超浅埋电缆隧道穿越熊洱河施工技术.pdf

工 超浅埋电缆隧道穿越熊洱河施工技术 赵冬印李文娟 洛阳栾川钼业集团股份有限公司 洛阳4 7 1 0 0 0 【 摘要】在穿越熊洱河的施工中， 严格按照 “ 先治水、 重探测、 管 超 前、严注浆、短进 尺、 快 封闭、 早成环 、 勤 量测”浅埋 暗挖施 工的基本 原则组织施工， 并结合郑州凤凰电缆隧道工程的实际情况， 采取了“ 加 强施工降水、 截流与导流相结合、 洞门口 增设超前管棚加强超前支护” 等 技 术措 施 ， 实现 了快速、 安 全通过 熊洱河的 目的， 为确保 总工期提 供了 保 证， 收到了 很好的经济效益和社会效益。 【 关键词】 超浅埋电缆隧道； 降水； 截流； 导流； 超前地质探测； 超前 支护 1 ． 工程概况 1 ． 1 设计概况 郑州凤凰电缆隧道工程I 标段隧道全长1 4 0 7 ． 9 米， 首端位置位于 郑州金水东路中国酒城 内的2 2 0 k V 凤凰变电站， 出线向西到燕凤路， 沿燕凤路中心线东5 米向南， 途经燕南路、 沈庄北路、 沈庄路、 商城东 路、 熊洱河、 滨河路、 金英路， 向东分支进入终端站， 向南到达郑汴路 绿化带。 该电缆隧道工程横断面设计为直墙、 三心圆坦拱、 平底马蹄型。 主体结构为 喷射混凝土 防水层 模筑混凝土。 隧道支护为复合式 衬砌 钢筋网 连接筋 格栅钢架 喷射C ， 混凝土 防水层C ， 模筑 混凝土。 过熊洱河段隧道断面如下表 断面 开挖尺寸 二村后净空 初支厚度 防水层厚度 二衬厚度 形式 m 尺寸 m mm mm mm B 3 ． 2 8 4 ． 1 3 2 ． 2 O 3 ． 0 5 2 5 0 4 0 2 5 0 E 3 ． 2 8 5 ． 1 3 2 ． 2 0 4 ． 0 5 2 5 0 4 0 2 5 0 1 ． 2 工程概况 电缆隧道在里程k 0 7 o 0 ～k 0 7 3 0 段与熊洱河正交， 穿越熊洱河 底， 隧道顶部距熊洱河底仅3 米， 且河岸两侧都有污水管线和污水井， 距隧道顶部1 ． 5 m～ 2 ． 5 m。 熊洱河河底宽1 5 米， 两边河床宽各7 ． 5 米 ， 熊洱河水量较大， 稳定水位在河岸下2 ． 9 米左右。 1 ． 3 工程地质与水文地质 隧道经过该地段地基土主要 由填土、 粉土、 粉质粘土、 粉细砂组 成。 根据地质报告， 沿 线地下水类型为潜水， 稳定水位埋深 1 ． 3 0 5 ． 3 0 m。 由于地下水位埋深较浅， 因此， 施工前必须采取治水措施。 2 、 本段工程特点 难点 2 ． 1 隧道所穿越地层为粉土和粉质粘土， 渗透性差， 渗透系数在 1 0 ⋯1 0 量级之间， 持水性强， 呈饱和、 软 塑状态 ， 局部流塑， 地质 复杂多变， 透水层与不透水层呈互层出现。 2 ． 2 隧道开挖范围内粉土与粉质粘土交界处地层中的含水不易 疏干， 施工中涌泥、 涌水现象严重， 水土流失随之引起地面沉降。 2 ． 3 隧道最浅处覆土厚度只有3 m， 属超浅埋隧道， 所以地表防沉 降， 洞内防涌水、 防坍塌等均放在施工第一位。 2 ． 4 该段污水管线众多， 水量大， 控制地表沉降， 以免造成污水 管线断裂泄漏非常重要。 3 ． 施工原则 3 ． 1 先治水 本段工程施工治水主要分为洞外降水和洞内降水两部分。 洞外 降水主要是靠地面真空井降低地下水位， 同时配合洞内轻型井点降 水， 将土体中靠真空降水无法排走的部分水抽干， 达到无水施工的条 件。 3 ． 2 超前地质探测 3 ． 2 ． 1 洞外探测 为保证安全通过熊洱河及管线， 在施 工前用洛阳铲从地面向下 打设探孔对地面周围土层进行探测 ， 摸清隧道掌子面前方及管线周围 的土质情况， 提前探明管线基础周围的土体含水和土质情况。 3 ． 2 ． 2 洞内探测 在掌子面中部打设长度为5 m， 直径 5 0 mm的钢管进行洞内 超前探测 ， 并随着掌子面向前延伸而逐渐顶进， 探测隧道掌子面前方 的土体含水情况， 判断降水效果。 3 ． 3 预加固 隧道开挖施工时， 根据超前探测情况， 加强超前支护措施， 采取 洞内加长加密管棚和超前注浆， 洞外地面注浆加固管线周围地层等 措施 ， 减少地面和管线沉降。 3 ． 4 早成环 由于本段土质主要为粘土和粉质粘土， 土体 自 稳能力较差， 为争 取早成环、 快封闭， 采取上半断面增加临时仰拱， 使上半断面先封闭 成环通过后， 再施作下半断面， 达到最终全断面成环。 4 ． 技术措施 电缆隧道穿越熊洱河底时， 施工关键在于防渗漏、 防坍塌、 控制 地面沉降。 