地下工程施工方法淺析（PPT64）

西安地地鐵二二號線線一期期地下下工程程施工工方法法淺析析二0一一年七月月.洛陽中鐵隧道集集團有限公公司西安指指揮部1內(nèi)容提提要西安地鐵背背景情況介介紹西安地鐵二二號線沿線工程地地質(zhì)及水文文地質(zhì)車站施工方方法比選及適應性簡簡析區(qū)間隧道施施工方法比比選及適應性簡簡析施工經(jīng)驗教教訓及需進一步研研究解決的的問題23一、西安地鐵背背景情況介介紹西安是世界界著名的歷歷史文化名名城，是歐歐亞大陸橋橋中國段和和中西部的的重要城市市。是我國國重要的科科研、教育育、裝備制制造業(yè)及高高新技術(shù)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)基地。。是全國中中西部地區(qū)區(qū)交通樞紐紐中心。西西安有3100多年的建城城史和1100多年的建都都史，歷史史上有13個王朝在此此建都，與與雅典、羅羅馬、開羅羅同被譽為為世界四大大著名古都都。4按照國務院院批準的《西安市城市市快速軌道道交通建設設規(guī)劃》，西安市總總共建設6條地鐵線路路，總長251.8公里。共設設16座換乘站，，150座車站（不不含一號線線東、西延延伸段），，10座車輛段，，4座停車場，，2處控制中心心。軌道交交通線網(wǎng)形形成“棋盤+放射式”網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)布布局，線網(wǎng)網(wǎng)中一、二二、三號線線為骨干線線，既滿足足了城市東東西向、南南北向主軸軸線上的客客運交通需需求，又向向外拓展了了城市發(fā)展展空間；四四、五、六六號線是軌軌道交通網(wǎng)網(wǎng)的輔助線線，主要滿滿足城市功功能組團之之間的交通通需求，對對線網(wǎng)進行行加密完善善。5西安地鐵規(guī)規(guī)劃設計圖圖6二、西安地地鐵二號線線工程地質(zhì)質(zhì)及水文地地質(zhì)西安市位于于渭河沖積積平原～關(guān)關(guān)中平原的的中部，二二號線呈南南北向展布布，貫穿城城區(qū)，沿線線地勢平坦坦開闊，東東高西低，，中間高南南北兩側(cè)低低，平均坡坡降約2～5‰，局部黃土土梁洼區(qū)，，坡降較大大。自北而而南依次通通過渭河沖沖洪積平原原、黃土梁梁洼、潏河河沖積平原原三個次級級地貌單元元。二號線線路路通過不同同的地貌單單元，巖性性及巖土組組合也有較較大差異。。7二號線各車車站、區(qū)間間隧道主要要修筑于第第四系全新新統(tǒng)、上中中更新統(tǒng)風風積及沖積積土層中，，屬中硬場場地土和中中軟場地土土兩類，前前者主要分分布渭河、、潏河河床床及階地區(qū)區(qū)、后者主主要分布于于黃土梁洼洼區(qū)。沿線地層以以人工填土土、黃土、、黃土狀土土、砂層、、粉質(zhì)黏土土為主。對對二號線影影響較大的的地質(zhì)問題題有地裂縫縫、飽和軟軟黃土、濕濕陷性黃土土、液化砂砂層。此外外西安市的的人工填土土不僅分布布廣、厚度度大，土層層的產(chǎn)狀和和厚度在平平面上變化化迅速，而而且性質(zhì)十十分復雜，，人工填土土在二號線線廣泛分布布最厚處大大于10m。8水文地質(zhì)方方面：二號號線主要行行徑于潛水水含水層系系統(tǒng)中，渭渭河河漫灘灘及一、二二級階地一一帶水文地地質(zhì)條件差差，含水層層厚，滲透透系數(shù)大，，其它地段段均較好。。環(huán)城墻護護城河因渠渠道挖深大大，也可能能對其下通通過的區(qū)間間隧道產(chǎn)生生滲漏。水水質(zhì)對混凝凝土建筑材材料不具腐腐蝕性，僅僅局部地段段對混凝土土中的鋼筋筋有一定腐腐蝕性。2.4地震條件及及評價西安市位于于高地震烈烈度區(qū)，抗抗震設防烈烈度為八度度。二號線線—期工程地震震動峰值加加速度值為為0.20g，地震動反反應譜特征征周期為0.35s。人工填土飽和黃土老黃土粉質(zhì)黏土粗砂新黃土古土壤古土壤4.7～10.7m地下水位線線西安地鐵二二號線區(qū)間間地質(zhì)剖面面圖老黃土6.8～7.2m老黃土粉質(zhì)粘土雜填土新黃土古土壤古土壤中砂地下水位線西安地鐵二二號線站地地質(zhì)縱剖面面新黃土中砂老黃土古土壤粉質(zhì)粘土雜填土素填土古土壤地下水位線7.5～10.8mF6地裂縫F6’地裂縫F7地裂縫西安地鐵二二號線區(qū)間間地質(zhì)縱剖剖面圖12三、車站施施工方法比比選及適應應性簡析地下車站施施工方法的的選擇，不不僅受沿線線工程地質(zhì)質(zhì)和水文地地質(zhì)條件、、周邊環(huán)境境條件、埋埋置深度和和城市規(guī)劃劃等因素的的制約，而而且對線路路的平縱斷斷面、工程程的實施難難度、工期期、造價及及施工期間間的城市居居民生活、、經(jīng)濟活動動和周圍環(huán)環(huán)境等都會會產(chǎn)生直接接影響。