北京地铁过含水砂层施工对策
地铁施工突然涌水涌砂局部过量静水压力预防处理措施
地铁施工突然涌水涌砂局部过量静水压力预防处理措施
地铁施工突然涌水、涌砂局部过量静水压力预防处理措施
本标段隧道穿过粉土、细砂层、中粗砂层地层中，透水性强，车站结构中上部位于粉细砂、中粗砂层，底板位于细中砂层，卵石砾石地层中，结构进入承压水层近5m，易发生涌水、涌砂局部过量静水压力现象，施工难度较大。
为此开挖前采用降水措施，由于粉细砂层特别是中粗砂层渗透系数大，固采用地面深井降水，施工中辅以洞内轻型井点降水措施。
施工时采用超前预注浆加固地层及掌子面喷射混凝土等施工方法，预防涌水、涌砂局部过量静水压力现象的发生。
如发生涌水、涌砂局部过量静水压力现象，采取如下措施处理：
1 在洞内储备足够的装土草袋、木料、型钢，一旦发现掌子面有事故征兆立即封堵支顶
2 准备足够的排水机具，一旦发生涌水、涌砂局部过量静水压力现象，立即强排，并喷射混凝土封闭掌子面，插打压浆管压浆堵水。
3 采用超短台阶法，人工开挖，减少对土体的扰动。
开挖支护力求快速封闭成环，并有足够的钢度承受静水压力。
4 做好地质超前预报，在开挖工作面上钻探测孔，一旦发现涌水、涌砂局部过量静水压力现象，提前做好预防。
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地铁盾构施工富水砂层盾构施工须注意事项
地铁盾构施工富水砂层盾构施工须注意事项富水砂层盾构施工须注意事项一、盾构机设计要考虑的关键因素1、盾构密封系统富水砂层中的土砂在高水头压力下可能从各种间隙涌入隧道，为此盾构设计必须有良好的密封系统，其中重点保证盾尾系统、铰接系统和螺旋输送机的密封防水性能。
（1）盾尾密封系统盾构机盾尾设计不应少于3排环形弹性较好的钢丝刷，每排钢丝间距应合理均匀的构成盾尾油脂仓；油脂孔数量和位置的设置应能满足富水地层盾构掘进油脂仓油脂的及时填充的需要，掘进中自动或手动注入密封油脂以减少钢丝刷磨损和填充钢丝刷之间的空隙，防止砂水进入盾构机。
（2）铰接密封系统铰接利于盾构曲线施工，其连接部位必须考虑防水措施。
铰接部位除了采用弹性橡胶条，还设置了应急橡胶气囊。
当橡胶止水条不能满足防水要求时，立即向橡胶气囊充气，使气囊膨胀暂时堵塞空隙，然后逐步缩回后体。
（3）螺旋输送机密封系统为有效防止“喷涌”，螺旋输送机应设计双闸门。
前闸门通过螺旋轴伸缩来实现关闭，后闸门随时能关闭。
如果施工人员带压进行土仓作业，关闭前闸门可进一步提高土仓的密封性。
2、盾构机刀盘系统砂层软土地层中刀盘设计应考虑以切刀为主、刮刀辅助。
刀盘开口率大小须根据标段具体地质情况和专家评审意见定夺，不得随意更改和使用原有刀盘。
碴槽布置与土碴开挖量应对应，碴槽最好接近刀盘中心，以防止刀盘中心部位“泥饼”的形成，提高刀盘的开挖效率。
为改善砂层的塑性及粘度、降低透水性及内摩擦力，刀盘及密封隔板还应设计足够的泡沫、泥浆注入管路，通过压注高性能泡沫和经过合理配比的泥浆，有效防止高水头水砂“喷涌”的发生。
二、盾构安全始发、到达的注意事项一）盾构机始发注意事项盾构始发或到达时须破除盾构井围护结构（一般是人工挖孔桩、钻孔桩或是连续墙等），盾构穿过围护结构抵达土体撑子面或进入盾构井。
为了确保暴露出来的盾构撑子面稳定，在软土地层中必须对端头的土层进行加固。
一般要求如下：始发端头，富水砂层中沿着隧道纵向1倍盾构机主机长度，宽度为盾构直径左右两边各延长3m，深度为盾构下方3m至盾构上方3m；到达端头，加固宽度和深度与始发端头的相同，只是隧道纵向1倍盾构机主机长度加1环管片宽度。
