1、大斷面無降水暗挖施工技術,北京城建二建設工程有限公司 2010年12月,軌道交通亦莊線下穿京津高速公路,目 錄,1、項目背景,本項目基于軌道交通亦莊線下穿京津高速公路暗挖工程，研究在不降水的情況下，采取全斷面注漿止水，進行大斷面暗挖下穿既有線施工，并采取一系列技術措施，控制暗挖引起的沉降 。,1、項目背景,軌道交通亦莊線工程亦莊火車站出入段線區(qū)間暗挖工程下穿正在運營的京津高速公路，距現(xiàn)況臺湖收費站東南側約550m ，起止里程右K22+947.025右K23+069.272，全長122.247m 。,1、項目背景,在京津高速兩端各設置一座施工豎井，1#豎井里程右K22+947.025右K22+9

2、63.728，順線路方向長為14.5米，寬15.9米，深16.6米；2#豎井里程右K23+060.000右K23+069.600，順線路方向長9.6米，寬14.8米，深16.24米。,1、項目背景,暗挖隧道起止里程為右K22+963.728右K23+060.000，長96.272m，隧道采用單洞大斷面形式，斷面尺寸為寬12.7m，高9.471m。設計初期支護厚度350mm，采用雙側壁導洞法分6導洞進行施工。設計二襯底板結構厚度650mm，墻頂結構厚度600mm，分6步進行澆筑，完成后結構凈空寬10.8m高7.435m。,1、項目背景,工程所處位置地層按成因年代分為人工堆積層和第四紀沉積層兩大層

3、。 主要為粉質粘土填土 、粉土 、粉細砂 、粉質粘土 。 暗挖結構拱頂主要位于粉細砂層，側墻及仰拱主要位于粉質粘土層，粉細砂3層局部侵入仰拱。,1、項目背景,此項目位于北京東部的通州臺湖地區(qū)，地下水十分豐富，施工場區(qū)分布有四層地下水，類型分別為上層滯水（一）、潛水（二）、承壓水（三）和承壓水（四）。對于施工產生影響的主要是前三種。,1、項目背景,由于本項目下穿正在運行的京津高速公路，為避免對交通現(xiàn)況產生影響，道路產權單位要求施工中嚴禁降水，并提出路面差異沉降控制在15mm之內。 根據(jù)京津高速產權單位要求，及對工程地質及水文地質條件的分析，決定采取全斷面注漿止水的暗挖施工工藝。,1、項目背景,由

4、于工程工期緊、難度大，采用全斷面注漿止水方式進行大斷面暗挖下穿既有線施工在全國范圍尚不多見。 為此，北京城建二建設工程有限公司組織項目組對“大斷面無降水暗挖下穿既有線施工技術”進行研究、探索、實踐，以確保工程安全、保質、如期完工。,2、項目重點、難點,結合本工程的實際情況，我們針對“止水”和“沉降控制”這兩大問題進行了詳細的分析與論證，并與北京交通大學等科研院所進行合作，采用先進的計算機模擬技術，預測與判斷沉降發(fā)生的趨勢和特點，采取有效措施，有針對性的進行重點和難點的控制。,2、項目重點、難點,豎井施工是暗挖的前提條件 京津高速兩側設置兩個施工豎井，其中1豎井與京津高速緊臨，僅隔7m，豎井截面

5、尺寸15.9m *14.5m，深度為16.6m。為避免對京津高速產生沉降影響，產權單位要求豎井施工不得進行基坑外降水，給豎井的施工造成很大難度，是暗挖成敗控制的重點。,2、項目重點、難點,暗挖隧道拱頂穿越粉細砂層，且有上層滯水，施工風險大 區(qū)間暗挖結構拱頂主要位于粉細砂層，側墻及仰拱主要位于粉質粘土層，易發(fā)生拱部坍塌，且在粉細砂層及下方的粉質粘土層蘊含上層滯水及潛水，施工過程中存在涌水、涌砂的風險，是施工中重點控制內容。,2、項目重點、難點,大斷面暗挖隧道下穿既有高速公路，地層沉降控制嚴格大 本工程大斷面下穿京津高速，設計施工斷面寬12.7m，覆土厚度8.61m，上方高速公路受暗挖施工造成的土

6、層沉降影響敏感。為保證高速公路正常、安全運營，京津高速產權單位要求路面差異沉降量控制在15mm以內，給暗挖施工提出了更高的要求。,3、技術關鍵及創(chuàng)新點,本項目以軌道交通亦莊線下穿京津高速暗挖工程為背景，對“大斷面無降水暗挖施工工藝”進行進行了探索、實踐，積累了一定的施工經驗和施工工藝。 技術關鍵及創(chuàng)新點主要有：,3、技術關鍵及創(chuàng)新點,采用止水帷幕坑內降水進行豎井施工 豎井緊鄰京津高速公路，施工中嚴禁降水，故在圍護樁后施工高壓旋噴止水帷幕，隔斷地下水的補給，采用坑內水疏干的形式進行豎井施工。,3、技術關鍵及創(chuàng)新點,采用全斷面注漿進行止水 如何在不降水的情況下進行暗挖隧道施工？經過研究及多次專家論