因因此必須通通過對技術(shù)術(shù)、環(huán)境影影響和使用用效果等綜綜合評價，，依據(jù)下述述幾方面的的綜合比選選確定：133.1施工難度選擇施工方方法時應考考慮工程本本身施工難難度、施工工前期準備備工作實施施的難易程程度、施工工安全等方方面。具體體應從施工工技術(shù)的成成熟性、地地面沉降控控制、工期期、工程造造價、房屋屋拆遷、管管線改移及及處理措施施等方面考考慮。3.2施工對環(huán)境境的影響施工對環(huán)境境的影響著著重體現(xiàn)在在對城市交交通的影響響、城市居居民生活的的影響、商商業(yè)經(jīng)濟活活動的影響響以及環(huán)境境污染等方方面。特別別是在交通通繁忙地段段的地鐵車車站，如采采用明挖法法施工，其其地面交通通組織的成成敗是關(guān)系系到施工方方案能否成成立的關(guān)鍵鍵。143.3投資的影響響結(jié)構(gòu)型式與與施工方法法對土建投投資起著決決定性的作作用。主要要內(nèi)容有土土建工程費費、房屋拆拆遷費及安安置費、管管線遷改費費等。3.4施工工期的的影響車站的土建建施工工期期不僅受全全線總工期期的制約，，同時也直直接影響到到機電設備備安裝及裝裝修的工期期。對于有有盾構(gòu)始發(fā)發(fā)、過站及及終到要求求的車站，，車站土建建工期還將將影響區(qū)間間的貫通工工期。因此此，根據(jù)相相關(guān)工期要要求，合理理選擇車站站結(jié)構(gòu)型式式和施工方方法十分重重要。15根據(jù)國內(nèi)外外在土層中中修建地鐵鐵的經(jīng)驗，，地下車站站應優(yōu)先采采用常規(guī)的的明挖法施施工；當不不允許長期期占用既有有道路施工工時，可采采用蓋挖順順筑法、蓋蓋挖逆筑法法；僅當不不具備明挖挖條件或當當車站埋置置過深，采采用明挖法法施工很不不經(jīng)濟時，，方可考慮慮采用暗挖挖法施工。。此外，對對于樞紐車車站或具有有綜合功能能要求的車車站，一般般也不宜采采用暗挖法法施工。根根據(jù)上述原原則結(jié)合西西安地鐵二二號線一期期工程沿線線工程地質(zhì)質(zhì)及水文地地質(zhì)條件、、周圍環(huán)境境等情況，，經(jīng)綜合分分析比較在在地下車站站埋置較淺淺，場地相相對開闊且且具備明挖挖施工條件件的車站采采用明挖法法或蓋挖法法施工。對對位于明城城墻內(nèi)中心心城區(qū)核心心地段的鐘鐘樓站，由由于站位地地面商業(yè)繁繁華、交通通飽和、人人流密集，，不具備明明挖條件，，考慮采用用暗挖法施施工。16另外，基坑坑工程是個個風險相對對較大的系系統(tǒng)工程，，具有工程程量大，技技術(shù)難度高高，不可遇遇見因素多多等特點。。二號線是是西安市修修建的首條條地鐵線，，西安市具具備類似地地鐵的深基基坑基本沒沒有先例，，因此在調(diào)調(diào)查西安市市大量深基基坑現(xiàn)狀的的基礎上，，結(jié)合地鐵鐵工程的基基坑特點，，二號線地地下車站圍圍護結(jié)構(gòu)采采用混凝土土鉆孔灌注注樁、SMW工法、土釘釘墻、錨桿桿等支護型型式。SMW工法在西安安地區(qū)尚無無使用的先先例，需使使用專用設設備三軸型型鉆掘攪拌拌機，掌握握型鋼回收收技術(shù)，對對施工質(zhì)量量要求較高高，基坑較較深時風險險較大，因因此在出入入口風道等等較淺基坑坑無土釘墻墻施做條件件時考慮采采用。在車車站基坑較較淺，地面面環(huán)境開闊闊，地面和和地下建(構(gòu))筑物少的地地段，基坑坑圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)采用土釘釘墻或放坡坡噴錨支護護型式。草場坡車站站◆全長180.8m，雙層三跨跨明挖框架架結(jié)構(gòu)，島島式站臺，，明挖法施施工；附屬屬結(jié)構(gòu)包括括2座風井及風風道、4個通道及對對應出入口口（其中一一個為預留留與待建的的國際會展展中心結(jié)合合），明挖挖順筑法施施工?！糗囌窘Y(jié)構(gòu)構(gòu)型式：雙雙層雙柱三三跨鋼筋混混凝土箱形形框架，底底板埋深為為16.57m。◆車站圍護護結(jié)構(gòu)：采采用鉆孔灌灌注間隔樁樁（樁徑1.0m，間距1.25m，嵌固深度度7.0m），樁間采采用100mm厚C20網(wǎng)噴砼；樁樁頂設砼冠冠梁1.0*0.8m）。◆內(nèi)支撐：：Φ600鋼管支撐。?！舴浪旱椎装寮皞?cè)墻墻防水層采采用自粘防防水卷材；；頂板采用用單組份聚聚氨酯涂料料。六、施工方方案—明挖車站施施工流程降水井鋼支撐圍護樁圍護結(jié)構(gòu)施施工圍護樁隔孔孔施作，旋旋挖鉆機鉆鉆孔，人工工制作鋼筋筋籠，吊車車起吊，水水下灌注砼砼成樁；基基坑開挖自自兩端向中中間進行，，采用挖掘掘機接力開開挖；人工工配合吊車車及時安裝裝鋼管支撐撐及鋼圍囹囹。