富水砂层中盾构下穿建筑物施工技术
地质 条件 较 差 ， 隧 道上 方 为 杂 填 土 、 粉质粘土、 粉 细 砂， 隧道开挖 面为粉 细 砂 ； 隧道开 挖 面及 隧 道 上方 为
日 酒店 以前为三层砖混结构 ， 在基础未处理的情况
下加 高 到 ６层 ， 基础 为混 凝土 圈梁 、 埋深 ２ ｍ， 盾 构 隧
潜水பைடு நூலகம்， 隧道底 ２ ｍ 以下为承压水 ； 该地段围岩 自稳性、
６ 下 穿施 工及 结论
水玻 璃 双 液 浆 ， 水 泥 单 液 浆 配 比一 般 取 水 灰 比
重超限 ， 会导致房屋差异沉 降而变形开裂。如果掘 进 中渣土改 良处理不好 ， 在地下水作用下发生喷涌 会导致房屋地面塌陷 ， 甚至房屋倒塌 ， 因此 ７天假 日 酒店被列为一级风险源 。 ３ 解 决思 路 ７ 天假 日 酒店人员及周边人 员密集 、 交通流量 大、 管线众多 ， 拆除建筑物不但会产生大量费用 ， 同 时也给周边造成恐慌。为此 ， 项 目部 召集集 团内部 专家 、 聘请外部专家 ， 对隧道掘进 的沉降控制技术及
（ １ ） 左线盾构推进沉降变形分析 图２ 、 图３ 分别为左线第 １ ５ 环地表和 ２ ２ ５— ２ ９ １ 环隧道中线点沉降变化曲线， 从图中不难看出最大沉 降发生在盾尾脱 出后 ， 二次注浆可以有效抑制沉降， 适 当 的二次 注浆可 以将 地表变形控 制在 １ ５ ｍ ｍ 以 内。 结合以往经验及左线的盾构的掘进得出如下结 论： 盾构的土仓压力控制 、 推进速度 、 渣 土改 良及 出 渣量的控制是控制沉降的关键 ； 同步注浆和二次注 浆是控制最终变形量 的核心。
成拱 性极差 ， 隧道 掘进影 响范 围几乎涉及 整栋房屋 。
图 １ 隧道 与 七 天 假 日酒 店 平 面位 置 关 系 图
地铁车站围护结构涌水涌砂处理探讨
地铁车站围护结构涌水涌砂处理探讨随着城市规模的不断扩大，地铁交通的建设已成为城市基础设施建设的重点。
在地铁车站建设过程中，涌水涌砂是一种常见的地质灾害，同时也是工程施工中最为棘手的问题之一。
为了保证地铁车站的安全性和可靠性，需要进行科学的围护结构设计和涌水涌砂处理。
一、地铁车站围护结构设计地铁车站通常采用盖挖结合的建设方式，即先在地面上建成车站入口和出口等设施，然后进行地下挖掘，最后将地下车站和地面设施链接起来。
在地下车站挖掘的过程中，需要进行围护结构的建设以防止涌水涌砂等灾害的发生。
1、根据地质条件选择合适的围护结构类型。
不同的地质条件适合使用不同类型的围护结构，例如软弱黏土区可采用钢支撑或连续墙等结构，而岩石地质条件适合采用锚杆或钢筋网等结构。
2、考虑地下水位和地下水环境。
对于高水位和高排水量要求的地铁车站，应考虑使用水位下降围护结构、水封围护结构等防水措施。
3、考虑施工条件和安全性。
地铁车站通常处于市中心地带或者人口密集的区域，因此在围护结构的设计过程中应充分考虑施工条件和安全性，采用合适的施工工法和施工管理措施，确保施工过程中不会对周边环境和建筑造成影响。
地铁车站涌水涌砂是地质灾害的一种，严重影响地铁车站的安全性和可靠性。
针对涌水涌砂问题，有以下常见的治理方法：1、地下排水系统。
地下排水系统是地铁车站涌水涌砂治理的常见方法。
通过设置自由水位或者引入降水、提高地下水位等方式，将地下水引入排水系统中，从而达到地铁车站的排水目的。
2、封堵法。