7、證，最終確定了全斷面注漿止水，并針對砂層加密注漿的止水固砂方案。 此項目所處位置地下水豐富，施工主要受上層滯水（一）、潛水（二）、承壓水（三）影響。采用全斷面深孔注漿措施對施工斷面輪廓線外2.5m范圍內的土體進行填充注漿，靠注漿壓力有效排除滯水，漿液凝固后，隔斷滯水的補給。 區(qū)間暗挖結構拱頂主要位于粉細砂層，側墻及仰拱主要位于粉質粘土層，施工過程中存在涌水、涌砂的風險。采用深孔注漿技術對拱部粉細砂層注水泥水玻璃雙液漿進行化學加固及止水。,3、技術關鍵及創(chuàng)新點,全斷面注漿范圍為初支外擴2.5米，針對粉細砂層采取加密注漿的方式，注漿管間距加密到0.6米。,3、技術關鍵及創(chuàng)新點,第一循環(huán)全斷面注漿,

8、加密注漿,洞內注漿,砂層中形成的漿脈,注漿止水效果（一）,注漿止水效果（二）,3、技術關鍵及創(chuàng)新點,初襯完成后進行地面補償注漿 高速公路兩側坡腳位置設注漿孔，向高速公路路床結構下基礎土層注水泥漿，控制沉降及差異沉降的產生。高速公路基礎土層3.56米土層加固，使高速公路原基礎3.5米以下土層用水泥漿液固化后，能出現(xiàn)一個2.5米左右厚的水泥漿固化的土層板塊。隧道初襯施工后的高速公路不會出現(xiàn)下沉趨勢。,3、技術關鍵及創(chuàng)新點,3、技術關鍵及創(chuàng)新點,優(yōu)化二襯及初襯拆除施工方案 為最大限度的避免在初襯拆除施工中引起的隧道上部土體沉降，初支拆除時要盡量減少初支截斷次數(shù)。經過對初支拆除及二襯施工步序進行優(yōu)化，

9、本工程二襯施工時分別只拆除2次中隔墻，2次中隔壁，把初支拆除時產生的沉降量降到了最小。,3、技術關鍵及創(chuàng)新點,一、施作兩側仰拱襯砌 1、各導洞洞通后施工防水層。 2、綁扎2#及4#導洞仰拱鋼筋 3、立仰拱端頭模板，灌注仰拱襯砌混凝土,二、施作側墻襯砌 1、分段拆除中隔板，清理初期支護面 2、綁扎側墻鋼筋 3、立側墻模板，灌注側墻襯砌混凝土,3、技術關鍵及創(chuàng)新點,三、施作拱部襯砌 1、分段拆除臨時中隔墻，清理初期支護面 2、綁扎拱部鋼筋 3、支立拱部模板，灌注拱部襯砌混凝土,四、施作仰拱襯砌 1、拆除全部中隔板、中隔墻，清理初期支護面 2、綁扎仰拱鋼筋 3、支立仰拱端頭模板，灌注仰拱襯砌混凝土。

10、,3、技術關鍵及創(chuàng)新點,通過施工監(jiān)測掌控施工的開展 采用淺埋暗挖法進行施工的暗挖隧道,尤其是下穿高速公路,施工監(jiān)測是必不可少的工序,只有進行施工監(jiān)測,才能保證隧道和圍巖的穩(wěn)定,確保施工安全；通過對監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的分析處理和必要的計算與判斷,可以預測和確定隧道最終穩(wěn)定時間,指導施工工序和二襯的施作時間。,4、推廣及應用,目前軌道交通建設在全國范圍內如火如荼進行的大背景下，地下軌道線施工不可避免的涉及到穿越既有線路或復雜地層的情況發(fā)生，在相對狹小、人口密集的市區(qū)，采用全斷面注漿止水暗挖施工，并采取有針對性的控制沉降措施，成為施工的關鍵。 本項目研究了在不降水的情況下進行大斷面暗挖下穿既有線施工的技術

11、措施，并成功應用于亦莊線下穿京津高速暗挖施工。研究從無降水暗挖下穿既有線施工重點及難點出發(fā)，圍繞著注漿止水及沉降控制，闡述了針對性的技術措施及控制的要點，積累了一定的施工經驗和施工工藝。此項技術的應用不僅具有較高的技術和社會效益，而且具有較大的推廣價值。,5、社會效益,確保了施工期間京津高速的正常運行 通過采取暗挖隧道形式下穿京津高速，有效的保證了京津高速的正常運行，同時，采取全斷面注漿止水代替大口井降水，避免了降低地下水對于高速公路路基沉降的影響，而地面補償注漿又對局部沉降超標的位置進行了抬升與調整，確保了路面的平順，將對高速的影響和對廣大人們群眾出行的影響降低到最小限度。,5、社會效益,保證了工程質量，確保了施工安全 全斷面注漿止水施工，對初襯周邊土體也有固化作用，止水效果的顯現(xiàn)，確保了導洞開挖及初襯格柵施工在無水的條件下進