主體結(jié)構(gòu)施施工結(jié)構(gòu)按“水平分段，，豎向分層層，自下而而上，順筑筑施工”原則施工，，墻板采用用碗扣式滿滿堂紅腳手手架+大塊拼裝酚酚醛模板，，汽車砼輸輸送泵澆筑筑砼，相應應邊墻與板板一次施工工，頂板澆澆筑砼前不不得拆除中中板腳手架架，柱采用用“井”字架支撐模模板，斜管管支撐定位位，材料運運輸采用龍龍門吊。附屬結(jié)構(gòu)明明挖順作施施工，地基基采用攪拌拌樁加固。?！癫輬銎抡菊臼┕し椒椒?0四、區(qū)間間隧道施施工方法法比選及及適應性性簡析目前國內(nèi)內(nèi)地鐵區(qū)區(qū)間隧道道的施工工方法一一般有明明挖法及及暗挖法法，暗挖挖法又可可分為淺淺埋暗挖挖法（礦礦山法））及盾構(gòu)構(gòu)法。4.1明挖法明挖法施施工工藝藝簡單、、技術(shù)成成熟、進進度快、、質(zhì)量可可靠、防防水效果果好、風風險小，，適用各各種不同同的地質(zhì)質(zhì)條件。。但明挖挖法對周周邊環(huán)境境、市政政管線和和道路交交通有較較大影響響，適用用于隧道道埋深較較淺，且且地面有有足夠施施工場地地地段。。21明挖法施施工，根根據(jù)基坑坑開挖深深度及場場地條件件可采用用放坡開開挖、土土釘墻、、排樁等等圍護結(jié)結(jié)構(gòu)型式式。依據(jù)據(jù)西安地地鐵二號號線沿線線地面交交通、配配線布置置、地裂裂縫分布布、沿線線建筑物物分布等等情況，，在線路路平縱斷斷面設計計中進行行統(tǒng)籌規(guī)規(guī)劃。一一期工程程在線路路北端出出地面的的過渡段段及張家家堡～城城運村區(qū)區(qū)間，采采用明挖挖法施工工。因西西安地區(qū)區(qū)采用土土釘墻作作為基坑坑開挖的的圍護結(jié)結(jié)構(gòu)在技技術(shù)上已已比較成成熟，所所以推薦薦采用造造價低、、施工進進度快、、用料省省的土釘釘墻作為為主要的的圍護結(jié)結(jié)構(gòu)。由由于此段段區(qū)間已已接近城城市郊區(qū)區(qū)，場地地開闊，，周邊建建筑物較較少，降降水方案案可采用用在基坑坑開挖前前先進行行管井井井點降水水。224.2礦山法礦山法目目前在我我國軌道道交通區(qū)區(qū)間隧道道建設中中已廣泛泛采用。。礦山法法施工近近年來在在西安地地區(qū)主要要用于過過街通道道的施工工，如鐘鐘樓盤道道、大雁雁塔地下下通道等等。二號線區(qū)區(qū)間隧道道穿過的的地層屬屬于典型型的第四四系黃土土地層，，隧道埋埋深位于于地下水水位以下下，鉆孔孔資料顯顯示，隧隧道埋深深范圍內(nèi)內(nèi)的土層層飽和度度大多為為85%以上，液液性指數(shù)數(shù)基本大大于0.30，隧道結(jié)結(jié)構(gòu)范圍圍內(nèi)的地地層多處處于可塑塑到軟塑塑狀態(tài)，，加上地地下水位位附近有有軟塑帶帶，而且且地層的的滲透系系數(shù)較大大，區(qū)間間施工降降水困難難。23由于圍巖巖自身承承載能力力很差，，為避免免隧道施施工過程程中對地地面和周周圍建筑筑物造成成破壞，，需要嚴嚴格控制制地面沉沉降量。。因此，，要求初初期支護護剛度要要大，支支護要及及時。針針對西安安地層特特點，在在二號線線部分區(qū)區(qū)間有條條件設置置工作井井，淺埋埋暗挖法法是可以以應用的的。對普普通的單單線隧道道從施工工的簡便便性方面面可以采采用雙排排小導管管注漿，，并采用用初期承承載力強強的鋼支支撐支護護，并應應加厚噴噴混凝土土的厚度度。對雙雙線隧道道應采用用長管棚棚壓注雙雙液漿，，并加強強初期支支護剛度度，支護護要及時時。對策：⑴技術(shù)措措施：根根據(jù)不同同斷面，，采用數(shù)數(shù)值模擬擬分析，，研究施施工順序序、步距距，確定定合理分分塊順序序，適宜宜步距，，全過程程進行信信息化管管理，加加強過程程監(jiān)測，，實施動動態(tài)化施施工。⑵分部分塊：：標準斷面采采用臺階法、、大跨隧道采采用CRD法、雙側(cè)臂導導坑法施工、、聯(lián)拱隧道采采用中洞法開開挖，分部分分塊開挖施工工、快速封閉閉完成。加強強隧道超前支支護及初期支支護。施工二二襯時，嚴格格控制一次拆拆除臨時支撐撐的長度，采采取換撐措施施，以策安全全。西安地鐵二號號線區(qū)間設置置斷面多（達達到16種斷面）、跨跨度大（跨度度最大19.9m）、形式多（（單線單洞、、雙線單洞、、雙聯(lián)拱、三三聯(lián)拱）、間間距小（最小小凈距2.17m）。如何合理理安排工序轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換、快速施施工、確保施施工安全是工工程的施工重重點和難點。。⑶超前支護：大大跨斷面采用用雙層小導管管或者大管棚棚＋小導管進進行支護，根根據(jù)地層特點點選擇不同的的注漿材料，，嚴格控制漿漿液配合比，，檢查注漿效效果；采取超超前探測地層層，根據(jù)地層層特點動態(tài)設設置超前小導導管和選用合合適的漿液。。