台阶法在地铁隧道施工中的应用张记龙*(中铁二局第二工程有限公司,四川成都610031)摘�要:主要阐述北京地铁四号线黄庄�中关村段区间隧道台阶法开挖施工技术要点、施工步序、施工方法及监控量测措施,重点阐述了台阶法开挖施工步序、监控量测的方法、量测数据处理及效果等,对类似工程具有参考价值。关键词:地铁区间隧道;台阶法开挖;预留核心土;监控量测中图分类号:U455.4�文献标识码:B�文章编号:1004�5716(2011)03�0178�051�工程概况北京地铁四号线黄庄-中关村区间位于北京市北三环与北四环之间的中关村大街主路下方,线路呈南北走向。本段隧道全长682m,设计为单线双洞马蹄形结构,隧道中心间距16.8m,开挖跨度5.96m、高度6.36m,洞顶埋深9.0~16.0m。隧道采用正台阶法预留核心土开挖。隧道超前支护采用�32小导管拱部周壁预注浆;初期支护采用格栅钢架+喷射混凝土。勘察揭露黄庄-中关村区间地层土质自上而下依次为:杂填土、粉土填土、粉质粘土、中粗砂、卵石圆砾、粉土、粉质粘土、中粗砂、卵石圆砾。隧道结构范围存在三层地下水,上层滞水、潜水和承压水。上层滞水赋存于人工填土、粉土层的孔隙之中,水位不稳定,水量大小不一,在地面下3~5m位置,补给来源主要为大气降水及管线渗漏水;潜水主要赋存于粉土、细砂透镜体、中粗砂孔隙之中,大部分位于隧道底板以上2m位置,是直接影响隧道开挖的地下水类型;承压水赋存于下部砂土、圆砾、卵石层中,均位于隧道结构底板2m以下,对隧道开挖无影响。潜水与承压水以侧向径流和越流方式补给为主,只能采用侧向径流和人工抽取方式排泄,为此区间隧道沿线打设辐射井,通过水平井管引流上层滞水和潜水至辐射井位置集中抽排,降水在隧道开挖前30d完成。隧道横断面及地质剖面详见图1。2�施工方案隧道按新奥法组织施工,严格遵循管超前、严注浆、短开挖、强支护,快封闭、勤量测!的原则,开挖时采用上下台阶预留核心土法,左右掌子面错开30m。隧道内均采用无轨运输;洞外变压器供电;空压机供风;压入式通风。图1�隧道横断面及地质剖面图3�施工方法3.1�超前小导管开挖前先打设超前小导管对土体进行预注浆加固。超前小导管长度3.0m,在隧道拱部150∀范围内布设,环向间距0.33m,纵向间距1.0~1.5m(保证两排导管搭接长度大于1m)。导管采用�32钢管加工成花管,先用风钻或电煤钻钻孔,再用风镐顶入或锤击打入安装。打设完成后立即进行注浆,注浆采用注浆压力和注浆量双控,注浆后及时检查注浆效果。小导管施工包括钻孔、布管、封孔、注浆等工序。178���������������������西部探矿工程���������������2011年第3期*收稿日期:2010�08�13作者简介:张记龙(1976�),男(汉族),四川绵竹人,工程师,现从事工程施工组织管理工作。小导管施工流程详见图2。图2�超前小导管施工工艺流程图3.1.1�小导管加工小导管采用�32热轧钢管工厂加工,顶部加工成尖锥状,沿管身钻间距0.15m的溢浆孔,孔眼布设范围为管尾部0.8m至管顶部全长范围,尾部采用钢筋焊制管箍,防止打设时尾部破坏。导管加工详见图3。3.1.2�钻孔布管钻孔在粉土和粘土层中采用电煤钻成孔,在砂卵石地层中采用高压风吹孔,在岩层或孤石中采用风钻成孔。成孔后立即安装小导管,安装采用人工铁锤打入或风镐平顺顶入,导管尾部置于格栅钢架上并与格栅钢架焊接成整体,导管就位后立即封闭管口压浆。3.1.3�注浆先根据现场土质试验确定使用泥浆及浆液扩散半径,以确定注浆量控制指标。一般细砂层注改性水玻璃浆液,中粗砂注水泥加水玻璃双液浆,粘土层和粉土层注水泥浆。注浆采用注浆量和注浆压力两项指标控制,顺序由下至上,注浆压力一般控制在0.3~0.5MPa,注浆量可采用下式计算:Q=�R2LnK式中:R���浆液扩散半径,由试验效果确定;L���小导管长度;n���岩体孔隙率,粉土按0.4,中粗砂按0.35,卵石圆砾按0.35;K���充填系数,粉土按0.4,中粗砂按0.6,卵石圆砾按0.8。注浆结束标准为采用定压注浆,注浆压力达到设计压力,稳定5min以上可以停止注浆。注浆完成后及时检查。图3�小导管加工图3.2�隧道开挖支护3.2.1�格栅钢架施工格栅钢架在加工场制作,按1#1胎膜比例放样设立工作台,钢架按开挖上下台阶的高度分...
