地鐵隧道埋暗挖法施工工藝對(duì)地層變形的影響(二)

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2.3.2左右線錯(cuò)距分析6標(biāo)段為左右并行雙線單桐隧道,左右線間距13.2m,隧道凈空寬度5.1m,隧道上覆土層厚度9.9-14.3m,屬超淺埋暗挖隧道,左右線的開(kāi)挖對(duì)相鄰隧道有很大的影響,超前掘進(jìn)的隧道對(duì)另一線隧道的前方地表沉降值有影響,而滯后開(kāi)挖的隧道則影響超前掘進(jìn)隧道的后方沉降值。超前開(kāi)挖隧道對(duì)地表沉降的影響范圍要大于滯后開(kāi)挖的隧道,相應(yīng)地其地層沉降收斂穩(wěn)定所需時(shí)間亦較長(zhǎng)。
    從2001年12月29日到2002年3月14日,區(qū)間隧道科學(xué)館方向的左右線間距變化明顯,2001年12月29日左線開(kāi)挖滯后右線11.15m,左線施工進(jìn)度加快,2001年1月19日左線超前(幾乎并行,甲程SK4+599.8),到2002年2月8日左線超前右線里程為12.2m(里程SK4+584.1),此后左線減緩施工進(jìn)度,左右線間距又變小,到2002年3月4日左右線又齊頭并進(jìn),施工方及表3 6標(biāo)4個(gè)工作面臺(tái)階長(zhǎng)度及東向作用線錯(cuò)距
    時(shí)調(diào)整左線進(jìn)度,2002年3月14日左線開(kāi)挖滯后右線13.3m.施工后期調(diào)整四個(gè)工作面的進(jìn)度后左右線間距絕大部分大于15m,值59.15m,最小值12.9m,一般在20m左右變化。從地表沉降縱向曲線可以看出后期地表沉降較前期地表沉降小,這與后期調(diào)整施工工藝參數(shù)有直接關(guān)系,后期采用的長(zhǎng)短結(jié)合小導(dǎo)管注漿和小管棚預(yù)加固效果及合理的左右
    根據(jù)6標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及對(duì)施工方資料的統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn),施工單位在施工前期(4月中旬前)對(duì)臺(tái)階長(zhǎng)度的把握不到位,臺(tái)階時(shí)小時(shí)大,值為14.5m,最小值為2.75m,而且變化比較頻繁,波動(dòng)幅度較大;施工后期臺(tái)階長(zhǎng)度值為13.5m,最小值為5m,但長(zhǎng)度控制得比較均勻,一般都在7-9m(1B~1.5B)。前期地表沉降明顯比后期大。
    結(jié)合沉降資料分析,臺(tái)階長(zhǎng)度對(duì)沉降有較大的影響。臺(tái)階長(zhǎng)度過(guò)短則不能保證楊b土穩(wěn)定留設(shè),對(duì)掌子面的穩(wěn)定性起不到很好的支撐作用,掌子面向已開(kāi)挖隧道內(nèi)移動(dòng)變形,從而掌子面前方地層變位加劇,導(dǎo)致超前影響范圍增大,地表沉降變大,施工安全存在隱患,對(duì)地下水豐富或含砂、淤泥地層則易出現(xiàn)涌砂、涌泥等小面積坍塌現(xiàn)象,危險(xiǎn)更大;臺(tái)階長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)也不合理,施工過(guò)程中搬運(yùn)鋼格柵、噴混凝土很不方便,而且上下臺(tái)階鋼格柵的封閉成環(huán)時(shí)間受臺(tái)階長(zhǎng)度影響,顯然臺(tái)階長(zhǎng)度越長(zhǎng)鋼格柵封閉成環(huán)時(shí)間越長(zhǎng),更嚴(yán)重的是上臺(tái)階鋼格柵拱腳處地層較弱,拱部容易下陷,特別是拱腳積水時(shí)位移更大,因而臺(tái)階過(guò)長(zhǎng)地層沉降加劇。
    由施工后期開(kāi)挖進(jìn)度知,封閉成環(huán)時(shí)間控制在6~8d,臺(tái)階長(zhǎng)度7-9m,當(dāng)施工中遇不良地層(如砂層、軟土層等)或出現(xiàn)其它特殊情況時(shí),施工速度減慢,拱頂下沉及地表(道路)沉降明顯加大。
    3.小結(jié)
     在深圳富水含砂特殊地層中采用暗挖法施工,工程的施工安全、工程質(zhì)量及施工進(jìn)度都與現(xiàn)場(chǎng)的施工工藝密不可分,在對(duì)隧道所處地層條件準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)和理解暗挖法的實(shí)質(zhì)基礎(chǔ)上,施工技術(shù)人員合理安排工序,因地制宜調(diào)整施工工藝參數(shù),確保工程順利竣工。通過(guò)上文的分析,得到以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):
    (1)超前預(yù)支護(hù)在—般地層、過(guò)渡地層和富水含砂地層其支護(hù)形式和支護(hù)參數(shù)不同,小導(dǎo)管粗細(xì),長(zhǎng)度及是否采用小管棚施工都與掌子面及前方土體性質(zhì)及對(duì)地層塑性變形的要求有關(guān),做到經(jīng)濟(jì)和環(huán)境控制的統(tǒng)一。
    (2)根據(jù)超前預(yù)報(bào)、預(yù)支護(hù)效果及開(kāi)挖掌子面情況適當(dāng)調(diào)整開(kāi)挖進(jìn)尺,有效縮短無(wú)支護(hù)時(shí)間,既保證開(kāi)挖進(jìn)度又能有效控制地層變形。
    (3)正臺(tái)階法施工中左右線間距不宜過(guò)小,嚴(yán)禁齊頭并進(jìn),左右線間距宜控制在3D(D為隧道開(kāi)挖跨度)左右。
    (4)正臺(tái)階法開(kāi)挖中由于沒(méi)有施作臨日刊中拱,臺(tái)階長(zhǎng)度以控制在1D~1.5D(D為隧道開(kāi)挖跨度)為宜。
    (5)富水砂層的存在對(duì)開(kāi)挖進(jìn)度和開(kāi)挖步驟有不同要求,進(jìn)度由一般的1m/循環(huán)減為0.75或0.61m/循環(huán),為防止隧道邊墻片幫,下臺(tái)階改為兩步開(kāi)挖。