论文部分内容阅读
摘要:下文借助于我国南方某城市当中的隧道项目,将其下穿书画院区段的建设工作作为对象,对于下穿区域出现的地表沉降问题进行控制的方式,地表出现沉降问题的发展规律展开研究论述,期望能够在对存在富水软弱不均匀情况的地层(下文简称为“富水地层”)出现的沉降问题进行控制方面,提供一部分参考依据。
关键词:隧道;下穿富水软弱;不均匀地层;沉降控制技术
对地面区域的路网建设进行对比,城市当中的公路隧道基本上不会对地面部分的土地资源进行占用。因此,其在城市建设方面起到了十分重大的作用。还有,因为城市当中的线路上,周围区域的建(构)筑物十分密集,而其面临的施工环境同样日渐趋向于复杂化,下文就针对富水地层如何控制沉降现象展开具体论述。
一、项目简介
本文所述项目的西端位置和该城市的一条主干道连接,东端位置和城市当中的一条过境高速公路当中的隧道连接,正太线路使用隧道东西方向从公园下面贯穿的方式进行建设。南北方向的主线是处于分离形式的一条三车道类型的隧道,预埋深度在10m~30m左右。其中,东西方向的长度短,总长度大约为3公里。这一隧道在实际进行建设期间,从风化类型的构造岩(风化状态为“全、强、中”)、碎裂岩还有变质砂岩这三类岩石当中穿越而过,这三类岩石的稳定性、裂隙发育以及节理普遍不佳。还有,这一隧道与一大型水库的距离极近,其地下水的实际埋藏深度浅。另外,其储量也十分丰富。本文所述隧道的整个沿线上,存在大量的构(建)筑物,对于设施的保护还有监测方面,提出了极高的规范要求。
这一隧道当中的南线区域,涉及到下穿该城市当中的公园书画院——NXK2+020~NXK2+110区段,会对6栋建筑物造成影响,这些建筑物全部是2层高的砖混结构,这当中存在3栋建筑物坐落在隧道建设所在地的正上方。围岩等級有两类,第一类是Ⅴ级(NXK2+105~2+070);第二类是Ⅵ级(NXK2+070~2+015),下面对其控制技术具体论述[1]。
二、控制技术论述
(一)普遍使用的控制技术
在对富水软弱这类地层当中出现的地表沉降问题进行实际控制期间,频繁使用的方式有两种:第一种是洞内控制方式,第二种是地表控制方式。①洞内控制方式主要有超前使用管棚进行支护施工、全断面使用注浆施工的方式实现止水目的、增加临时仰拱以及径向实施注浆操作的方式实现加固目的等;②地表控制方式主要有对地表位置的旋喷桩隔断墙进行建设、在建筑物的周围区域的地层开展注浆施工等[2]。施工场地当中普遍使用上述两种或是多种辅助施工方式,实现对沉降问题的控制,并获得了一部分实际效果。
(二)控制下穿该城市当中公园书画院的沉降施工
本文所述南方城市当中的书画院建设时间是上世纪80年代,是之前的林场建筑进行整改之后建设形成的。该建筑当中的基础部分使用的是扩大之后的条形基础,掩埋施工深度在1.5 m~2.0m左右。在施工场地当中了解到,上部结构属于砖混形式的二层结构,该建筑物的墙体部分有大量裂缝。这些建筑物当中,2#栋建筑物的下方区域地层出现了突变现象,因此,对这部分地表出现的沉降问题进行控制的难度最大[3]。这一建筑当中有常驻工作人员使用的办公、居住还有其他一些贵重物品。施工设计当中规定的下穿允许数值是30mm,实施爆破操作的允许振速数值是2cm/s。
南线当中下穿该书画院的区段当中,围岩的等级分别是从东到西排列情况是Ⅴ级、Ⅵ级,使用双侧壁导坑的方式开展建设,为让施工进度得到保证,因此,未对临时仰拱进行设置,洞身部分的衬砌使用了复合形式的衬砌,并使用超前支护进行辅助施工。
Ⅴ级围岩段隧道从建筑群当中的4#栋以及6#栋下穿而过,使用辅助工方式是“使用50超前小导管开展支护施工+上半断面区域使用帷幕注浆施工”。小导管的尺寸是4.5m,环向间距尺寸是0.4m,垂直方向间距尺寸是3.0m;注浆施工的是单液浆,水灰的实际比例是1∶1,开始阶段的压力是0.5 MPa~1.0MPa,结束阶段的压力是2.0MPa。
2.上半断面区域使用帷幕注浆施工
注浆孔施工的开孔直径尺寸是115mm,埋设长度是3.0m,直径使用的是108mm的无缝钢管当作孔口管,后孔径尺寸是91mm,一直到孔洞结束,一次循环垂直方向的长度是30m,搭接施工长度为6m[4]。注浆施工使用的材料为纯水泥浆或是水泥-水玻璃浆液,开展注浆施工的流程是自上而下、从内到外等。
