大断面地下隧道穿越地裂带施工技术研究

王 佳 牛方园 郭港港

西安高新区建设工程质量安全监督站 陕西 西安 710000

1、工程概况

西安市科技八路快速通道项目位于西安市高新区，科技八路以东西向横穿f7地裂缝，西安f7地裂缝总体走向NE（北纬、东经）65-75°，倾向SE，倾角75-80°，发育带宽度达55m，总长度22.8km，在线路两侧附近见多处新有破坏，活动性强。

2、研究方向

面对大断面、超长跨度、深基坑、地裂缝带的施工工况是一个重难点，且西安市周边多地均面临此问题。地裂缝活动造成的上下盘不均匀沉降会给建筑造成极大的损害，沉降过大将造成地面道路裂缝、隧道防水能力下降、结构使用年限减少等危害，造成经济损失及安全风险，为了加强隧道抵御病害的能力，减少损失，保证周边建筑物安全及交通正常运行，减少对社会的影响等。

3、隧道防水关键技术研究

因f7地裂缝横穿隧道结构，沉降过大将造成隧道主体结构错位，导致隧道防水能力下降、结构使用年限减少等危害。设计时遵循“以防为主、刚柔相济、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则，设置特殊变形缝防水结构，解决因沉降造成防水效果不佳的危害。

3.1 特殊变形缝防水

地裂带变形缝间距宜为10-15m，根据本工程经过f7地裂带，变形缝间距设置为5.5-10m，特殊变形缝宽度为10mm。设置“U”型、“且”型两道止水带。

（1）、止水带安装

根据止水带安装位置，确定安装顺序。“且”形止水带需提前预埋，即在混凝土浇筑前提前定位安装。U形止水带后期安装，即在完成嵌缝处理后进行现场安装。

工艺流程：施工准备→且形止水带定位安装→预埋多次注浆管→结构混凝土浇筑→特殊变形缝处理及填塞→U形止水带定位安装

1）、且形止水带定位安装

“且”形止水带定位安装流程：底板防水施工→预制且形止水带→钢板基面焊接及处理→且形止水带加固固定

2）、预置“且”形止水带

底板防水层质量验收合格，确保无破损、皱褶后，用开孔钻头在且形止水带两翼距边缘100mm处钻孔（间距250mm），将950mm×60mm×3mm钢压条、M14长螺栓、螺母、垫片及橡胶圈有序地固定在且形止水带上。将且形止水带放置于特殊变形缝位置，同时保证且形止水带的环向中心与设置位置相同。止水带通过与斜向支撑筋和环向定位钢筋固定，确保后期混凝土浇筑过程中不发生平面滑移。钢筋绑扎过程中要预留止水带、端模板的装配空间，特殊变形缝宽度按100mm预留。

3）、“且”形止水带加固固定

为避免止水带与结构松脱，将且形止水带预埋螺栓同纵向分布钢筋焊接，保证其与结构表面垂直。通过斜向支撑筋、环向定位筋、螺母等方式对且形止水带加固固定。

4）、预埋多次注浆管

①注浆管端头接口安装到增强钢筋外，确保端头接口沿模板外表面固定。

②根据实际需要长度裁剪注浆管，每段为6～8m，最大长度不超过10m。

③将多次性注浆管与注浆管的端头接口连接起来。

④两条连续的注浆管末端重叠不少于15cm，相距2～3cm。

5）、U形止水带定位安装

①钢板基面焊接锚栓

锚杆采用φ16mm，锚栓长度为195mm，间距为（200±10）mm，锚栓垂直钢板焊接。焊接时绕锚栓焊接，不得点焊。焊接完成后对锚栓根部进行焊渣清除，保证焊接部位平缓过渡。

②钢板基面修补处理

打磨清除钢板表面和接缝中的水泥浮浆、灰尘、焊渣及其他附着物，钢板表面要求平整，基面上不得有尖锐的毛刺、铁管、钢管、铁丝等突出物。钢板表面的小孔洞、小缝隙，采用快速固化原子灰堵塞抹平。钢板表面存在较大缺陷时，先进行表面清理，后采用焊接修补并打磨整齐。

③U形止水带安装

U形止水带安装同一断面处从拐角部位开始，保证止水带同安装基面粘贴密实。止水带的环向中心线要与特殊变形缝的位置相同。将止水带预置在安装基面后，以布置的锚栓间距为基准，在止水带的钻孔区域逐个钻孔，然后将锚栓通过止水带，依次加装钢压条、钢压板、橡胶垫圈、钢垫圈、双螺母。顶部和侧墙安装完成后，要进行止水带断开部位的合拢搭接。搭接部位应控制在管廊底板部位且在垂直中性线范围内，搭接工作应在安装过程中由止水带生产厂家进行，采用现场缝合后硫化搭接方法完成。

4、结语

西安地区的地裂缝数量众多、规模巨大、危害严重、治理困难，在世界上堪称典型。对于大型基础设施工程，为应对地裂缝的变化造成建筑（构筑物）结构不利影响，通过各项施工工艺、方案设计等将不利影响减少，保证工程施工质量、安全。同时为其他类似工程提供参考。