淺談高寒地區(qū)地鐵暗挖施工管線沉降處理技術(shù)

胡恒帥

摘? ? 要：隨著城市軌道交通的發(fā)展，對(duì)地鐵施工的要求也越來越高，高寒地區(qū)地鐵暗挖施工也逐漸走進(jìn)了我們的視野，而地鐵暗挖施工管線沉降控制也是暗挖施工中的重點(diǎn)，現(xiàn)就長(zhǎng)春地鐵暗挖施工中管線沉降處理技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要說明。

關(guān)鍵詞：管線;沉降;高寒

1? 工程概況

解放大路車站位于吉林省長(zhǎng)春市人民大街與解放大路交匯處，處于長(zhǎng)春市中心位置。車站上方管線錯(cuò)綜復(fù)雜，由于地處高寒地區(qū)，管線埋深基本在2.2m～5.2m左右。解放大路站主體上方管線主要有給水、污水及燃?xì)獾裙芫€。車站主體上方十字換乘區(qū)域測(cè)點(diǎn)布置詳見圖1。

2? 對(duì)施工的影響

2.1? 初步勘查

（1）這個(gè)車站上方的管線很復(fù)雜，大部分是在19世紀(jì)30年代時(shí)期建造的，老化的情況比較嚴(yán)重。而且主要是鑄鐵管，其剛度相對(duì)較高;管道采用法蘭連接和鉛口鏈接的方式，極其容易發(fā)生斷裂。因此，地鐵暗挖產(chǎn)生的車站主體上方土體沉降對(duì)管線影響非常大，從而控制管線沉降是地鐵暗挖施工的關(guān)鍵控制點(diǎn)。

（2）管線周圍土體基本上是雜填土，管線年代較久且出現(xiàn)滲漏的情況，帶走周圍的土體，如果土體產(chǎn)生沉降，會(huì)對(duì)管線帶來非常嚴(yán)重影響，會(huì)直接給地鐵暗挖施工造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及到施工人員的安全，因此，管線沉降控制是確保施工安全、質(zhì)量和進(jìn)度的重要條件之一[1]。

2.2? 產(chǎn)生后果

（1）本車站上方的有水管線分別為給水、雨水及污水管線，一但管線發(fā)生破裂需停止路上的行車，并進(jìn)行開挖搶修，搶修的時(shí)間比較長(zhǎng);同時(shí)水滲到地下嚴(yán)重影響暗挖施工，并危及施工工人的生命[2]。

（2）本站在解放大路與人民大街交匯處，長(zhǎng)春市中心位置，燃?xì)夤芫€一但發(fā)生破裂，需將以破裂點(diǎn)為中心2公里范圍內(nèi)的人群疏散，停止一切車輛通行。這樣會(huì)帶來相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失及非常不好的社會(huì)影響。

3? 沉降原因分析

（1）地鐵施工降水，由于降水區(qū)域內(nèi)部水位下降，在水位下降同時(shí)水在土顆粒的間隙中會(huì)產(chǎn)生滲透力，滲透力的方向向下，從而帶動(dòng)土體下沉。在降水區(qū)域外側(cè)由于雨水的下滲和管線自身漏水下滲也會(huì)產(chǎn)生滲透力，只是下沉比較小。

（2）地面擾動(dòng)，由于地鐵暗挖施工改變了在施工區(qū)域范圍內(nèi)土體內(nèi)部原有的受力結(jié)構(gòu)，加上地面行車產(chǎn)生的均布荷載和摩擦力對(duì)土體受力結(jié)構(gòu)的影響產(chǎn)生下沉[3]。

（3）路面剛度減小，由于降水施工及不良地質(zhì)體施工改變了路面及基層的內(nèi)部受力，使路面的剛度降低，在外力的作用下管線產(chǎn)生下沉。

（4）在暗挖施工過程中，施工工人責(zé)任心不強(qiáng)，沒有認(rèn)真理解十八字方針，對(duì)掌子面沒有進(jìn)行及早的封閉，引起車站主體上方土體沉降，從而帶動(dòng)管線下沉。