封堵法是地铁车站涌水涌砂治理中非常常见的一种方法。
通过封堵泄漏点或者设置交替封堵等措施来控制涌水涌砂，达到治理的效果。
3、加固法。
地铁车站涌水涌砂问题的另一种常见治理方法是加固。
通过设置加固支撑、加固围护结构等方式来增强地铁车站的抗压能力和稳定性，达到治理的效果。
总之，地铁车站建设需要进行科学的围护结构设计和涌水涌砂处理，以确保地铁车站的安全性和可靠性。
通过采用合适的工程技术和治理方法，地铁车站建设可以更加高效和安全。
地铁地下车站涌水涌沙病害及治理措施
摘要结合北京某地铁车站涌水涌沙病害的工程实例，指出地铁隧道结构病害和道床病害是导致地铁车站涌水涌沙病害的主要因素，分析该地铁车站涌水涌沙病害可能的发生机理，分别针对紧急抢修和彻底根治两种不同的要求和方案提出治理地铁车站涌水涌沙病害的一些可行措施。
关键词地铁隧道结构地铁道床涌水涌沙病害病害机理治理措施自20世纪60年代起，我国就开始修建地铁。
地铁线从开始运营至今，已经有了相当长的运营时间，到了一定的时期，不可避免地会出现一些病害。
北京某地铁车站就在近期出现了涌水涌沙病害。
此病害治理工程是国内地铁车站病害治理很具代表性的案例，我们应该认真分析涌水涌沙病害的成因，并提出对此类病害进行治理的一系列措施。
1 病害概况该地铁车站主体结构长约208m，东侧有长约153m的喇叭口区段(明挖矩形结构)。
车站自西向东以3‰的坡度下降，宽22.3m，高16.4m。
车站为矩形双层3跨框架结构，顶板埋深约4.8m，顶板结构厚1.5m，侧墙厚1.1m，底板厚1.3m。
车站框架结构采用C35混凝土，结构外防水为五毡六油防水层，变形缝处采用合成胶片和紫铜片加强。
轨道系统是于车站主体结构完成之后，在底板结构上增设道床，而后铺设完工。
道床厚0.28m，为C30素混凝土结构。
病害现象为在车站及站端明挖区间底板道床向外涌水、涌沙。
经现场勘察，在大约450m范围内，从隧道结构变形缝及道床开裂缝中向外涌水涌沙，共发现21个渗漏点，涌水涌沙量大小不一。
其中北侧道床13处，7处处于变形缝位置;南侧道床8处，1处处于变形缝位置。
渗漏点均有泥沙涌出，有的点涌沙量较大，且发展速度较快。
道床开裂现象较为严重，局部区域道床与底板明显脱开。
另外，通过调查历史资料，该车站主要穿越杂填土层、沙质粉土层、细沙层、圆砾层及粘质粉土层，结构底板坐落在沙质粉土层上。
场区范围内第四纪地层含有3层地下水，分别为上层滞水、潜水、承压水。
病害并未达到威胁地铁运营安全的地步，但绝对不能任其发展，必须找到原因，针对病害采取相应措施。
WSS工法深孔注浆技术在北京地铁14号线含水粉细砂层中的应用
图２隧道 内 ｗｓ ｓ － ｒ 法深孔注浆孔位横断面布置 图 （ 单位ｍ ｍ ）
②在干渠边有奶善公路和三条雨污水管线 ， 公路每天 的车流量 较大， 管线要求的沉降量很小， 施工过程中不仅要确保施工安全， 还 要保证地面行车及周边管线的安全。 ⑦原设计方案拟采用双排超前小导管注浆加 固和在干渠边施做 降水井的设计进行施工， 在根据原设计实施过程中， 沈家村干渠两
ｊ ：
．
图１善各庄站后折返线区间暗挖隧道断面图 （ 单位ｍ ｍ ）
３ ， 方案设计 ３ ． １ 过 砂层地 段进 行深 孔 注浆加 固的必 要性 ① 善 各 庄 站 后 折 返 线 区 间 暗 挖 隧 道 拱 顶 在 里 程 ＹＣ ＫＯ ＋ １ ９ ７ ． ５ ～ ＹＣ Ｋ０ ＋ ２ １ ９ ． １ 处下穿沈 家村 干渠 ， 与 干渠 呈３ ７ 。 斜 交， 过渠段长２ １ ． ６ ｍ， 且干渠为干砌片石结构， 渗漏情况严重， 该部位拱顶 全部进入粉细砂层， 砂子的含水率极高， 施工时拱顶极易出现涌砂、 涌 水和 坍塌现 象 。
