淺埋暗挖在北京地鐵建設(shè)中的應(yīng)用

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1、“淺埋暗挖”技術(shù)在北京地鐵建設(shè)中的應(yīng)用“淺埋暗挖”技術(shù)在北京地鐵建設(shè)中的應(yīng)用摘　要：全面總結(jié)了“淺埋暗挖法”的形成過程及其技術(shù)關(guān)鍵，介紹了“淺埋暗挖”在北京地鐵車站工程中的應(yīng)用及其配套技術(shù)?！　￡P(guān)鍵詞：地鐵車站；淺埋暗挖法；注漿加固；大管棚護頂；掛網(wǎng)噴射混凝土；圍巖監(jiān)控測量　　　　近十幾年來，北京地鐵及市政公用管線工程，越來越多的采用了“淺埋暗挖法”進行設(shè)計與施工。其使用范圍之廣，使用單位之多，發(fā)展速度之快，令國內(nèi)外同行所矚目?！　倓偨ǔ赏ㄜ嚨谋本┑罔F“復(fù)-八線”全長12.7km，其中區(qū)間隧道長約7km，地

2、鐵西單站、天安門西站、王府井站、東單站等，均采用了“淺埋暗挖”技術(shù)設(shè)計施工。1994～1995年間，在北京長安街下，用“淺埋暗挖法”還建成了20余條人行地下通道，建成了頗具名聲的國家計委門前的大型地下停車庫。近5年來，每年以數(shù)百公里計的各種市政公用地下管網(wǎng)，都采用了“淺埋暗挖”技術(shù)設(shè)計施工，可謂“淺埋暗挖”遍布北京市各個建設(shè)地區(qū)?！　∪缃?，這項技術(shù)已在全國各主要大城市，如廣州地鐵一號線、深圳地鐵、鄭州電力管線、徐州的地下通道等普遍使用。這項技術(shù)之所以發(fā)展很快，主要是因為我國地下空間的開發(fā)和利用歷史不長，而“新

3、奧法”的設(shè)計施工原理頗具新意，適于我國地下工程特點，其占地少、拆遷少、擾民少、影響交通少、污染環(huán)境少等特點，極其適合在城市，尤其是在城市中心區(qū)、舊城改造、繁華地帶、交通擁擠地段進行各類地下工程建設(shè)。目前，各地區(qū)結(jié)合自身的特點，利用“新奧法”原理進行設(shè)計、施工均有所發(fā)展，有所創(chuàng)造，通過不斷總結(jié)，有所共識，并經(jīng)過實踐檢驗，形成了目前大家公認(rèn)的所謂“淺埋暗挖”法原則?！　〉?，我們還應(yīng)清醒地看到，該項按照“新奧法”原理興起和發(fā)展的技術(shù)雖然已被廣泛推廣使用，僅就北京市的情況而言，并非所有的使用單位都真正地掌握了其真諦

4、。無論在北京地鐵工程中，還是在市政公用管線施工中，或因生搬硬套、或因片面性、或因配套技術(shù)不足，僅強調(diào)“只要會噴錨支護就會淺埋暗挖”的誤導(dǎo)，造成坍塌、沉陷、滲漏、留下無窮后患的例子，也是常見的。因此，有必要對“淺埋暗挖法”設(shè)計施工進行深入的研究，綜合分析，全面總結(jié)。本文僅就北京地鐵“復(fù)-八線”建設(shè)中，應(yīng)用“淺埋暗挖法”設(shè)計施工主要戰(zhàn)例概括性地進行分析總結(jié)?！　　　?　“淺埋暗挖”技術(shù)首次應(yīng)用在北京地鐵復(fù)興門折返線工程　　　　北京地鐵復(fù)興門折返線工程于1986年8月15日開工，1987年12月28日竣工。該工程主

5、要是為了使蘋果園至復(fù)興門的地鐵車輛，在復(fù)興門底層站東端折返，從而使二環(huán)路下的北京地鐵二期工程形成環(huán)線，使運輸能力提高15倍以上?！　¤b于該折返線工程處于繁華的長安街地下，顯然，再按照過去北京一、二期地鐵所采用的明開敞口、切斷交通的施工方法已不可能。當(dāng)時北京市地鐵建設(shè)總指揮部和鐵道部隧道工程局結(jié)合實際情況，利用“新奧法”的原理，研究了北京地表浮土6～10m以下暗挖設(shè)計施工的技術(shù)并得以實施，即北京“淺埋暗挖法”產(chǎn)生了。這是北京地區(qū)進行地下工程設(shè)計施工的一次革命。　　“新奧法”的基本原理是：在施工的全過程中保護圍巖

6、，調(diào)動和發(fā)揮圍巖的自穩(wěn)、自承能力，確保施工順利進行，在工程竣工后，依靠圍巖的固結(jié)和自承力，確保不塌不陷。這也是“淺埋暗挖法”的核心。從這一原則出發(fā)，可以根據(jù)地下工程的具體條件，靈活選擇開挖方法、支護形式、噴錨技術(shù)、施作時機和輔助工程等?！　?fù)興門折返線工程全長358m，包括南北區(qū)間正線隧道、渡線和各類別的洞室，共折合單線隧道長1098m，隧道斷面31種，最大跨度為14.46m。全部折返線隧道工程埋深9～12m，穿過第四紀(jì)沖洪積砂礫層。隧道拱部穿過粉細(xì)砂層，邊墻穿過礫石或砂礫層，無膠結(jié)，松散、自穩(wěn)能力差。　　為

7、了達到“地表沉降不大于30mm，不塌不陷、不滲不漏”的設(shè)計要求，確保工程質(zhì)量，做到萬無一失，邊試驗邊施工，經(jīng)專家認(rèn)定，采用復(fù)合式襯砌法進行設(shè)計。初期支護的形式為網(wǎng)構(gòu)剛架+鋼筋網(wǎng)+C20噴射混凝土，厚30cm；二次襯砌為35cm厚的防水混凝土；在初期支護和二次襯砌間布設(shè)PVC防水板。通過研究實踐，初步形成了一整套“淺埋暗挖”的設(shè)計施工技術(shù)。這里對3個主要技術(shù)環(huán)節(jié)簡述如下?！　?.1　穩(wěn)定地層，改造地層，提高松軟地層的自穩(wěn)能力　　穩(wěn)定地層的主要手段是用注漿加固隧道周邊地層，用管棚加固隧道拱部地層。要根據(jù)地質(zhì)和施工

8、的具體情況確定注漿的范圍、壓力和材料，達到改善地層的物理力學(xué)參數(shù)(E、C、φ、μ)，提高地層的自穩(wěn)能力?！　〈蠊芘镒o頂，就是運用鉆機沿洞室拱部輪廓線鉆設(shè)DN115的鋼管，布設(shè)范圍為80°～140°，每m布4根且管內(nèi)注滿水泥漿液。從開挖到進尺，整個洞室處于大管棚的支護之下。　　小導(dǎo)管注漿加固地層，就是利用DN42mm的小型鋼管，在洞室周圍按30～50cm間距布設(shè)，壓注水泥或水玻璃漿液，填充砂礫層孔隙