（5）CRD小導(dǎo)洞施工中，每個(gè)導(dǎo)洞采用微臺(tái)階法施工，臺(tái)階長(zhǎng)度過短沒有達(dá)到規(guī)范要求，也是管線沉降的原因之一。

（6）在開挖風(fēng)道或是主體上部導(dǎo)洞時(shí)，施工工序脫節(jié)，沒有及時(shí)的對(duì)拱部進(jìn)行背后注漿，同時(shí)沒有根據(jù)沉降情況進(jìn)行反復(fù)注漿。

4? 沉降的處理方法

4.1? 針對(duì)沉降原因采取的措施

（1）針對(duì)沉降超過預(yù)警值管線的上方土體進(jìn)行反復(fù)注漿，優(yōu)化施工方法，在冬季施工時(shí)在洞內(nèi)通過測(cè)量放樣找出管線位置在管線的兩側(cè)鉆孔進(jìn)行注漿，改變管線周圍土體土質(zhì)，有效地防止管線下沉。

（2）針對(duì)路面剛度減小及路面上車的擾動(dòng)，采取在路面管線位置及周邊鋪設(shè)鋼板的方法，減小地面上車輛對(duì)地下管線的擾動(dòng)，同時(shí)加大瀝青混凝土路面的剛度，達(dá)到良好的控制管線下沉的效果。

（3）針對(duì)工人責(zé)任心不強(qiáng)及臺(tái)階預(yù)留長(zhǎng)度問題，積極組織施工相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)學(xué)習(xí)，并再次進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，提高施工相關(guān)人員的質(zhì)量及安全意識(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行十八字方針，及早的進(jìn)行封閉。同時(shí)增加臺(tái)階的預(yù)留長(zhǎng)度確保暗挖施工的安全[4]。

管理人員分別對(duì)各施工工點(diǎn)進(jìn)行24小時(shí)盯控，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行整改，要求現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員加強(qiáng)班前交底，確保施工人員牢牢記住各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)。

（4）針對(duì)注漿不及時(shí)問題，項(xiàng)目部積極的對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行研究及探討，對(duì)可以進(jìn)行注漿施工的工作面進(jìn)行及時(shí)的注漿，并且對(duì)超前小導(dǎo)管進(jìn)行反復(fù)的注漿。

通過對(duì)沉降原因的采取相對(duì)的措施，結(jié)合地鐵暗挖的施工工藝對(duì)管線進(jìn)行處理之后，監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)顯示沉降速率趨于平穩(wěn)。車站主體上管線（2#風(fēng)道上方給水和燃?xì)猓┑某两邓俾嗜鐖D1、圖2。

通過上圖9月份數(shù)據(jù)顯示沉降速率已由每天的平均沉降1mm降低到平均值將近0mm。

5? 小結(jié)

高寒地區(qū)地鐵暗挖施工中，在控制管線下沉的同時(shí)，管理層和各施工人員也意識(shí)到質(zhì)量和安全問題。在很短的時(shí)間內(nèi)控制了線路的下沉，保證了地下地鐵暗挖施工的安全，提高了施工的質(zhì)量和進(jìn)度，為下一步的地鐵施工提供了保障，為以后的地鐵暗挖控制管線沉降，提供參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] 工程地質(zhì)手冊(cè)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，《工程地質(zhì)手冊(cè)》編委會(huì)，2007.

[2] 王輝，周環(huán)宇，巴鑫，吳全龍.基于狹長(zhǎng)型規(guī)則地鐵基坑的水平支撐體系創(chuàng)新研究[J].施工技術(shù).2017（20）.

[3] 陳開端.地鐵基坑施工中水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)累計(jì)值超標(biāo)及其影響分析[J].城市軌道交通研究.2016（8）.

[4] 宋曙光.滲流作用下復(fù)合地層盾構(gòu)隧道施工開挖面穩(wěn)定性及控制研究[D].山東大學(xué)，2016.