工
术
ＷＳ Ｓ 工法深孔注浆技术在北京地铁１ ４ 号线含水粉细砂层中的应用
唐琪 中铁上海工程局第・工程有限公司 安徽芜湖
【 摘 要】本文对北京地铁１ ４ 号线善各庄站后折返线区间隧道含 侧各２ ０ ｍ范围为水务管理范围， 水务部门不允许在水渠两侧施做降 水粉细砂层进行 了 分析， 根据现场实际情况和水文地质特征， 提 出了 采 水 井 ， 导 致 区 间暗挖 过 渠 段 无法 达 到 预 期 的降 水 目 标。 后 经 过反 复 用Ｗ Ｓ Ｓ ． Ｙ ． ． 法进行 洞内深孔 注浆的方法； 并介 绍了 在该隧道 施工中， 采 用深 论证和多种方案比选 ， 如袖阀注浆、 冷冻法等， 但均因各种外部因素 孔注 浆的实例 ， 从 注浆效 果看， 达 到了 对粉 细砂层 加 固的目的， 解决了 在 影响无法实施， 而二重管无收缩双液注浆能够实现定向、 定量、 定压 含 水粉细砂层 中 ， 进行 浅埋 暗挖隧道 施 工的难题 ， 以便今 后类似 工程借 注 浆 、 具 有渗 透力 强的特 点， 使岩 土 层的空 隙 或孔 隙间充满 浆液 并 固 鉴。 化， 改变 了岩 土 层的性 状 ， 注 浆效 果 好。 最后决 定 采用 ＷＳ Ｓ 工法 在洞 【 关键词ｌ 含水粉细砂层； 深孔注浆； 止水； 加固 内进行深 孔注 浆加 固。 ３ ． ２ ＷＳ Ｓ 工法设计参数
北京地铁施工技术
北京地铁过含水砂层施工对策分类：工学论文> 工程建筑论文发布时间：2008-12-18 13:45:00 浏览：14501 次阅读本论文的英文翻译版摘要:结合北京地铁五号线磁器口至崇文门区间隧道及崇文门东站的工程实际,比较详细地论述了该区间隧道临时施工竖井和施工横通道、崇文门车站东南风井及风道过含水砂层时所采用的施工方案,介绍了防止涌水涌砂、避免产生过大降沉的方法,以及结合具体地质情况所采取的降水措施。
关键词:含水砂层;施工对策;降水盲区1工程概况北京地铁五号线05标段即磁器口至崇文门区间及崇文门车站,在五号线的南端,线路南北走向,基本垂直于北京冲洪积扇,属于永定河冲洪积扇的中下部,地处于北京城区较富水区(浅层水井单口出水量为20～30m3/h)。
地下水位北高南低,北部地下水埋深一般3～6m,南部地下水位埋深5～14m,局部地段起伏较大。
地面标高为44m左右,地层主要以圆砾、砂砾卵石为主,一般有厚层粘性土分布其间。
含水层厚度8～12m,地下水基本流向为由西北向东南,水位埋深17～19m,含水层渗透系数50～80m/d。
本标段采用管井结合辐射井进行深层降水。
因各方面原因降水井施工滞后,且不能在短时间内形成无水施工的作业条件(根据后期降水效果,本地区降水工作应超前土建施工3～4个月),并且该标段地下管线众多,场地狭小造成降水井布设断点,形成降水盲区,降水的缺憾造成地层中滞留大量残留水给竖井及隧道开挖带来很大困难。
2 施工对策与方案2.1 区间临时施工竖井过含水层施工磁-崇区间临时施工竖井断面为长6.0m,宽4.6m的矩形,竖井场地由民房拆迁形成,地下6～7m为杂填物,废旧管线较多。
在结构周边内共布置15眼管井,竖井施工至标高28.69m 时,发现潜水层层面为粉细砂层。