⑷資源保證：：施工中配備備充足勞動力力、施工物資資材料，經(jīng)常常檢修設備，，確保施工連連續(xù)，同時成成立以副經(jīng)理理為組長的施施工攻堅小組組，在管理、、技術(shù)、物資資設備上給予予充分保證。。⑸應急響應：：為了保證施施工安全，成成立以項目經(jīng)經(jīng)理、總工為為首的坍塌應應急處理小組組，做好應急急準備，進行行合理有序組組織施工，確確保人員、管管線、結(jié)構(gòu)等等安全，路面面交通暢通。。◆采用復合式襯襯砌?！魳藴识螖嗝婷嬷ёo參數(shù)為為：初支采用用250mmC25S6網(wǎng)噴砼（格柵柵鋼架）；二二次模筑為50mmC30、S8鋼筋砼。拱頂頂150°范圍采用小導導管注漿超前前支護，環(huán)向向0.3m，縱向1.5m布置?！敉＼嚲€段斷斷面支護參數(shù)數(shù)為：初支采采用300mmC25、S6網(wǎng)噴砼（格柵柵鋼架）；二二次模筑為600mmC30S8鋼筋砼。拱頂頂180°范圍采用小導導管注漿+φ89管棚超前支護護，小導管環(huán)環(huán)向0.3m、縱向1.5m布置。單線單洞斷面面圖單洞雙線斷面面圖西安地鐵二號號線區(qū)間典型型斷面圖不對稱雙聯(lián)拱拱斷面圖西安地鐵二號號線區(qū)間典型型斷面圖區(qū)間雙聯(lián)拱斷斷面圖西安地鐵二號號線區(qū)間典型型橫斷面區(qū)間三聯(lián)拱斷斷面圖西安地鐵二號號線區(qū)間典型型橫斷面◆標準斷面臺階階法施工。先先拱部超前小小導管注漿加加固，再開挖挖上半斷面土土體，預留核核心土，掛鋼鋼筋網(wǎng)、立上上半斷面格柵柵鋼架、噴混混，后開挖下下半斷面土體體，施工剩余余初期支護，，圍巖變形基基本穩(wěn)定后，，施工二次襯襯砌?！敉＼嚲€段雙雙線單洞隧道道采用CRD法施工；停車車線雙聯(lián)拱隧隧道采用中導導洞＋側(cè)壁導導坑法施工。?！敉＼嚲€段小小間距隧道的的施工步驟：：先施工上行行線單線隧道道，后施工停停車線段隧道道；停車線隧隧道采用CRD法施工，上行行線隧道采用用臺階法施工工，由于上行行線施工較快快，當上行線線隧道開挖時時，可同時開開挖停車線遠遠離上行線側(cè)側(cè)，完成后，，在上行線隧隧道已襯砌段段開挖近上行行線側(cè)。標準暗挖區(qū)間間臺階法施工工流程超前小導管上半臺階開挖挖上半臺階初支支二襯底板暗挖大斷面區(qū)區(qū)間CRD法施工流程暗挖區(qū)間雙聯(lián)聯(lián)拱隧道中洞洞法施工流程程暗挖區(qū)間雙側(cè)側(cè)壁導坑法施施工流程暗挖區(qū)間三聯(lián)聯(lián)拱隧道中洞洞法施工流程程374.3盾構(gòu)法盾構(gòu)法是暗挖挖隧道施工中中一種先進的的工法，近年年來在軌道交交通建設中也也被廣泛采用用。盾構(gòu)法施施工具有良好好的隱蔽性，，控制地層變變形能力強、、能夠應用于于含水地層、、結(jié)構(gòu)防水質(zhì)質(zhì)量好、施工工引起的噪聲聲、振動的危危害小，機械械化程度高等等優(yōu)點，對城城市居民的生生活影響小。。盾構(gòu)法可適適用于埋深較較大，不宜采采用明挖或暗暗挖法施工的的地段。隨著著盾構(gòu)技術(shù)近近年來的大量量應用，從廣廣州地區(qū)的微微風化巖層到到上海地區(qū)的的淤泥質(zhì)地層層均能夠適用用，且近年來來盾構(gòu)技術(shù)發(fā)發(fā)展迅速，各各種先進的盾盾構(gòu)機的出現(xiàn)現(xiàn)，如盾構(gòu)電電子自動控制制技術(shù)，各種種輔助施工措措施(如各種添加材材料)、38盾尾同步注漿漿技術(shù)及地面面監(jiān)測信息反反饋技術(shù)的應應用，使盾構(gòu)構(gòu)隧道的施工工已經(jīng)能夠非非常有效的控控制地面沉降降或隆起，從從量值上來講講，已經(jīng)大大大小于采用礦礦山法施工所所引起的地面面沉降值。二二號線區(qū)間要要通過國家級級文物保護單單位西安古城城墻及鐘樓，，施工中地面面沉降和隆起起的控制比一一般地段更要要嚴格，此因因素也是采用用盾構(gòu)法的重重要原因之一一，在盾構(gòu)機機的選型中必必須考慮到這這樣的特殊要要求。依據(jù)二號線沿沿線地質(zhì)和交交通現(xiàn)狀，在在線路平縱斷斷面設計和配配線布置時對對全線工法進進行統(tǒng)籌，由由于部分區(qū)間間結(jié)構(gòu)基本位位于地下水位位以下的軟塑塑層中，若采采用淺埋暗挖挖施工，39第一施工安全全方面存在一一定的風險，，第二存在地地面沉降不易易控制，地面面建筑和地下下管線會受影影響的問題，，第三存在淺淺埋暗挖法的的通病，防水水效果差的問問題。由于淺淺埋暗挖法在在西安的地層層狀況中存在在以上的缺點點以及二號線線工期非常之之緊張，所以以在區(qū)間工法法的選擇上在在有條件時首首選盾構(gòu)法施施工。