diǎn)，每小時(shí)自動采集數(shù)據(jù)3.3支護(hù)體系設(shè)計(jì)復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)：初期支護(hù)：噴射C25混凝土，厚度250mm，摻加聚丙烯纖維（0.9kg/m3）φ22格柵鋼架，間距500mm，節(jié)點(diǎn)處設(shè)φ25連接筋φ42小導(dǎo)管超前支護(hù)，長度3.5m，環(huán)向間距300mm，外插角10°φ25系統(tǒng)錨桿，長度3.0m，梅花形布置，間距1.0×1.0m防水層：1.5mm厚EVA防水板，采用無釘鋪設(shè)工藝，搭接寬度100mm基層處理劑采用水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，干膜厚度1.0mm變形縫處設(shè)置中埋式止水帶（φ30mm）+背貼式止水帶（300mm寬）二次襯砌：C35P12防水混凝土，厚度350mm，抗?jié)B等級P12主筋采用φ25@150mm，分布筋φ12@200mm，雙層雙向布置每10m設(shè)置一道變形縫，縫寬20mm，采用多道防水措施3.4開挖施工工藝采用CRD工法（交叉中隔壁法）開挖，分六部進(jìn)行：第一部：上部左側(cè)導(dǎo)洞開挖，長度3m，及時(shí)施作初期支護(hù)，封閉掌子面第二部：上部右側(cè)導(dǎo)洞開挖，滯后左側(cè)導(dǎo)洞5m，保持對稱施工第三部：下部左側(cè)導(dǎo)洞開挖，滯后上部導(dǎo)洞10m，施作臨時(shí)仰拱第四部：下部右側(cè)導(dǎo)洞開挖，保持左右對稱，控制步距差≤5m第五部：拆除中隔壁臨時(shí)支護(hù)，施作仰拱防水層及結(jié)構(gòu)第六部：整體澆筑二次襯砌，采用液壓模板臺車，一次澆筑長度12m開挖控制要點(diǎn)：循環(huán)進(jìn)尺控制在0.5m，每日開挖進(jìn)度不超過2榀鋼架間距采用微震爆破技術(shù)，周邊眼間距400mm，裝藥量控制在0.15kg/m掌子面采用噴射混凝土封閉，厚度50mm，遇水時(shí)摻加速凝劑（摻量3%）每循環(huán)開挖后進(jìn)行收斂監(jiān)測，凈空變化速率超過5mm/d時(shí)停止開挖四、既有結(jié)構(gòu)保護(hù)措施4.1超前加固管棚支護(hù)：在隧道頂部設(shè)置φ108mm大管棚，長度20m，環(huán)向間距350mm，外插角3°管棚采用絲扣連接，每節(jié)長6m，注漿材料為水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1地層注漿：采用深孔注漿加固既有地鐵結(jié)構(gòu)下方地層，注漿孔間距1.5m×1.5m，梅花形布置注漿材料采用超細(xì)水泥（粒徑≤80μm），水灰比0.8:1，注漿壓力控制在0.3-0.5MPa加固后地層無側(cè)限抗壓強(qiáng)度需達(dá)到1.5MPa，滲透系數(shù)≤1×10??m/s4.2實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)建立"自動化監(jiān)測+人工復(fù)核"雙控體系：監(jiān)測內(nèi)容與頻率：既有地鐵結(jié)構(gòu)沉降：監(jiān)測點(diǎn)間距5m，采樣頻率1次/15分鐘軌道平順度：采用軌檢儀，每日檢測2次，重點(diǎn)監(jiān)測軌距變化（允許偏差±2mm）隧道凈空收斂：每10m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測斷面，每小時(shí)采集數(shù)據(jù)周邊管線沉降：給水管、燃?xì)夤艿戎匾芫€設(shè)置直接監(jiān)測點(diǎn)，每日監(jiān)測3次預(yù)警機(jī)制：一級預(yù)警：沉降達(dá)到2mm或速率超過0.5mm/d，立即停止施工，啟動應(yīng)急預(yù)案二級預(yù)警：沉降達(dá)到1.5mm或速率超過0.3mm/d，減緩開挖速度，加強(qiáng)支護(hù)三級預(yù)警：沉降達(dá)到1.0mm，加密監(jiān)測頻率，調(diào)整注漿參數(shù)4.3應(yīng)急加固措施備用注漿系統(tǒng)：在既有地鐵車站內(nèi)預(yù)設(shè)4個(gè)應(yīng)急注漿孔，配備2套注漿設(shè)備（24小時(shí)待命）儲備超細(xì)水泥50t、水玻璃30t，確保能在1小時(shí)內(nèi)啟動應(yīng)急注漿臨時(shí)支撐系統(tǒng)：準(zhǔn)備20榀臨時(shí)鋼支撐（I25b工字鋼），長度3-6m可調(diào)節(jié)配備4臺50t千斤頂，用于既有結(jié)構(gòu)沉降超限后的頂升復(fù)位五、質(zhì)量控制體系5.1材料質(zhì)量控制鋼材：鋼筋原材需進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)，每60t為一批，取樣送檢焊接接頭按每300個(gè)為一批，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，合格率需達(dá)到100%混凝土：采用商品混凝土，坍落度控制在180±20mm，初凝時(shí)間≥8h抗?jié)B試塊每500m3留置一組，養(yǎng)護(hù)28天后進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)混凝土強(qiáng)度試件每200m3留置3組，分別檢測7d、14d、28d強(qiáng)度防水材料：防水板進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長率及耐候性試驗(yàn)，每1000m2為一批止水帶進(jìn)行硬度、拉伸強(qiáng)度及壓縮永久變形試驗(yàn)，合格率100%5.2施工過程控制測量放線：建立三級復(fù)核制度，導(dǎo)線點(diǎn)閉合差≤15mm√L，水準(zhǔn)點(diǎn)閉合差≤20mm√L隧道開挖輪廓線允許偏差±50mm，中線偏差≤30mm支護(hù)施工：格柵鋼架安裝垂直度偏差≤2°，高程偏差±30mm，間距偏差±50mm噴射混凝土厚度采用鑿孔檢查，每10m檢查一個(gè)斷面，每個(gè)斷面檢查5點(diǎn)錨桿拉拔力試驗(yàn)每300根為一批，最低值不小于設(shè)計(jì)值的90%防水施工：防水板搭接縫采用雙焊縫焊接，寬度10mm，氣壓檢測0.2MPa，保持30s不下降防水層施工完成后進(jìn)行24h蓄水試驗(yàn)，無滲漏方可進(jìn)行后續(xù)施工5.3驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)分項(xiàng)工程驗(yàn)收：初期支護(hù)：混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的85%以上，表面平整度≤50mm/2m防水層：無破損、無空鼓，搭接寬度偏差≥-10mm二次襯砌：表面平整度≤8mm/2m，結(jié)構(gòu)尺寸偏差±30mm單位工程驗(yàn)收：結(jié)構(gòu)沉降：最終沉降量≤15mm，差異沉降≤2mm滲漏水：總濕漬面積≤0.1㎡/100㎡，單個(gè)濕漬面積≤0.01㎡結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值，抗?jié)B等級≥P12六、安全管理措施6.1危險(xiǎn)源辨識與控制重大危險(xiǎn)源清單：坍塌：隧道掌子面失穩(wěn)、基坑邊坡滑塌涌水：砂層管涌、承壓水突水物體打擊：開挖面落石、設(shè)備傾覆觸電：臨時(shí)用電線路破損、設(shè)備漏電控制措施：對掌子面穩(wěn)定性實(shí)行"一挖一評"制度，每日開工前進(jìn)行安全確認(rèn)配備地質(zhì)雷達(dá)實(shí)時(shí)監(jiān)測前方水體，發(fā)現(xiàn)異常立即啟動防水預(yù)案所有進(jìn)入現(xiàn)場人員必須佩戴安全帽，高空作業(yè)設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)臨時(shí)用電采用TN-S系統(tǒng)，實(shí)行"三級配電兩級保護(hù)"，每旬檢測接地電阻6.2專項(xiàng)安全技術(shù)爆破作業(yè)安全：采用毫秒延期雷管，段間隔時(shí)間≥50ms，最大一段裝藥量≤20kg爆破前30分鐘清理警戒范圍內(nèi)人員，設(shè)置3道警戒線，爆破后15分鐘方可進(jìn)入每日爆破作業(yè)前檢測瓦斯?jié)舛?