为保证正常施工,在等待降水的同时,采取了竖井内大口井降水施工(直径1.6m)、增加钢格栅锁脚管和加强回填注浆的方案,挖至标高25.50m为粉质砂层,并出现大量涌砂、垮塌现象,无法继续施工。
高渗透性富水砂层地铁隧道冻结施工工法
高渗透性富水砂层地铁隧道冻结施工工法一、前言地铁隧道建设是交通基础设施中不可或缺的一部分。
在地质条件复杂的地区，隧道施工面临各种挑战，其中之一就是地下水的控制。
高渗透性富水砂层地域的隧道施工中，冻结法已成为一种行之有效的工法。
二、工法特点在地铁隧道工程中，采用高渗透性富水砂层地域的隧道冻结法具有以下几个特点：一是隧道工程施工中，通过冻结法可以有效地控制地下水的渗流，达到施工安全控制和进度安排的目的；二是采用冻结法施工工艺，对地质结构的毁坏较小，可保持地层的完整性；三是该方法施工过程中对环境污染较小，移除施工指令后，土壤可以按照原样回填；四是该方法的施工速度较快，隧道走向长度可达0.5km-1km／月，对提高施工效率有显著的作用。
三、适应范围高渗透性富水砂层地铁隧道冻结施工工法适用于以下条件：当地下水位高于地面时，卤岩、粘土或砾石等土质中含有大量的水或淤泥层，需在淤泥层和壳层交界面上施工的场合，高渗透性富水砂层地域隧道冻结施工工法常为首选。
四、工艺原理高渗透性富水砂层隧道冻结施工工法，其关键在于施工前需要对隧道基底地层情况进行充分的调查和分析。
在施工前，必须对施工区域周边地层的水流、水压、土层厚度、土壤种类、水质等进行详细的调查及分析。
冻结施工是借助深层注冻钢筋将土壤结冻，形成一定的冻结范围，并使被冻结的地基板块形成一个较高的强度桩筏板，来提高隧道的周围支护。
施工分为桩-plunge（桩注）和板冻-freezing（注板）两部分。
其施工步骤如下：1、进洞：洞口结构加固、插钢管，切断原工地压水管线，并将隧道区域内的杂物、泥土等清除净。
2、桩-plunge阶段：在发现冻结固化后，对隧道进行松动、加固处理。
3、板冻-freezing阶段：根据隧道轮廓和平面布置，对隧道周围不断注冻，直至实现目标。
五、施工工艺高渗透性富水砂层地铁隧道冻结施工工法需要详细制定施工图纸和施工方案，按照不同的阶段分别展开具体的施工工作。
地铁车站围护结构涌水涌砂处理探讨
地铁车站围护结构涌水涌砂处理探讨地铁车站围护结构是地铁工程中非常重要的一部分，其作用是保护车站建筑物和乘客安全。
在一些地铁车站施工过程中，常常会出现围护结构涌水涌砂的问题，严重影响工程进展和质量。
对于地铁车站围护结构涌水涌砂的处理问题进行探讨，有助于更好地解决这一难题。
围护结构涌水涌砂是地铁车站施工过程中的常见问题，主要原因是地下水位高、围护结构不完整或材料缺陷等。
针对这一问题，可以采取以下处理措施：一、防水防渗技术：1. 利用地下连续墙或聚合物材料等进行暂时性的围护结构提前施工，形成密闭的空间，阻止地下水流入。
在施工过程中，利用水泥浆等填充空隙，防止涌水。
当围护结构完成后，再采取永久性的防水措施。
2. 选择合适的防水材料和技术，如使用卷材防水材料、涂料防水材料等，对围护结构进行防水处理。
在材料和施工工艺上要符合相关标准和规范，确保防水质量。
二、泡沫混凝土灌注技术：1. 在施工过程中，对围护结构周围的地层进行泡沫混凝土灌注加固，增加支护结构的稳定性。
泡沫混凝土具有轻质、隔热、隔音等优点，可以有效阻止地下水渗透。
2. 在围护结构表面进行泡沫混凝土涂覆，形成保护层，防止地下水渗透。
在具体施工过程中，要采取严密的施工措施，确保灌注效果。
三、补漏技术：1. 检查围护结构存在的缺陷和裂缝，对问题部位进行处理和修补。