二號線線區(qū)間隧道主主要穿過黃土土及黃土狀土土、上更新統(tǒng)統(tǒng)飽和軟黃土土（局部含有有砂層），地地層中地下水水位較高，地地鐵穿行于潛潛水含水層中中，根據(jù)盾構(gòu)構(gòu)掘進穿越的的地層土質(zhì)特特點，特別是是土質(zhì)飽和性性、流塑性、、可塑狀，兼兼顧到經(jīng)濟和和安全兩大方方面的考慮，，選用封閉式式盾構(gòu)較為合合適。404.4沿線不良地地質(zhì)情況及及工程措施施二號線沿線線的不良地地址主要有有飽和砂土土液化、濕濕陷性黃土土、飽和軟軟黃土。4.4.1飽和砂土液液化二號線飽和和砂土液化化層的分布布，呈星點點狀分布特特征，主要要分布在渭渭河漫灘、、一級階地地及潏河一一級階地，，地震液化化層厚1～7m，埋深3～5m，等級屬輕輕微～中等等液化。從從其沿區(qū)間間隧道的分分布可以發(fā)發(fā)現(xiàn)，受其其影響的段段落為YAK3+343以前的區(qū)間間隧道，該該段區(qū)間埋埋深較淺，，采用明挖挖法施工對對該段進行行地基處理理。414.4.2濕陷性黃土土二號線經(jīng)過過段落地表表廣泛分布布有濕陷性性黃土，以以Ⅰ級、Ⅱ級非自重濕濕陷性為主主，少部分分段落分布布有Ⅱ～Ⅳ級自重濕陷陷性黃土。。濕陷性黃黃土主要分分布于地表表段，對占占全線絕大大多數(shù)段落落的暗挖法法施工段在在施工階段段影響不大大。濕陷性性地層影響響的另一個個方面是對對明挖基坑坑的影響。。由于施工工過程中雨雨水及工程程用水的滲滲入，會引引起基坑壁壁及周圍地地面變形，，具有潛在在的安全隱隱患，施工工過程中必必須注意基基坑一定范范圍內(nèi)疏排排水工作，，做好場地地硬化。基基坑降水要要考慮對周周圍環(huán)境的的不利影響響。424.4.3飽和軟黃土土二號線部分分段落由于于地下水位位淺，部分分黃土受地地下水的浸浸潤及軟化化，土體處處于飽和狀狀態(tài)、濕陷陷性消失、、承載力降降低，位于于特殊的工工程地質(zhì)層層，對工程程修建影響響較大。從從飽和軟黃黃土的分布布范圍可以以看到，沿沿線幾乎所所有的區(qū)間間都會受到到影響，從從飽和軟黃黃土的縱向向分布可以以看出，沿沿線暗挖區(qū)區(qū)間隧道的的拱部和部部分邊墻部部位均位于于飽和軟黃黃土層中，，采取的工工程措施是是，在有條條件的情況況下盡量采采用盾構(gòu)法法施工，在在采用淺埋埋暗挖法施施工的地段段對拱部初初期支護進進行加強，，采用小導導管壓注水水泥水玻璃璃漿液。在在施工措施施上盡量減減少對地層層的擾動，，初期支護護盡早封閉閉，二次襯襯砌緊跟。。43五、施工經(jīng)經(jīng)驗教訓及及尚需進一一步研究解解決的問題題西安地鐵二二號線2006年9月29日開始動工工，將于2011年9月通車，其其5年來的經(jīng)驗驗及教訓值值得認真總總結(jié)。其曾曾在7個月內(nèi)連續(xù)續(xù)發(fā)生4次事故。2009年08月04日，西安地地鐵1號線灑金橋橋站施工現(xiàn)現(xiàn)場發(fā)生坍坍塌事故，，2名正作業(yè)工工人被埋身身亡。2008年12月30日，二號線線長延堡站站引發(fā)防水水材料著火火，所幸經(jīng)經(jīng)緊張施救救，井下64名施工人員員全部安全全撤離，沒沒有造成人人員傷亡。。442009年1月2日，二號線線鐘樓站右右線隧道內(nèi)內(nèi)起火。2009年5月26日,西安地鐵一一號線再次次發(fā)生市政政施工引發(fā)發(fā)著火，一一人輕傷。。其在下一一步施工中中尚需進一一步研究解解決的問題題主要有：：地裂縫西安市自50年代以來，，發(fā)現(xiàn)地裂裂縫13條，大的地地面沉降凹凹槽7個。二號線線通過其中中12條地裂縫，，1個地面沉降降凹槽（小小寨沉降槽槽）。西安安地裂縫是是在西安正正斷層組的的基礎上發(fā)發(fā)育起來的的，由南而而北，在黃黃土梁洼之之間有規(guī)律律排列，呈呈帶狀分布布，走向為為NE60～80度，局部近近EW，傾向SE，傾角70～80度。45它們一般都都由主裂縫縫及其下降降一側(cè)的次次級裂縫組組成地裂縫縫帶，帶寬寬3～8m，局部可達達20～30m。地裂縫帶帶基本具有有統(tǒng)一的三三維空間運運動變形特特征，即南南傾南降的的垂直位移移、水平引引張和水平平扭動。其其中以垂直直位移量為為最大，南南北拉張量量次之，而而水平錯動動量則很小小。各條地地裂縫帶大大體呈等間間距近似平平行排列，，間距為0.4～2.1km，平均約1km。地裂縫和和地面沉降降調(diào)查結(jié)果果表明，西西安地面沉沉降區(qū)與承承壓水位下下降區(qū)的分分布位置相相吻合，而而地裂縫則則出現(xiàn)在地地面沉降槽槽邊緣的陡陡變地帶上上，組成地地裂帶的次次級裂縫均均靠近地面面沉降槽中中心的一側(cè)側(cè)。西安地地裂縫在剖剖面上的形形態(tài)一般為為上寬下窄窄的楔形，，向下逐漸漸消失，最最深達百余余米。對策：⑴動態(tài)設計計：施工前前進一步調(diào)調(diào)查地裂縫縫的現(xiàn)狀，，同設計單單位及時溝溝通，加強強相互的配配合，對地地裂縫段施施工采取動動態(tài)設計，，快速施工工。