地铁隧道穿越地裂缝处施工技术探讨
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山西科技
文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ６ ４ ２ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ １ ４ ７ — ０ ２
Ｓ Ｉ ｔ Ａ Ｎ Ｘ Ｉ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ０ Ｌ ０ Ｇ Ｙ
２ ０ １ ３ 年 第２ ８ 卷
第３ 期
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ 一 Ｏ １ — ０ ６
述， 分析 了地铁 隧道施 工穿越地裂缝处时受到的不良影响 ， 探 讨 了具体 的施工技 术。
关键词 ： 地 铁 隧道 ； 地 裂缝 ； 施 工 技 术 中 图分 类 号 ： Ｕ ４ ５ ５ 文 献标 识 码 ： Ａ
１ 工程概 况
西安地 裂缝 是多 因素作用下形成 的地质 灾害 ，其活动在地
法施工 ， 区 间 穿越 ３ 道地裂缝 ， 采 用 矿 山法 施 工 。
铺贴外包 防水层一预安装 “ 且” 形橡胶止水带一安装二衬 钢 筋 和端模板一 固定“ 且” 形橡胶止水带一预埋注浆管一安装异 型
模板一浇注混凝土一 专用材料嵌缝一安装 Ｕ形橡胶止水带 。
２ 地铁 隧 道穿 越地 裂缝 时 的处置 措施
（ ３ ） 装配背板和螺栓。用开孔钻头在“ 且” 形止水带两翼距边
缘５ ０ ｍｍ处 间距 ３ ０ ０ｍｍ钻孔 ，将 １ １ ０ ０ｍ ｍ￣ ６ ０ｍ ｍｘ ３ ｍｍ钢压
埋可多次注浆的注浆管。同时， 在混凝 土中加入掺量为 ０ ． ９ ｋ ｇ ］ ｍ ３ 聚丙烯单丝纤维（ 聚丙烯单丝纤维主要 物理 指标见表 １ ） 。 地裂缝 段结构设 计形式如图 ２所示 。
】 ４ ７
地裂缝处防水采用特殊止水带 防水 ，特殊变形缝 处除 附加
张偏柱
地铁 隧道穿越地裂缝处施工技术探讨
本刊 Ｅ － ｍａ ｉ ｈ ｓ ｘ ｋ ｊ ｚ ｚ ｓ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｎ
应ห้องสมุดไป่ตู้技术
端模板 间缝宽按 １ ０ ０ ｍ ｍ预留。 （ ５ ） 将止水带螺栓与二衬钢筋用电焊连接 ， 以固定 “ 且” 形止 水带翼板 ， 确保 其与变形缝两侧混凝土成为整体。 （ ６ ） 从下往 上依次安装异 型模板 ， 支架 固定 ， 采用异 型模 板 斜 面开 窗口作为进料 口， 整环开 ４ 个窗 口， 顶部开注料 口。 （ ７ ） 混凝 土从下窗 口 、 上窗 口 、 顶部 注料 口依 次均匀对 称进 料， 振捣时严禁碰撞注浆管 ； 待混凝 土结构达到设计强度 的 ７ ０ ％ 时， 进行二衬结构拱顶 回填注浆。 （ ８ ） 拆除模板后 ， 清除缝 中杂物 、 附着物 、 积水等 ， 保证特殊变 形缝 内环境干燥、 干净 。专用材料嵌缝 ， 仰拱（ 底板 ） 处嵌缝材料 由 外至内依次为 ： 低发泡闭孔聚乙烯板 、 Ｐ Ｅ泡沫条 、 牛皮纸 、 聚硫建 筑密封胶 、 ２ ｍ ｍ厚优质单组分聚氨酯防水涂料 ；拱顶及边墙处嵌 缝材料 由外至 内依次为 ： 低发泡闭孔 聚乙烯板 、 橡化沥青防水涂料