可以采取注浆、喷射混凝土等方式，加固和修复围护结构，防止涌水涌砂。
2. 根据不同情况，选择合适的材料和方法进行补漏。
对于已经施工完毕的地铁车站，可以采用内部封堵或外部防渗的方式进行修补，确保围护结构的完整性和稳定性。
地铁车站围护结构涌水涌砂处理探讨
地铁车站围护结构涌水涌砂处理探讨随着城市地铁的建设，地铁车站围护结构的涌水涌砂问题成为了一项非常重要的工程技术难题。
在地铁车站建设过程中，往往需要在地下挖掘深入的隧道和车站空间，这就不可避免地会遇到地下水的涌入问题。
而地下水的涌入不仅会导致围护结构的失稳，还可能给施工带来很大的困难和危险。
对于地铁车站围护结构的涌水涌砂问题进行探讨和解决具有重要的工程实际意义。
地铁车站围护结构的涌水涌砂问题主要源于地下水的水头高于周围环境的超压作用以及岩土密实程度的影响。
一般情况下，地下水的涌入会导致地铁车站周围的土壤软化，使得土体产生松动和液化现象，从而形成涌砂的现象。
地下水的涌入还会给地铁车站的围护结构带来很大的水压力，增大了结构的荷载。
如何合理地处理地铁车站围护结构的涌水涌砂问题，成为了一个亟待解决的问题。
针对地铁车站围护结构的涌水涌砂问题，可以采取以下一些措施来进行处理：1. 预压法：通过在地铁车站围护结构施工过程中增加适当的预应力，使得围护结构产生一个足够大的抵抗涌水涌砂的反作用力，从而能够抵挡地下水的涌入和砂土的流失。
预压法需要根据具体的地质条件和工程要求来确定预应力的大小和施加方式。
2. 封固法：通过在地铁车站围护结构周围设置防渗和防流的屏障，防止地下水的涌入和砂土的流失。
封固法可以采用各种适合的材料和技术，如注浆、注水玻璃等，来加固围护结构的周围土体，从而减少涌水涌砂的问题。
3. 排水法：通过合理设置排水系统，及时将地下水引导到外部排水管道中，从而减少地下水的涌入和围护结构的水压力。
排水法需要进行详细的水文地质勘测和排水设计，保证排水系统的畅通和有效性。
4. 涌砂处理法：对于已经出现涌砂现象的地铁车站围护结构，可以采用专业的涌砂处理法来解决问题。
涌砂处理法主要包括抽水、加固和修复三个过程，通过抽水将围护结构周围的砂土抽走，然后进行固结与加固处理，最后对围护结构进行修复。
地铁车站围护结构涌水涌砂问题的处理需要综合考虑地质条件、结构要求和工程经济等因素，采取合适的处理措施。
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北京地铁过含水砂层施工
对策
摘要:结合北京地铁五号线磁器口至崇文门区间隧道及崇文门东站的工程实际,比较详细地论述了该区间隧道临时施工竖井和施工横通道、崇文门车站东南风井及风道过含水砂层时所采用的施工方案,介绍了防止涌水涌砂、避免产生过大降沉的方法 ,以及结合具体地质情况所采取的降水措施。
关键词:含水砂层;施工对策;降水盲区
1工程概况
北京地铁五号线05标段即磁器口至崇文门区间及崇文门车站,在五号线的南端,线路南北走向,基本垂直于北京冲洪积扇,属于永定河冲洪积扇的中下部,地处于北京城区较富水区(浅层水井单口出水量为20～30m3/h)。
地下水位北高南低,北部地下水埋深一般3～6m,南部地下水位埋深5～14m,局部地段起伏较大。
地面标高为44m左右,地层主要以圆砾、砂砾卵石为主,一般有厚层粘性土分布其间。
含水层厚度8～12m,
地下水基本流向为由西北向东南,水位埋深17～19m,含水层渗透系数50～80m/d。
本标段采用管井结合辐射井进行深层降水。