等级为Ⅵ级的围岩区段(NXK2+070-NXK2+015)当中,隧道下穿2#栋以及4#栋期间的详细施工方式如下所述:
①使用50超前小导管开展支护施工
该导管顺着拱部150°区间进行设置。小导管的尺寸是4.5m,环向的间距尺寸是0.4m,垂直方向的间距尺寸是1.5m;注浆使用的是单液浆,水泥与石灰的比例是1∶1,开始阶段的压力为0.5MPa,结束时的压力为1.0MPa。
②使用地表袖阀管进行注浆施工
注浆施工的孔径尺寸是100mm,注浆施工期间的劈裂渗透半径尺寸是500mm~1500mm。在其中的2#、4#房屋基础部分以外的1m区域,使用斜向进行注浆施工的方式实现加固操作,设置为1.0m×1.0m尺寸的梅花形状,左侧位置分布5排斜向施工使用的注浆管,右侧位置分布4排斜向施工使用的注浆管以及5排垂直方向施工使用的注浆管,钻孔施工的深度尺寸为14.8m~212.3m,让注浆管的斜向角度在5°~25°范围内。2#、4#房屋中间位置的垂直方向分布6排垂直方向施工使用的注浆管,设置为1.5m×1.5m尺寸的梅花形状,钻孔施工的深度尺寸是18.1m~20.8m。水平方向加固施工的面积是房屋部分以外的1m区域到隧道本身的开挖线以外的5m区域当中,注浆施工的加固面积从进行开挖施工的拱顶下方区域4m,到达开挖线以外的6.5m区域当中。
三、结束语
在对大断面隧道进行建设期间,其下穿富水地层过程中,使用地表袖阀管进行注浆施工的方式,能够在很大程度上让地表出现的沉降问题得到控制,降低开展注浆施工所在地上方区域地表沉降存在的不均匀性。另外,地表出现的沉降问题在进行二衬操作结束以前,就已经逐渐变得平稳。
参考文献:
[1]王勇.关于高压富水岩溶地层隧道施工技术探讨[J].工程技术:全文版,2017(1):00083-00083.
[2]李涛,韩雪峰,黄华,等.深圳富水复合地层地铁隧道暗挖施工引起地表沉降规律的研究[J].现代隧道技术,2014,51(2):76-82.
[3]洪开荣.我国隧道及地下工程发展现状与展望[J].隧道建设,2015,35(2):95-107.
[4]罗忠,陈明辉.富水砂层中暗挖隧道施工沉降控制技术[J].现代隧道技术,2012,49(2):125-131.
(作者单位:中交二公局东萌工程有限公司)
关键词:隧道;下穿富水软弱;不均匀地层;沉降控制技术
对地面区域的路网建设进行对比,城市当中的公路隧道基本上不会对地面部分的土地资源进行占用。因此,其在城市建设方面起到了十分重大的作用。还有,因为城市当中的线路上,周围区域的建(构)筑物十分密集,而其面临的施工环境同样日渐趋向于复杂化,下文就针对富水地层如何控制沉降现象展开具体论述。
一、项目简介
本文所述项目的西端位置和该城市的一条主干道连接,东端位置和城市当中的一条过境高速公路当中的隧道连接,正太线路使用隧道东西方向从公园下面贯穿的方式进行建设。南北方向的主线是处于分离形式的一条三车道类型的隧道,预埋深度在10m~30m左右。其中,东西方向的长度短,总长度大约为3公里。这一隧道在实际进行建设期间,从风化类型的构造岩(风化状态为“全、强、中”)、碎裂岩还有变质砂岩这三类岩石当中穿越而过,这三类岩石的稳定性、裂隙发育以及节理普遍不佳。还有,这一隧道与一大型水库的距离极近,其地下水的实际埋藏深度浅。另外,其储量也十分丰富。本文所述隧道的整个沿线上,存在大量的构(建)筑物,对于设施的保护还有监测方面,提出了极高的规范要求。
这一隧道当中的南线区域,涉及到下穿该城市当中的公园书画院——NXK2+020~NXK2+110区段,会对6栋建筑物造成影响,这些建筑物全部是2层高的砖混结构,这当中存在3栋建筑物坐落在隧道建设所在地的正上方。围岩等級有两类,第一类是Ⅴ级(NXK2+105~2+070);第二类是Ⅵ级(NXK2+070~2+015),下面对其控制技术具体论述[1]。
二、控制技术论述
(一)普遍使用的控制技术
在对富水软弱这类地层当中出现的地表沉降问题进行实际控制期间,频繁使用的方式有两种:第一种是洞内控制方式,第二种是地表控制方式。①洞内控制方式主要有超前使用管棚进行支护施工、全断面使用注浆施工的方式实现止水目的、增加临时仰拱以及径向实施注浆操作的方式实现加固目的等;②地表控制方式主要有对地表位置的旋喷桩隔断墙进行建设、在建筑物的周围区域的地层开展注浆施工等[2]。施工场地当中普遍使用上述两种或是多种辅助施工方式,实现对沉降问题的控制,并获得了一部分实际效果。
