沈阳地铁区间暗挖段安全施工技术研究

安军

摘要： 沈阳地铁2号线北延线五标位于沈阳市沈北新区，沈北新区位于蒲河冲积平原，地质情况主要以砂层、粉质黏土为主，地下水源丰富，主要以第四系空隙潜水为主。在沈阳地铁2号线北延线暗挖施工标段中，本区间为唯一的暗挖区间，区间开挖主要以标准断面为主，开挖尺寸为宽6.3米*高6.53米，采用CRD台阶法施工。

Abstract： The 5-sectionfive of north extension line of Shenyang Metro Line 2 is located in Shenbei New District of Shenyang City. Shenbei New District is located in Puhe River alluvial plain. The geological conditions are mainly sand and silty clay， and the underground water is rich， mainly in quaternary pore phreatic water. In the Shenyang Metro Line 2 north extension line excavation construction section， this interval is the only subsurface excavation interval. The interval excavation is mainly standard cross-section， excavation size 6.3m wide* 6.53m high， CRD steps Construction of law.

關键词： 地下铁道工程；冲洪积砂层；标准断面开挖

Key words： subway railway project；alluvial sand layer；standard section excavation

中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）23-0129-02

1 项目概况

1.1 工程概况

沈阳至铁岭城际铁路工程（松山路-道义）土建施工第五合同段包括辽宁大学站-人杰湖公园站区间、人杰湖公园站，区间K6+753.900～K6+773.900为矿山法区间，长度为20米，为单线单洞马蹄形隧道。

区间暗挖段总平面图见图1。

1.2 水文地质情况

本区间位于沈阳市沈北新区，主要地貌为蒲河冲洪积阶地。根据钻探揭示，本工程勘察深度范围内的地层结构范围主要位于素填土层、粉质粘土层、粉细砂层和中粗砂层内。

地层自上而下依次描述如下：

①第四系全新统人工填筑层（Q4ml）；

②第四系全新统蒲河高漫滩及古河道冲积层（Q42al）；

③第四系全新统蒲河新扇冲洪积层（Q41al+pl）；

④第四系上更新统蒲河老扇冲洪积层（Q32al+pl）；

⑤第四系中更新统冲洪积及冰水沉积地层（Q2pl+fgl）。

本区间与盾构接收井相连，在完成盾构接收井主体结构后进行施工。

2 区间暗挖段专项施工技术

本段区间暗挖隧道按喷锚构筑法进行设计和施工，采用复合式衬砌结构形式。初期支护采用喷混凝土、钢筋网、超前小导管和格栅钢架，二衬采用钢筋砼。主要设计参数如下：

①初支喷混凝土：C25、全断面支护。

②钢筋网：采用？准6.5钢筋，构成150×150mm网格，全环单层设置。

③格栅钢架：全环设置，间距0.5m，钢架采用四肢格栅钢架，每环由7段连接而成。

④超前小导管：暗挖结构超前支护采用超前小导管注浆对地层预注浆加固，小导管选用Φ32X3.25的热轧钢管，管壁每隔100～200mm交错钻眼，眼孔直径6～8mm。环向间距0.3m，外插角7～10°。

⑤纵向联结钢筋：纵向每榀格栅之间用Φ22的钢筋联结，间距1.0米，内外层交错布置。

⑥二次衬砌：C40、P10防水钢筋混凝土，仰拱回填：C30混凝土。

⑦锁脚锚杆：每环三根，？准42×3.5，锚杆长L=2.5m，纵向每榀一打。

2.1 暗挖段施工步骤

本区间暗挖段CRD法施工。（表1、图2）

2.2 暗挖段施工方法

采用人工配合机械开挖；遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测、速反馈”的原则进行施工。

①测量放线：根据隧道中线、高程，在掌子面上定出隧道开挖轮廓线；

②超前支护：隧道开挖前先沿拱部开挖轮廓线120°范围内打入Φ32超前小导管，进行超前注浆加固拱部土体。

③每循环开挖一榀格栅间距0.5m，先初喷C25混凝土4.0cm，架设格栅钢架，施工中格栅脚部应清除虚土，采用素砼或木板等垫脚，打设边墙锁角锚管。

④采用PC60小挖掘机开挖，人工修整洞壁后，先初喷C25混凝土4.0cm，架设格栅钢架，挂网，埋设监测点，复喷混凝土至设计厚度，断面初支封闭成环。

⑤根据监控量测的结果进行分析，围岩和初期支护基本稳定后，确定可进行二次衬砌，本暗挖段二衬拟在洞通后从里往外倒退式进行。

⑥清理基面，施做仰拱部防水层、防水层保护层，绑扎仰拱二衬钢筋，支模、浇注二衬混凝土。并适时浇筑仰拱回填混凝土。

⑦施做边墙及拱部防水层，绑扎钢筋，台车就位并封堵头，浇注二衬混凝土。

2.3 早封闭、勤量测

初支喷射混凝土，按照实验室提供的配合比，在拌和机和散装水泥传送器上分别安装自动计量系统，自动拌合，初支混凝土封闭完成后，测量人员每天进行洞内的收敛测量和地面的沉降量测。

3 施工组织

3.1 施工顺序组织

本区间施工现场按照先破除左线大里程和右线小里程洞门，然再破除左线小里程和右线大里程洞门的顺序进行组织施工。现场实行24小时两班倒连续施工制度。

3.2 机械设备配置（表2）

4 心得体会

隧道开挖24小时每个标准洞开挖进尺2m（4个循环），根据已施工完的隧道沉降观测数据显示，地表沉降最大值控制在13mm≤30mm，满足设计要求，上台阶开挖初期沉降较为集中，而下台阶开挖过后初支封闭成环的地表沉降基本没有；施工安全和质量可控；根据施工经验总结，在合理配备施工人员和机械的情况下，确保冲洪积砂层的浅埋暗挖隧道施工安全和质量。

5 结束语

目前暗挖隧道开挖已经全部完成，临近皇家首座建筑物和下穿给水管线施工，对接辽宁大学地铁站，沉降均在控制值内，隧道整体施工进度满足业主的工期要求，施工质量方面已经通过业主质量部门验收。通过本区间暗挖施工，结合现场总结出施工经验，为后续的施工作为参考。

参考文献：

[1]GB50299-1999，地下铁道工程施工及验收规范[S].

[2]沈阳地铁2号线北延线辽人区间设计图纸、资料.

[3]沈阳地铁2号线北延线五标施工组织设计.