因各方面原因降水井施工滞后,且不能在短时间内形成无水施工的作业条件(根据后期降水效果,本地区降水工作应超前土建施工3～4个月),并且该标段地下管线众多,场地狭小造成降水井布设断点,形成降水盲区,降水的缺憾造成地层中滞留大量残留水给竖井及隧道开挖带来很大困难。
2 施工对策与方案
2.1 区间临时施工竖井过含水层施工
磁-崇区间临时施工竖井断面为长6.0m,宽4.6m的矩形,竖井场地由民房拆迁形成,地下6～7m为杂填物,废旧管线较多。
在结构周边内共布臵15眼管井,竖井施工至标高28.69m 时,发现潜水层层面为粉细砂层。
为保证正常施工,在等待降水的同时,采取了竖井内大口井降水施工(直径1.6m)、增加钢格栅锁脚管和加强回填注浆的方案,挖至标高25.50m为粉质砂层,并出现大量涌砂、垮塌现象,无法继续施工。
通过大口井降水的施工对地质情况进行了超前探测。
发现在标高23.5m
处为地质分界线,其下为5m厚的粘土不透水层,为潜水层的隔水层。
提出分侧开挖的施工方案,施工步骤如下,并见图1。
①对竖井采用中间排管分割,减小每步开挖面面积。
先行开挖水量较小的南侧半个竖井。
排管伸入粘土层1m。
②对北半侧竖井进行临时封底,防止涌砂,并设臵滤水层及集水井排水减小水压。
③对标高25.50～23.5m之间井壁的5榀钢格栅,每榀均沿拱架周边打设间距0.2m、长2.5m的外插导管。
用超前注双液浆隔离流砂,并在未完全隔离部位填塞木板堵塞流砂。
④竖井封底后及时在竖井四边含水层到井口范围内开设观察孔,对井壁后土体进行探测。
如发现空洞应及时喷入混凝土干料并注浆回填。
⑤同时,对含水层(厚2m)及其以上松散土层的井壁周边4m的范围内的土体进行回填补偿注浆,以保证竖井周边土体密实。
2.2磁崇区间横通道含水层施工
磁崇区间施工通道位于区间里程K6+624.531处,与区间隧道正交连接。
施工通道全长56.241m,埋深约18m。
地面为竖井施工场地及交通干道崇文门外大街,其中有39.19m位于道路下方。
在横通道标准段拱部施工时,由于残留潜水水位上升导致拱部受地下水流影响的范围加大,每榀开挖均有垮塌现象,坍塌范围一般为拱顶1.5m,向隧道前进方向1m,两侧各1m。
在第三榀格栅架立尚未调整就被流砂淤死。
立即停止开挖,进行封闭掌子面、注浆。
针对竖井、区间横通道马头门段、标准段施工中的共同难点,考虑到如果潜水层底部残留水无法有效排除,施工安全将得不到保障。
提出采用超前下导洞引排水,上断面后跟进的施工方案。
①为保证开挖超前小导洞的上层覆土的隔水性和稳定性,在横通道下部粘土层内距含水层1.5m以下施工超前导洞,在导洞拱顶排设内径为 32的引水钢管,将含水层中的大部分残留水引下来通过PVC汇水
②施做下导洞时预留了两侧墙上部的连接板,为保证结构的完整性在施工横通道上断面时,在上下节板处增加纵向钢格栅,长与边墙格栅用L型钢筋连接。
③在拱部开挖时,每循环打设1.5m长,环向间距10cm的φ32导管,超前注浆支护。
④当导洞施工超前10～15m时,施工横通道的上断面。
在上断面施工时,对不能完全解决的隧道两侧少量流水引起拱腰至拱脚(约1.5m范围两侧径向平均0.6m)的土层损失,在格栅架立后用同标号的喷射混凝土回填。
并及时对横通道砂层周边2.5m范围内的土体进行补偿注浆,预防因含水层砂体流失造成上层土体逐层塌陷。
2.3崇文门站东南风井过含水层施工
东南风井场地内完成25眼降水管井,因施做哈德门饭店基础围护桩(反循环成孔)造成串孔、淤死,实有降水井11眼。