(二)控制下穿该城市当中公园书画院的沉降施工
本文所述南方城市当中的书画院建设时间是上世纪80年代,是之前的林场建筑进行整改之后建设形成的。该建筑当中的基础部分使用的是扩大之后的条形基础,掩埋施工深度在1.5 m~2.0m左右。在施工场地当中了解到,上部结构属于砖混形式的二层结构,该建筑物的墙体部分有大量裂缝。这些建筑物当中,2#栋建筑物的下方区域地层出现了突变现象,因此,对这部分地表出现的沉降问题进行控制的难度最大[3]。这一建筑当中有常驻工作人员使用的办公、居住还有其他一些贵重物品。施工设计当中规定的下穿允许数值是30mm,实施爆破操作的允许振速数值是2cm/s。
南线当中下穿该书画院的区段当中,围岩的等级分别是从东到西排列情况是Ⅴ级、Ⅵ级,使用双侧壁导坑的方式开展建设,为让施工进度得到保证,因此,未对临时仰拱进行设置,洞身部分的衬砌使用了复合形式的衬砌,并使用超前支护进行辅助施工。
Ⅴ级围岩段隧道从建筑群当中的4#栋以及6#栋下穿而过,使用辅助工方式是“使用50超前小导管开展支护施工+上半断面区域使用帷幕注浆施工”。小导管的尺寸是4.5m,环向间距尺寸是0.4m,垂直方向间距尺寸是3.0m;注浆施工的是单液浆,水灰的实际比例是1∶1,开始阶段的压力是0.5 MPa~1.0MPa,结束阶段的压力是2.0MPa。
2.上半断面区域使用帷幕注浆施工
注浆孔施工的开孔直径尺寸是115mm,埋设长度是3.0m,直径使用的是108mm的无缝钢管当作孔口管,后孔径尺寸是91mm,一直到孔洞结束,一次循环垂直方向的长度是30m,搭接施工长度为6m[4]。注浆施工使用的材料为纯水泥浆或是水泥-水玻璃浆液,开展注浆施工的流程是自上而下、从内到外等。
等级为Ⅵ级的围岩区段(NXK2+070-NXK2+015)当中,隧道下穿2#栋以及4#栋期间的详细施工方式如下所述:
①使用50超前小导管开展支护施工
该导管顺着拱部150°区间进行设置。小导管的尺寸是4.5m,环向的间距尺寸是0.4m,垂直方向的间距尺寸是1.5m;注浆使用的是单液浆,水泥与石灰的比例是1∶1,开始阶段的压力为0.5MPa,结束时的压力为1.0MPa。
②使用地表袖阀管进行注浆施工
注浆施工的孔径尺寸是100mm,注浆施工期间的劈裂渗透半径尺寸是500mm~1500mm。在其中的2#、4#房屋基础部分以外的1m区域,使用斜向进行注浆施工的方式实现加固操作,设置为1.0m×1.0m尺寸的梅花形状,左侧位置分布5排斜向施工使用的注浆管,右侧位置分布4排斜向施工使用的注浆管以及5排垂直方向施工使用的注浆管,钻孔施工的深度尺寸为14.8m~212.3m,让注浆管的斜向角度在5°~25°范围内。2#、4#房屋中间位置的垂直方向分布6排垂直方向施工使用的注浆管,设置为1.5m×1.5m尺寸的梅花形状,钻孔施工的深度尺寸是18.1m~20.8m。水平方向加固施工的面积是房屋部分以外的1m区域到隧道本身的开挖线以外的5m区域当中,注浆施工的加固面积从进行开挖施工的拱顶下方区域4m,到达开挖线以外的6.5m区域当中。
三、结束语
在对大断面隧道进行建设期间,其下穿富水地层过程中,使用地表袖阀管进行注浆施工的方式,能够在很大程度上让地表出现的沉降问题得到控制,降低开展注浆施工所在地上方区域地表沉降存在的不均匀性。另外,地表出现的沉降问题在进行二衬操作结束以前,就已经逐渐变得平稳。
参考文献:
[1]王勇.关于高压富水岩溶地层隧道施工技术探讨[J].工程技术:全文版,2017(1):00083-00083.
[2]李涛,韩雪峰,黄华,等.深圳富水复合地层地铁隧道暗挖施工引起地表沉降规律的研究[J].现代隧道技术,2014,51(2):76-82.
[3]洪开荣.我国隧道及地下工程发展现状与展望[J].隧道建设,2015,35(2):95-107.
[4]罗忠,陈明辉.富水砂层中暗挖隧道施工沉降控制技术[J].现代隧道技术,2012,49(2):125-131.
(作者单位:中交二公局东萌工程有限公司)