，超過0.5%時(shí)嚴(yán)禁爆破有限空間作業(yè)：配備四合一氣體檢測儀，氧氣含量19.5-23.5%，一氧化碳≤24ppm采用軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)，風(fēng)量≥3m3/min·人，風(fēng)管出風(fēng)口距掌子面≤10m實(shí)行"雙人雙鎖"管理，作業(yè)人員配備緊急呼救器，每2小時(shí)輪換一次機(jī)械設(shè)備安全：挖掘機(jī)、裝載機(jī)等設(shè)備操作前進(jìn)行"十字作業(yè)"檢查（清潔、潤滑、調(diào)整、緊固、防腐）特種設(shè)備（起重機(jī)、注漿泵等）建立臺賬，定期進(jìn)行第三方檢測，合格后方可使用機(jī)械設(shè)備操作人員持證上崗，嚴(yán)禁違章操作，每日填寫設(shè)備運(yùn)行記錄6.3應(yīng)急管理應(yīng)急預(yù)案體系：編制12項(xiàng)專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，包括坍塌、涌水、觸電等事故處置方案成立應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)，配置30名隊(duì)員，每季度進(jìn)行1次實(shí)戰(zhàn)演練儲備應(yīng)急物資：應(yīng)急發(fā)電機(jī)2臺、抽水設(shè)備5套、急救藥品2套應(yīng)急響應(yīng)流程：事故發(fā)生后立即啟動響應(yīng)，10分鐘內(nèi)上報(bào)應(yīng)急指揮部，30分鐘內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場按照"先救人、后救物，先控制、后處置"原則開展搶險(xiǎn)事后組織事故調(diào)查，形成調(diào)查報(bào)告，制定防范措施七、施工監(jiān)測與環(huán)境保護(hù)7.1監(jiān)測體系構(gòu)建監(jiān)測項(xiàng)目與測點(diǎn)布置：地表沉降：沿隧道軸線每10m布設(shè)一個(gè)斷面，每個(gè)斷面7個(gè)測點(diǎn)，量程±50mm，精度0.1mm管線沉降：對直徑≥300mm的管線設(shè)置直接監(jiān)測點(diǎn)，采用磁致伸縮式傳感器隧道收斂：采用全站儀進(jìn)行周邊收斂測量，每5m一個(gè)斷面，測線布置3條數(shù)據(jù)處理與反饋：建立監(jiān)測數(shù)據(jù)處理中心，采用BIM技術(shù)進(jìn)行三維可視化展示當(dāng)監(jiān)測值達(dá)到預(yù)警值的80%時(shí)，發(fā)出預(yù)警通知單，調(diào)整施工參數(shù)每周出具監(jiān)測報(bào)告，分析變形趨勢，提出施工優(yōu)化建議7.2環(huán)境保護(hù)措施揚(yáng)塵控制：施工現(xiàn)場設(shè)置6m高圍擋，頂部安裝噴霧降塵系統(tǒng)，霧滴直徑5-10μm出入口設(shè)置洗車平臺，配備高壓沖洗設(shè)備，車輛沖洗干凈后方可出場易揚(yáng)塵材料采用密閉罐車運(yùn)輸，堆放場覆蓋防塵網(wǎng)（2000目），定期灑水降塵噪聲控制：破碎機(jī)、空壓機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音棚，降噪量≥25dB(A)夜間施工（22:00-6:00）噪聲控制在55dB(A)以下，超標(biāo)時(shí)停止作業(yè)采用低噪聲設(shè)備，對發(fā)電機(jī)等設(shè)備安裝消聲器，降低噪聲源強(qiáng)廢水處理：施工廢水經(jīng)三級沉淀池處理（每級容積50m3），pH值調(diào)節(jié)至6-9后排放油料庫房設(shè)置防滲池（滲透系數(shù)≤1×10??cm/s），防止油料泄漏污染土壤生活污水經(jīng)化糞池處理后，排入市政污水管網(wǎng)固廢處理：建筑垃圾分類存放，可回收利用部分（鋼筋、木材等）回收率≥80%生活垃圾集中收集，由環(huán)衛(wèi)部門定期清運(yùn)，日產(chǎn)日清危險(xiǎn)廢物（廢油、廢化學(xué)品等）交由有資質(zhì)單位處置，轉(zhuǎn)移聯(lián)單保存3年八、結(jié)論與建議本