竖井开挖至标高26.4m时,地层为粉细砂层,发现地层含水量加大。
参照区间竖井施工情况,挖大口井进行地质和潜水水位探测。
探测发现标高25.70m为残留潜水层顶面,地层为粉细砂层和含砂粉土层;在标高24.2m处地层分界,下部为不透水的粘土层。
大口井挖设同时,发现标高24.2～25.7m的含水地层情况基本与区间竖井一致,都有大量涌砂现象。
于是提出扩挖井身、施做密排钢管隔离墙的施工方案,见图3。
①在风井内施做3眼大口井进行坑内降水配合开挖。
②为了防止施工中流砂引起坍塌,风井采取竖井井身外扩开挖,以便在流砂层顶部向下周边密排钢管形成钢管隔离墙。
竖井施工结束后将扩挖部分恢复至限界面。
③在含水层过后,及时封闭开挖面,对残留水层进行回填注浆是防止残留水沿井壁下渗造成结构壁后土体流失、危及结构及周边建构物安全的重要措施。
④竖井封底后及时在竖井四边含水层到井口范围内,开设观察孔对井壁后土体进行探测。
如发现空洞应及时喷入混凝土干料并注浆回填。
同时,对含水层2.0m及其以上松散土层的井壁周边4m范围内的土体进行回填补偿注浆,以保证竖井周边土体密实。
⑤在考虑施工顺序时,应先做钻孔灌注桩后做降水井,以防混凝土浆液堵死降水井。
2.4崇文门车站东南风道含水层施工
东南风道三层标高为20.905～25.765m,处于粉质粘土、
粉砂及粘土层,在标高24.2～25.7m为含水砂层。
并且东南风道两侧管线及建构物较多(φ1000mm的上水管、 φ1000的下水管、 φ300mm的煤气、哈德门饭店、盖板河、热力方沟等)。
结合风井的施工情况,过含水砂层极其困难,并且残留水对后续施工的影响很大。
为了避免在开挖边墙时造成严重坍塌,导致拱脚悬空、结构沉降加大,从而影响地下管线及地表建筑物的安全,对风道含水层的施工采用砂渗井进行渗排水降低水位。
在含水层上方20cm处设临时仰拱,临时封闭控制结构沉降,及时对侧壁土体进行补偿和回填注浆等技术措施,见图4。
①以风道二层临时仰拱为施工平台,采用小型螺旋钻机超前施做孔径为240mm、纵向间距1000mm、深8.5m的砂渗井,将含水层中的水渗排至降水效果显著的承压水层;
②根据前阶段的施工经验,在含水层上方仍会有10～15cm的残留水无法完全疏干,为了减小该层水对土层的影响范围及尽快使结构临时封闭,在含水层上方20cm处设臵临时仰拱;
③风道三层分上下台阶施工后,上台阶处于砂质粉土层,开挖时易造成侧壁土体坍落,为了保证周边建构物的安全,要
求对侧壁土体采用水泥水玻璃双液浆进行补偿加固处理;
④对因潜水残留水造成的坍塌部分在格栅架立前,对侧墙一侧先挂钢筋网再采用同标号的混凝土进行回填以防止坍塌的进一步扩大;
⑤及时埋设回填注浆管,回填注浆采用水泥浆。
3结束语
区间竖井选择水量较小的南侧先行施工,以减小开挖断面,达到快速封闭、顺利通过含水层的目的;区间横通道施工充分利用地层的特性与结构之间的关系,采用下导洞先行,将上层残留水引排至下导洞达到减小残留水对拱部砂层影响的目的;东南风井结合区间竖井地质条件,以大口井作超前地质探测,在进入含水层前扩挖井身、施做注浆隔水墙,防止施工时涌水涌砂;对于东南风道,则是利用地质分布与结构的关系,采用施做垂直密集的渗水砂井将上层的残留水导入下面的承压水层来减小残留水对施工的影响。
在含水层段结构封闭后及时进行侧壁补偿注浆,防止壁后土层位移的发展 ,这一系列方案的制定及完善,都是基于对工程、水文地质的认识,并在工程实践的基础上完成的。