中航勘察设计研究院有限公司 北京 100098
摘要:城市轨道交通作为解决城市交通压力的一种有效方式,已经被我国大多数城市所采用。而目前地铁车站施工的最为普遍的施工方法—浅埋暗挖法,此种工法的弊端就在于地下水的问题,所以解决浅埋暗挖法施工过程中的渗水问题就显得尤为重要,本文通过分析地铁某车站的在施工过程中的相关经验,为以后类似的浅埋暗挖法的风险分析和处理提供借鉴经验。
关键词:浅埋暗挖法;地下水;注浆
1工程概况
1.1 车站概况
地铁某车站位于北三环中路路下,沿北三环中路东西向设置,站址周边用地主要为居住、商业和绿地,基本实现规划。车站为暗挖双层双跨岛式车站,其中1号风道位于马甸桥东北象限绿化环岛内,为前期及后期施工主要场地。平面位置如图1所示。
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图1 1号风道平面图
1.2工程地质与水文地质条件
基坑地层按地层沉积年代、成因类型,将本工程场地勘探范围内的土层划分为人工填土层(Qml)、第四纪全新世冲洪积层(Q41al+pl)两大类。
本站地下水类型分别为上层滞水(一)、层间潜水(三)和层间潜水(四);根据沿线地下水的埋藏形式、含水层相对隔水层特点,地下水详细情况如下:
上层滞水(一):含水层主要为粉土③层、粉质粘土③1层。水位标高为41.09~42.97m,水位埋深为4.20~7.20m,主要接受大气降水、地表水、污水等地下管线的垂直渗漏补给。
层间潜水(三):含水层岩性主要为粉细砂④3层,局部为粉土⑥2层,水位标高为30.75~34.39m,水位埋深为13.70~17.70m。主要接受侧向径流及越流补给,以侧向径流和人工开采的方式排泄。
层间潜水(四):含水层岩性为卵石⑦层、中粗砂⑦1层、卵石⑨层等水位埋深为31.17~32.60m。主要接受侧向径流及越流补给,以侧向径流和人工开采的方式排泄。
层间潜水(三)含水层岩性包括粉细砂④3层、粉土⑥2层等,在水的作用下容易发生涌砂、侧壁坍塌。层间潜水(三)分布不连续,仅位于现况道路两侧绿地内的钻孔揭露,其余钻孔为揭露,其原因为绿地长期浇灌下渗或管线渗漏的滞留水;车站范围层间潜水(三)含水层厚度较小,一般1~2m,局部因为隔水层起伏可达3.5m左右,因该含水层渗透系数小,水量有限;施工过程中对该层水采用洞内明挖的方式进行处理。
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图2 1号风道地址剖面图
2暗挖施工的渗水及处理措施
2.1 1号横通道渗水情况
1号横通道于2018年3月份开始,掌子面出现下断面拱脚渗水,因掌子面地层为粉砂层,局部出现拱脚坍塌及下断面超挖现象(见图3)。至2018年6月份车站1号横通道开挖距离封端剩余5m处,发生掌子面大面积坍塌,横通道拱顶多次发生局部出现坍塌、小股涌水、涌泥现象(见图4、5所示)。后续横通道开挖过程中二层横通道也出现相应的涌水涌砂情况,造成横通道开挖施工缓慢,相应地表变形过大。
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图3 横通道拱脚坍塌、积水 图4 横通道掌子面出现坍塌、涌砂 图5掌子面出现坍塌情况
2.2 处理措施
针对1号横通道的掌子面涌水涌砂情况,设计文件给出的处理措施为洞内抽排积水,但是在实际操作过程中,洞内抽排远远起不到止水的措施,因此针对此种情况采取了采取了以下处理措施:
(1)施工单位应进一步查明地下水来源,为本期横通道施工、下阶段车站主体施工措施优化提供条件。
(2)调整后期注浆方案,应针对注浆目的和区域明确引孔的长度、角度、深度,明确注浆孔数量、浆液种类及注浆量,结合工程环境确定终止注浆的条件。注浆方案应进行详细交底并严格执行,实施时结合地面巡视和监测情况调整。进一步开挖宜增设超前密排小导管注浆,以形成棚护作用,小导管的长度宜为4m。见图6、图8所示。
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图6 隧道内进行深孔注浆施工 图7 掌子面后方设置止浆墙 图8掌子面设置超前注浆管
(3)针对1号横通道一层及二层渗水问题及频发巡视预警,施工单位开始深孔注浆,横通道一层掌子面后方施作止浆墙(见图7所示)。
后续施工过程中针对此处的渗水、涌砂情况,施工单位根据现场情况采取缩短深孔注浆的步距,同时在此处开挖中密排钢格栅,严格落实“短开挖、快封闭”措施,最终成功控制住涌水涌砂情况,圆满完成导洞封端,并未造成其他次生灾害。
3 结语
(1)浅埋暗挖施工过程中地层情况比较复杂,且地层中存在层间水情况较多,所以浅埋暗挖施工中的渗水情况极其普遍。因此现场针对性的处理措施就显得尤为重要
(2)由于施工现场存在较多限制问题,所以目前来说最有效的措施也就是进行深孔注浆,同时在注浆过程中严格控制各项注浆参数,保证地表沉降稳定无异常。
参考文献:
[1]吴林高.工程降水设计施工与基坑渗流理论[M].北京:人民交通出版社,2003:210-234.