⑵技術(shù)保障障：項目部部專門成立立地裂縫段段施工專家家小組，聘聘請地鐵設設計、施工工、科研方方面的專家家和地質(zhì)工工程的專家家、西安市市從事地裂裂縫研究和和處理的專專家共同組組成科研攻攻關(guān)小組，，并對施工工過程進行行現(xiàn)場指導導。地裂縫是西西安地質(zhì)的的一個突出出特點，在在二號線區(qū)區(qū)間存在2條地裂縫，，分別是F6/F6’和F7，由于裂縫縫破碎帶不不能形成自自然拱，開開挖時容易易發(fā)生拱部部坍塌；初初支完成后后由于地基基承載力不不足，可能能造成初期期支護的開開裂，二襯襯防水層被被破壞，砼砼結(jié)構(gòu)由于于垂直位移移、水平張張拉及扭動動，使成型型的襯砌結(jié)結(jié)構(gòu)破壞。。如何保證證隧道開挖挖初支順利利通過地裂裂縫，確保保二襯結(jié)構(gòu)構(gòu)的穩(wěn)定和和防水效果果是工程的的難點。地裂裂縫縫施施工工⑶超前前探探測測：：在在施施工工到到地地裂裂縫縫前前，，對對前前方方地地層層進進行行探探測測，，根根據(jù)據(jù)探探測測到到的的地地形形情情況況對對施施工工方方案案進進行行調(diào)調(diào)整整。。⑷超超前前支支護護：：根根據(jù)據(jù)設設計計要要求求采采用用φ159的管棚棚進行行超前前加固固，同同時配配合小小導管管超前前注漿漿加固固地層層；拱拱墻配配合設設置砂砂漿錨錨桿。。⑸加強強監(jiān)測測：應應成立立專項項施工工監(jiān)測測小組組，施施工過過程中中對于于地裂裂縫段段的地地表、、地面面建筑筑物和和隧道道洞內(nèi)內(nèi)加密密布設設監(jiān)測測點，，且施施工中中增加加頻率率。將將監(jiān)測測信息息反饋饋給設設計和和監(jiān)理理單位位，及及時對對監(jiān)測測信息息進行行分析析反饋饋。⑹F7地裂縫縫段位位于區(qū)區(qū)間聯(lián)聯(lián)絡線線段，，結(jié)構(gòu)構(gòu)斷面面變化化多，，施工工中按按照先先區(qū)間間正洞洞再聯(lián)聯(lián)絡通通道，，施工工完成成一段段及時時進行行二次次襯砌砌，必必須埋埋設預預留結(jié)結(jié)構(gòu)補補償注注漿管管。⑺重視視地裂裂縫地地段防防水板板及沉沉降縫縫防水水質(zhì)量量。單線單單洞斷斷面圖圖單線單單洞過過地裂裂縫處處斷面面圖西安地地鐵二二號線線區(qū)間間典型型橫斷斷面49西安地地鐵二二號線線區(qū)間間下穿穿既有有建（（構(gòu)））筑物物結(jié)構(gòu)構(gòu)多，，西安安古城城墻、、鐘樓樓均屬屬全國國重點點文物物保護護單位位，為為了減減少施施工及及運營營期間間對文文物的的影響響，必必須采采取可可靠的的工程程措施施。在在地面面、區(qū)區(qū)間隧隧道和和文物物的關(guān)關(guān)鍵部部位安安裝監(jiān)監(jiān)測設設施，，對施施工及及運營營過程程中地地面變變形，，隧道道結(jié)構(gòu)構(gòu)變形形、文文物基基礎變變形、、文物物本身身變形形進行行嚴密密監(jiān)測測，確確保施施工安安全及及既有有結(jié)構(gòu)構(gòu)的正正常使使用是是重點點之一一。下穿既既有建建（構(gòu)構(gòu)）筑筑物施施工對策：：⑴施工工前調(diào)調(diào)查：：對區(qū)區(qū)間經(jīng)經(jīng)過線線路影影響范范圍內(nèi)內(nèi)的建建（構(gòu)構(gòu)）筑筑物進進一步步詳細細調(diào)查查，了了解建建設時時期、、地基基基礎礎情況況和結(jié)結(jié)構(gòu)的的現(xiàn)狀狀等，，并輔輔助影影像資資料。。⑵針對對地面面建筑筑物現(xiàn)現(xiàn)狀，，制定定具有有針對對性的的施工工技術(shù)術(shù)措施施。⑶加強監(jiān)監(jiān)測及及地面面觀查查，在在洞內(nèi)內(nèi)及洞洞外布布設足足夠的的觀測測點，，即時時進行行數(shù)據(jù)據(jù)分析析，調(diào)調(diào)整施施工工工法和和支護護參數(shù)數(shù)；根根據(jù)量量測及及現(xiàn)場場觀察察結(jié)果果調(diào)整整區(qū)間間的施施工工工藝和和支護護參數(shù)數(shù)，對對地面面建筑筑物或或橋樁樁四周周進行行跟蹤蹤注漿漿、地地下降降水回回灌等等措施施。如草～～小區(qū)區(qū)間在在長安安中路路地下下穿行行，隧隧道穿穿越的的既有有結(jié)構(gòu)構(gòu)主要要有南南二環(huán)環(huán)立交交橋、、環(huán)河河蓋板板河、、人行行天橋橋和路路邊商商鋪等等，要要保證證這些些建（（構(gòu)））筑物物的安安全。。引起起地表表下沉沉的原原因主主要有有地下下水土土的流流失、、隧道道施工工時圍圍巖應應力釋釋放地地層變變形。。