地铁矿山法施工质量控制探讨

目前地 铁隧道工 程用矿 山法 施工 的主要 机具 包括 ：风 镐 、风 钻、混凝 土喷射 机 、注 浆机 、有轨 或无 轨 运输 、常
规通讯设 备 、竖井 提升架 或提 升机等 。人 工 开挖或 钻爆 法 开挖等属于半 机械半 人工的作业方式 ，施工条件 比较恶劣 。 因此 ，施工 水平 的提 高 主要是 继 续 引进 新 机具 、新 工艺 ，
高昂的盾 构工法 发展迅速的原 因所在 。
２ 矿 山法 施工 中工 程质 量控 制要 点
２ １ 地质预 报 和 地 质 资料 的核 实贯 穿 于 隧道 施 工 质条件 ，及时组 织有 关各方 ，确 认变更 ，调整工 序安 排和 ．
的 始 终 １ ）工 程实践表明 ，隧道开挖所揭示的 围岩条件与勘探 设计 资料 不相 吻 合 的情 况时 有 发生 ，甚 至 因此 发 生 涌泥 、
混凝土输送泵 、最 大 限度地 降低 混凝 土坍 落度 至 １ｃ 以 ６ｍ
下，是防止二 次衬 砌混 凝土裂 纹 的首 要技 术措 施 。此 外 ， 加强衬砌台车 的刚度 、引用 附着 式震捣 器 ，也 可 以提 高混 凝土 的密实度 ，防止混凝 土渗水 。 ４ ）施工缝的处理 除凿毛外 ，还加设 了遇 水膨胀止水条 措施 。止水条的敷设 工艺要求 高 ，粘贴基 面必须 平整 ，固 定必须牢靠 ，应有一 层砂浆 层来封填 止水 条周 围 的凹槽和 空隙。实际 这 些要求均 难 以达 到 ，特别是水 平施工 缝及
工 的目标 。
如湿喷机械 、单臂 掘进 机、冻结 法等 的引进 。还 有 ，针 对 特殊断面结 构及 不 良地质 围岩 条件 的隧道 工程 ，相应采 用 全 断面、半 断面、Ｃ Ｄ、Ｃ Ｄ、双侧壁导 洞 （ Ｒ 眼镜 ） 法等 施 工 工 方法 以及 大 管 棚 、水 平搅 拌桩 、深 孔 注浆 、井 点 降水 、 旋 喷注浆等技术 措施 ，据 以成 功地建 成 了一批 复杂 、困难 的单线隧道 、双线 隧 道 、双 连拱 隧 道及 三 连拱 隧道 工程 ， 使得矿 山法 的技 术水 平得 以充实 和提 高。用矿 山法 修建 的 隧道工程普遍存 在防水性 差 、二次衬砌 混凝 土裂 纹较明显 、 软弱围岩段 的地 表下 沉值 较大三 大 问题 ，这 也是造 价 明显
超前预报 、地质素 描等列 入招标 文件 的技术 条款 中 ，要 求 承包商单独列 项计算 费用 ，编 制技术 方案 ，以确 保项 目的
实施 。
３ ）施工阶段 的地质补勘主要是弥补勘探阶段 因受地 物
限制而招致探孔远 离线路 或 间距 过大 的缺 陷，使 得 隧道 范 围内的探孔间距达 到 ５ ０～６ ｍ的要求 ，且在地 质急变地 点 ０
４ ）仰拱部位容易积水 、造泥 ，喷射？昆凝土前必须 清
除松碴 、泥浆 ，疏干积水 ， 自下而上施喷 ，严禁带水喷射 。
５ 初期支护 出现渗 、漏 的部位 ，可采取初期支护 背后 ）
注浆等技 术措 施进 行处 理 ，特 别在 施作 二次 衬砌 的地段 ，
必须采用 一切 措施 ，使 初期 支护表 面无 明显 滴水 或 流水 ，
涌水等 突发性灾 害而 措手不 及 ，给 工程 的安 全 、进度 、投 收稿 日期 ：２０ ０ ７—１ ０—１ ２
２ ２ 隧道 开挖 及 初 期 支护 的 质 量控 制 与 结构 防水 ．
关 系密切