施工时， 采取了以下措施 4 ． 1 加强施工降水 4 ． 1 ． 1 在熊洱河地段， 以隧道为中线对称布井， 熊洱河河床底布 设4 口真空井， 降水井距隧道中线2 ． 5 m， 降水井深度1 5 m， 加深至隧道 底板下8 m， 降水井 间距由一般地段的l O m N 密至8 m， 保证隧道开挖 时达到无水施工条件。 4 ． 1 ． 2 在地面降水效果不好时， 洞内采取轻型井点降水相结合的 方法， 尽可能疏干隧道开挖范围内的地下水。 4 ． 1 ． 3 降水时间由原一般地段的1 0 天延长至2 0 天。 4 ． 1 ． 4 施工中加 强降水管理 ， 现场人员做好 降水井水位观测记 录， 及时反馈， 配合洞内外超前地质探测， 指导洞内施工。 在地下水位 未降至设计水位 隧道底板下1 ． O m 之前， 洞内禁止施工。 4 ． 1 ． 5 在开挖撑子面处打设1 0 根轻型井点管， 辅助洞外进行降水， 真空管材料采用 3 2 钢管， 长度为2 m， 钢管前端预留出l O O mm做成尖 锥状， 以便打入体内， 降水管外包裹两层滤布， 最外层包裹一层棕树 皮。 4 ． 2 截流与导流相结合 4 ． 2 ． 1 熊洱河截流与导流 为保证过熊洱河段施工的安全， 避免由于熊洱河水压过大，给 施工安全带来威胁， 施工中采取截流与导流相结合的施工措施。 具体 措施 在距隧道中心线两边各l O m的上下游处各设置一道围堰， 在河 床底部布设2 0 根中1 5 9 钢管， 长度L 2 5 m， 可将上游的水引入下游。 当实 工 徽术 际水流量过大时，可增加水泵排水。 4 ． 2 ． 2 污水管截流和导流措施 在调查清楚地下管线的走 向与分布后， 对施工竖井南侧的污水 管进行截流， 在距隧道中线两侧最近的污水井中用砂袋堵塞， 保证隧 道上方无水， 排出除隐患， 并用水泵将污水导流至下游污水井。 4 ． 3 短进尺， 早成环， - 陕封闭。 勤量测 4 ． 3 ． 1 t／ 保证掌子面稳定， 开挖成形后， 先素喷5 c m厚的混凝土， 再立拱， 且将隧道开挖进尺由原设计的0 ． 6 5 m缩短至0 ． 5 m。 4 ． 3 ． 2 N缩短掌子面暴露时间， 先开挖上半断面， 并增设I 1 6 1时 支撑， 待隧道上部贯通后， 再进行下部仰拱的施工。 4 ． 3 ． 3 ／ ll 量组每天对熊洱河地面和污水管线进行沉降观测， 及时 处理并反馈量测数据， 指导洞内施工。 4 ． 4 打设超前管棚进行超前支护 4 ． 4 ． 1 在施工竖井向南k 0 6 9 1 ～ k O 6 9 6 段内有三座污水井， 为防 止开挖产生沉降， 污水井管开裂漏水， 影响隧道施工安全， 在竖井向 南挂洞门时拱顶打设超前管棚。 超前管棚材料采用05 0 钢管， 单根长 度5 m， 前端预留1 0 0 mm， 加工成尖锥形， 在开挖轮廓线外水平打入土 体内， 环向间距5 0 0 mm。 5 ． 结束语 本段工程施工严格按 照上述施工原则和技术措施施工， 快速安 全地通过了熊洱河段， 达到了预期效果。 从本段施工中可以得到几点 结论 ①在富含水地段采用浅埋暗挖法修建隧道， 首先要解决降水问 题， 即要达到无水施工条件， 在土体渗透系数1 0 4 ～1 O 一6 量级之间 时， 通过普通深井降水不能解决降水问题时， 要采取深井真空降水和 隧道内轻型井点降水相结合的方法进行降水。 ②在隧道通过河流、 管径较大的污水管时， 要解决外来水源补 充地下水问题， 即进行截流和导流。 否则， 施工风险很大。 ③在隧道通过河流和污水管的施工中， 必须 坚持浅埋暗挖法 “ 先治水 、 重探测、 管超前、 强支护、 早成环、 严注浆、 快封闭， 勤量 测” 基本原则。 参考文献 [ 1 】 王梦恕． 地下工程浅埋暗挖技术通论[ M ] ． 合肥 安徽教育 出版 社 ． 2 0 0 5 7 5 -1 o 0 ． 【 2 】 关 宝树 ． 隧道工 程施 工要 点集[ M 】 ． 北京 人 民交通 出版 社 ， 2 0 0 3 2 0 -5 0 ． [ 5 ] 崔 玖 江 ． 隧道 与地 下 工程修建 技 术[ M 】 ． 北 京 科 学 出版 社 ， 2 0 0 5 1 0 - 5 5 ．【 4 1 宋树 昌． 长短管结合注浆堵水法施工过 河隧道 【 J 】 _ 市政技术， 2 0 0 9 5 2 9 0 - 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