如何何減小小沉降降，保保證既既有建建（構(gòu)構(gòu)）筑筑物安安全是是關(guān)鍵鍵。⑷超前前支護護：預預先控控制開開挖面面前方方土體體的變變形，，必要要時采采用長長距離離、大大剛度度的大大管棚棚+小導管管注漿漿作為為超前前支護護的主主要手手段。。⑸控制制拱頂頂土體體下沉沉：為為防止止砼噴噴的過過厚因因自重重回落落，在在鋼格格柵架架立完完施噴噴前，，用同同標號號砼墊墊塊將將拱部部格柵柵拱架架與土土體之之間及及大管管棚之之間的的空隙隙墊實實，然然后施施噴，，并緊緊跟回回填注注漿。。⑹控制制拱腳腳下沉沉：施施工時時，在在拱腳腳處打打鎖腳腳錨管管，并并注漿漿固結(jié)結(jié)，同同時為為減小小拱腳腳處的的壓力力，在在下半半斷面面封閉閉前，，安設設臨時時仰拱拱，增增加受受力面面積，，待下下半斷斷面封封閉后后拆除除。⑺必要要時采采取其其它應應急輔輔助措措施，，諸如如噴射射早強強砼、、動態(tài)態(tài)跟蹤蹤注漿漿、架架設型型鋼鋼鋼架、、埋設設臨時時仰拱拱及改改用CRD工法等。對策：⑴堅持管井井降水的優(yōu)優(yōu)化與動態(tài)態(tài)監(jiān)控，管管理方案優(yōu)優(yōu)化致力于于適宜管徑徑、較小井井距、多排排布設等方方面進行探探索。⑵考慮地鐵鐵為帶狀物物而地層滲滲透系數(shù)較較小，降水水堅持分段段管理，超超前于開挖挖，并較一一般情況超超前進行。。⑶要求洞內(nèi)內(nèi)排水溝底底設隔水層層并加大洞洞內(nèi)供水管管線的巡查查，避免擴擴大洞內(nèi)排排水弱化影影響基底承承載力的范范圍。⑷初支成型型基面圓順順，保證外外包防水接接頭質(zhì)量、、保證二縫縫防水處理理質(zhì)量，分分區(qū)分片形形成外包防防水體系。。⑸區(qū)間二襯襯及車站主主體結(jié)構(gòu)砼砼采用雙摻摻技術(shù)，嚴嚴格按交底底進行工序序作業(yè)，確確保砼自防防水能力。。黃土的濕陷陷性不得帶帶水施工受受制于地下下水為孔隙隙水地層滲滲透系數(shù)較較小管井降降水保證功功效難度較較大，防、、排水尤為為重要。。濕陷性黃土土施工53降水井施工工1）成孔一一般采用反反循環(huán)鉆機機或旋挖鉆鉆機施工；；對于施工工場地狹小小或者在交交通主干線線上成孔的的，可以采采用鍋鉆施施工（人工工加工半機機械化，其其工作原理理基本同旋旋挖鉆機））。機械成成孔時，如如水位較低低，可采用用灌水法將將護壁水位位保持在地地面下2m內(nèi)，以保證證不出現(xiàn)塌塌孔等不良良現(xiàn)象；并并在機械施施工時，鉆鉆錘要緩慢慢下落，防防止碰撞井井壁造成塌塌孔；施工工時注意機機械自身安安全，要求求施工前對對各個部位位的鋼絲繩繩、桿系、、易磨損部部位等進行行詳細的檢檢查，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)如鋼絲繩繩斷絲等現(xiàn)現(xiàn)象需及時時更換，發(fā)發(fā)現(xiàn)磨損部部位沒有黃黃油了，及及時增加。。施工作業(yè)業(yè)人員每天天做好相應應的成孔記記錄。2）成井待待成孔后，，及時下無無砂管，以以防止塌孔孔。下完后后要高出地地面20～30cm，為了使井井管不出現(xiàn)現(xiàn)斷開或錯錯位等情況況，在井管管外附著5根小竹竿，，用12號鐵絲捆綁綁，用專業(yè)業(yè)升降機緩緩慢下沉。。54待井管下沉沉完畢，及及時回填濾濾料，濾料料采用2～6mm粗粒豆石，，地面下5m反濾段填入入黃土封井井；回填濾濾料時，采采用人工回回填，4人均勻站在在井邊四周周，采用鏟鏟子一鏟一一鏟均勻下下料，下料料不宜過快快，也不能能出現(xiàn)四周周下料不均均等情況，，特別注意意不能傾倒倒下料，造造成空洞后后泥土堵塞塞無砂管，，影響降水水效果。注注意在穿越越砂層時，，無砂管上上下1m范圍內(nèi)需要要包裹濾網(wǎng)網(wǎng)，以防止止無砂管堵堵塞而影響響降水效果果，濾網(wǎng)采采用眼孔1mm大小的鋼絲絲網(wǎng)，對于于穿越細砂砂或特細砂砂層時，包包裹兩層濾濾網(wǎng)。3）洗井回回填濾料完完成后，要要及時進行行洗井，防防止井底沉沉渣厚度過過大或無砂砂管孔隙堵堵死；洗井井時間不少少于3個臺班，要要求基本達達到水清。。洗井結(jié)束束后應進行行單井試抽抽水試驗，，當出水量量小于預計計水量時，，應采取其其他處理措措施以增大大出水量，，必要時應應重新施工工降水井。。