作者简 介：朱杰利 （ ９４一） １６ ，男 ，北京人 ，高级工程师 ，长期从事矿 井设计及 管理工作 ，现 担任 中煤邯郸设 计工程有
境的安全 ，目前尚存在一定的难度 。文章从 工程管理的角度 ，结合广州地铁三号线矿山法隧道工
程 中所遇 到的 问题 ，阐明 了矿 山法施 工 中的控 制要 点 。 关 键 词 ：地 铁 隧道 ；矿 山法 ；质 量控 制
中 图分 类号 ：Ｔ ７ ２ ２ Ｕ １ ．
１ 地铁 矿 山法 施工 现状
避免在 防水板背后 形成 水囊 ，影 响二次衬 砌 的防水效果 和
受力 状 态 。
３ 建
议
１ ）在广州水文地质条件下 ，就 目前 的施 工材料 、施工 工艺 、施工技术管理 水平来 说 。对于全 封闭 防水 应认 真研
究。
２ ３ 二 次 衬 砌 混 凝 土 （ 钢 筋 混 凝 土 ） 防 水 性 能 ． 或 的 的 质 量 控 制
照全封闭 的二 级防水 标 准。而且 泵房 泵排 量要 适 当提高 ， 引排水 的标准应根据 地 ｌ 围环境 、地 质水 文资料进 行考 面周
虑。
２ ）在综合防水措施中 ，以混凝土 自防水为 主，要求混 凝土 的抗渗参数达到 ｓ ８的标准 ，这从材 质及 混凝土配合 比 上容易满足 。但在 施工工 艺上 ，却存在 困难 ，首先是 洞 内 施工条件恶劣 ，采用 台车浇筑 混凝土 ，要求 混凝 土的坍落 度高达 ２ ２ ｃ ０～ １ｍ，使得混凝 土容易发生 干缩裂纹 ；其次是
集 中漏 水 点 、施 工 缝 处 加 钻 注 浆 孔 ，钻 注 浆 孔 时 严 禁 穿 透
以及中线 、高程 、内净空尺寸等关键问题。 ３ ）第一次喷射混凝土宜于格栅钢架安装前施作 ，以及
时封闭围岩表面 ，亦保证 钢架背后保 护层 的厚度 。格栅 钢 架间的混凝土喷射作业 中要特别 掌握好 喷射方 向和喷射 点 对准钢筋 的空 间，尽量减 少 因 受 钢筋 阻挡而形 成 的空洞 ， 增强初期支护喷混凝土层的密实度 ，提高其防水 能力 。
制 度 ，提 高 施 Ｔ 队伍 的施 工 素 质 。
５ ）考虑城市地铁施工的地 面沉 降控制要 求 ，应 采用强
支护 ，最大限度地抑制 围岩变形 。 ６ ）防水板和二次衬砌之间设置疏水 软管 ，以引排穿过 防水板的渗漏水。 ７ ）对暗挖区间 ，考虑到广 州水文地质条件及 岩层遇水 软化 的情况 ，建议考虑 普遍 加设格栅 、挂网喷混 凝土 的方 式 ，以防止在 现有 排水条件 下 出现岩层 软化和 自身强度 降 低 以及围岩应力恶化等情况 。
的主要部位 。据此 ，加 强施工缝 的处理 及止水条 的工艺控
初期 支护完成前 的时段 内的围岩坍方 ，必须严格 控制小 导
管 的 角度 、问 距 和 注 浆 参 数 ，充 分 重 视 注 浆 压 力 和 封 堵 措
制 ，甚至是否必须设置止水条措施 ，均为急待解决 的问题。
５ 防水板 的敷 设质量重点在于纵横交点处 、补疤 等不 ） 能使用热合机 的地方 。对此 ，一 方面要求不 断开发 粘结补 贴 的新材料 、新工艺 ；另一 方面 还要求加强 施工控 制和进
施工 的大面积拆 迁 ，最 大 限度 地减 少 了对 沿线 居 民 日常生
活和出行的影响 ；其 工程 造价 明显低 于盾 构法 。尤 其在 过 天河村 、林 和村 、越 秀山 、解 放路段 等 特殊 地段 ，以及 折