554）注意事項項施工注注意事項：：①井徑誤誤差應≯20mm，垂直度誤誤差應≯1%；②所用用濾料應具具有一定磨磨圓度，濾濾料含泥量量應≯3%，要避免填填料速度過過快或不均均造成無砂砂管偏移及及濾料在孔孔內(nèi)架橋現(xiàn)現(xiàn)象，洗井井后濾料下下沉應及時時補充濾料料，要求實實際填料量量達到≮95%的理論計算算量；③下下管填料完完成后應立立即進行洗洗井，即使使特殊情況況間隔時間間應≯4h，采用隔離離塞分段洗洗井，如果果泥漿中含含泥砂量較較大，可先先撈渣或采采用清水沖沖散稀釋，，再洗井；；④結(jié)構(gòu)開開挖施工前前15～20d開始封閉抽抽水，前期期采用大口口徑、大功功率水泵進進行抽水，，待降水深深度趨于設設計降深后后，可以換換用小功率率水泵抽水水，但是要要隨時觀察察降深的變變化，并嚴嚴格控制含含砂量：粗粗砂含量<1/50000，中砂含量量<1/20000，細砂含量量<1/10000。56降水井的封封堵對于于暗挖隧道道，待二襯襯施工完成成方可停止止降水；對對于明挖車車站施工，，結(jié)構(gòu)混凝凝土澆注高高度大于地地下常水位位以上，混混凝土達到到一定強度度后方可停停止抽水，，并封堵降降水井。降降水井封堵堵措施及步步驟如下：：（1）將封堵降降水井中水水位降落。。（2）切斷電源源，提出水水泵及水管管電纜等，，向井內(nèi)回回填砂礫石石，回填原原地下水位位面以上1.0m左右。（（3）往井內(nèi)澆澆筑速凝混混凝土至井井口，恢復復原始地面面。降水保證措措施1）水位下降降導致的地地面沉降由由于區(qū)間間開挖長度度大，降水水深度大，，降水時間間長，有可可能引起周周圍建筑物物及地面不不均勻沉降降，原因來來自兩個方方面：①水水位下降引引起地面附附加應力增增加導致土土體壓縮變變形，特別別是水位附附近的飽和和黃土；②②降水井反反濾層失效效導致地層層顆粒流失失過大，出出現(xiàn)地面沉沉降。57降水過程中中處于地下下水位之下下的土體，，當?shù)叵滤皇韪蓵r時，浮力消消失，所消消失的浮力力轉(zhuǎn)化為自自重應力，，其自重應應力增加值值相當于浮浮力消失值值，并可視視等同于原原始狀態(tài)下下土體附加加應力增加加值。土體體在附加應應力作用下下產(chǎn)生壓縮縮變形與附附加應力成成正比，附附加應力與與水位下降降深度有關(guān)關(guān)。因此，，應分階段段進行抽水水，控制水水位降落曲曲線，使之之平緩下降降，減小不不均勻沉降降。降水分一般般分三階段段進行控制制：第一階階段降至自自然地面下下11.0m，第二階段段降至自然然地面下15.0m，第三階段段降至隧道道底部1.0m；降至階段段控制水位位時應對周周鄰建筑進進行沉降觀觀測，待沉沉降基本穩(wěn)穩(wěn)定后再進進行下階段段降水。2）降水井反反濾失效導導致的地層層土顆粒的的流失采采用管井法法的井點降降水，如果果降水井反反濾層效果果不理想時時或砂層部部位沒有處處理好，將將會使地層層土顆粒隨隨降水水流流流動而流流失，隨著著降水的時時間延長，，有可能導導致地面沉沉降，進而而破壞鄰近近建筑物的的基礎，導導致建筑物物產(chǎn)生不均均勻沉降。。58采取以下措措施對此類類影響加以以有效控制制：①控制制降水井施施工時的濾濾料質(zhì)量，，提高濾料料的過濾作作用；②在在抽水時，，嚴格控制制其含砂率率，超標時時及時查找找原因。為為防止涌涌砂，對穿穿越砂層的的透水管段段，井管接接縫處豎向向3m范圍內(nèi)采用用60目網(wǎng)包封，，井底用預預制混凝土土底座封閉閉，并填入入1m后礫石，所所用礫料及及濾網(wǎng)應滿滿足相應規(guī)規(guī)范規(guī)定。。變形監(jiān)測應在降水井井周圍30m范圍內(nèi)的建建筑及構(gòu)筑筑物，在建建筑及構(gòu)筑筑物角點設設置沉降觀觀測點。沉沉降監(jiān)測基基準點距降降水井不小小于150m。監(jiān)測頻頻次：監(jiān)測測項目在抽抽水前應測測得初始值值，且不應應少于兩次次。水位下下降至設計計深度期間間每周觀測測一次，此此后至停停止降水前前每月觀測測一次。監(jiān)監(jiān)測預警警值：沉降降變形最大大值25mm，預警值20mm。變形監(jiān)監(jiān)測應由有有監(jiān)測資質(zhì)質(zhì)的監(jiān)測單單位獨立進進行，每次次監(jiān)測完畢畢應提交中中間資料。。有異常情情況（沉降降加速）或或監(jiān)測達達到預警值值時應立即即上報，停停止降水，，立即啟動動降水應急急預案，待待沉降穩(wěn)定定后方可繼繼續(xù)降水。。監(jiān)測完畢畢提供完整整的變形監(jiān)監(jiān)測報告。。59地下結(jié)構(gòu)滲滲漏封堵措措施：一般情況下下，施工質(zhì)質(zhì)量控制得得當、降水水效果良好好能有效的的起到止水水作用。但但在土方開開挖過程中中，如出現(xiàn)現(xiàn)局部滲漏漏或涌水現(xiàn)現(xiàn)象。出現(xiàn)現(xiàn)這種情況況，一般堵堵漏方法的的選擇取決決于漏水的的速度、水水壓力的大大小、滲漏漏的部位以以及漏水點點所處的地地層等，并并且在補救救過程中應應加強水位位和變形監(jiān)監(jiān)控。對對于漏水點點比較小，，滲水速度度慢，滲水水為清水的的情況，在在坑（洞））內(nèi)部進行行處理，采采用速凝型型漿體材料料壓力注入入，封堵滲滲漏點，能能起到快速速止水