返线、渡线 、联 络通 道等 复杂断 面结 构的 隧道工 程 中 ，矿 山法已成 为难 以取代 的工法。
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２０ ０ ８年第 ２期
煤
炭
工
程
地 铁 矿 山法 施 工质 量 控 制 探 讨
朱杰利 ， 赵 艳 ，李晓彤
０ ６３ ） ５ ０ １ （ 中煤 邯郸设计工程有限责任公 司，河北 邯郸
摘
要 ：在 城 市地铁 暗挖 隧道 矿 山法施 工 中，如 何控 制 工程 质量 ，确保 隧道 施 工及 其 周 围环
限责 任公 司总经理。
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煤
炭
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程
２０ ０பைடு நூலகம்８年第 ２期
１ ）对 于拱 顶处于软弱地层 的地段 ，小导管注浆等超 前 支护及预加 同、防水措 施能有效 地避 免拱 顶开挖 临空后 至
作 ，加之砂浆层 的收缩较大 ，致 使施工缝处 往往成 为渗水
２ ）准确 的工程地质及水文地质资料对隧道施工 具有指 导意义 ，并已 引起 业 主的极大 重视 ，已将地质 补勘 、地 质
用矿 山法 修 建 的广 州地 铁 一 、二、三 号线 隧 道 工程 ，
取 得 了 显 著 的社 会 和 经 济 效 益 。 隧 道 施 工 中 避 免 了 明 挖 法
１ 目前广州地铁用矿 山法修建 的隧道工程均采用 防水 ） 混凝 土、全包 防水 板 、埋设渗管 、背 后注浆 等综合 防水措
施 ， 以达 到 二 级 防水 的标 准 。
２ ）防排水原则为 “ 以防为主 ，防排结合 ，综 合治理”， 重点突 出了全封 闭防水 ，但 对 “ 排” 的措施 、方 式应研究 落实 。用矿山法施 工区 问隧道要考 虑适 当引排水 ，不 能参
布置有探孔 ，以提高地质勘探资料的准确性。
４ 由于地质体 的不均质性及隧道工程对于不 良地 质环 ）
境的敏感性 ，哪怕是某一局部的不 良地质条件 （ 如拱 顶局部 遇含水砂层等 ） ，也可能酿成隧道坍方 的大 事故 。因此 ，要 求地质超前预报能够 比较准 确地 推断 出掌子面 前方数 米至 数十米范 围内围岩 的细微变 化 和状 态 。目前 ，地 质超 前技 术虽 已发展 到较高水 平 ，采用 地质 雷达 、超前 钻孔 、地 质 测绘 、地层 ｃ Ｔ成像等综合技术和方法进行过成 功的地质预 报 ，但是在普遍 推广应 用 中，仍存 在一 定 的难 度 ，如地 质 雷达检测 、地质超前钻孔 、地质测绘 、地 层 Ｃ Ｔ成像 的实施 以及检测结果 的解释 、推 断等 ，均 要求具 备相 当水平 的专 业地质人员承担 ，还要 占据隧道施工作业 的循环时间。 ５ ）作为施工监理单位必须督促 、跟踪承包 商配足仪器 设备和专业人 员 ，完成地 质补 勘 、地质 超前预报 及地质 素 描工作 ，并协助 分析 、判 断 、预报 结果 ，对 于变 化 了的地 支护参数 ，使 其符合 实际情 况 ，达 到信息化 施工 、安 全施
施工缝 、变形缝 处 为二次衬砌 结构 的薄弱环节 ，最容 易漏 水 ；再次是混凝 土震捣 困难 ，难以达到完全密实 的条件。 ３ ）采用高性能混凝土 、掺加高效减水剂 、选择高压力