表具有 明显的三维变形特征 ， 即垂直位移 、 水 平位移和水平扭 动 （ 如图 １ 所示 ） 。但地裂缝在地铁隧道埋深位置 附近（ １ ０ ｍ左右 ） 其 活动仅表现两侧地层 的错位 ， 水平张开度几乎为零 ， 因此对 地 铁 隧道影 响而言 ， 受垂 直位移为 主 ， 设 防量 按垂直 错动 ５ ０ ０ ｍ ｍ 考 虑。地裂缝对地铁工程 的危 害表现 为隧道 结构破坏 、防水 失 效、 限界受侵和轨道变形等 ４种形式 。
外包 “ 加强” 防水层外设置二道止水 线 ， 外侧设置 “ 且” 形止水带 ，
形 成一道封闭 的防水线 ， 内侧设置 “ Ｕ ” 形 止水 带 ， 形成第二道 封
闭 的 防水 线 。
图 １ 地 裂 缝 三 维 变 形 示 意 图
３ 施 工 工艺
３ ． １ 工 艺流 程
西安市地铁 二号线一期工程会展 中心～ 韦 曲南 区间 ， 沿 长安 路南北走 向， 线路全长 １ ４ ０ ７双延米 。该 区间隧道采用 浅埋 暗挖
２ ． １ 结构 处 置
３ ． ２ 施 工 工序 及 注 意 事 项
（ １ ） 外包 防水 层铺贴 与相邻断面 同时进行 ， 并铺 贴加强 层 ， 确保外包防水层无破损、 无皱褶等。 （ ２ ） 将根据初 支实 际周 长定制成环 的“ 且” 形橡胶 止水带 预 置 紧贴 于外包 防水层 上 ，止水 带的环向中心线要与特殊变形缝 的设置位置相 同。
项目
图 ２ 地裂缝 处结构处理纵剖面图
表 １ 聚 丙 烯 单 丝 纤维 主要 物 理 指 标 表
抗拉强 弹性模 密度， 熔点 断裂延 抗剪能 ／ ｑ Ｃ 伸率／ ％ 力｜ ％
≥９ ９
度／ ＭＰ ａ 量， ＭＰ ａ （ ｇ ／ ｍ ）
聚丙烯 单 丝 纤 维 ≥３ ０ ０ ≥３ ５ ｏ ０ ０ ． ９ １ ＋ ＿ ０ ． Ｏ １ １ ６ ０ ￣ １ ７ ０ ８ ～ ３ Ｏ
地 铁 隧 道 穿越 地 裂 缝 处 施 工技 术 探 讨
张偏 柱
（ 中铁十七局集 团有限公司 ， 山西太原 ， ０ ３ ０ ０ ０ ６ ）
摘
要： 地 裂 缝 地 质 灾 害是 地 下 隧道 工 程 建 设 的重 大难 题 之 一 ， 地 裂 缝 附近 洞 体 结构
的科 学处置是地铁 隧道 线路 长期稳定 正常使 用的关键 。通过 对西安地裂缝特征 的概
２ ． ２ 柔 性 防 水 处 置
条、 Ｍ１ ４长螺栓 、 螺母 、 垫片及螺孔 遇水 膨胀橡胶 圈有序 地 固定
在“ 且” 形止水带 上。
（ ４ ） 按 照设计要求 安装二衬 钢筋 ， 端 模板要与钢筋 同时安装 固定到位 ， 使 二衬 上下两层 纵向钢筋与端模板焊接 固定 ， 并确保
考虑 到地裂缝 强烈活 动对 结构 的影响及 隧道净 空 的需 要 ， 过地裂缝段设置 多段 特殊变形缝 ， 变形 缝处采用柔性接 头对 接 ， 初支在变形缝位 置与二衬保持一致 ，采用初 衬钢格栅 的纵 向连 接筋断开处理 ， 使之协调变形 ， 每道变形缝接 口处 局部二衬厚度 需要加大 以适应地裂缝较 大变形 ，变形缝两侧二 衬混凝土 中预
文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ６ ４ ２ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ １ ４ ７ — ０ ２
Ｓ Ｉ ｔ Ａ Ｎ Ｘ Ｉ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ０ Ｌ ０ Ｇ Ｙ
２ ０ １ ３ 年 第２ ８ 卷
第３ 期
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ 一 Ｏ １ — ０ ６
述， 分析 了地铁 隧道施 工穿越地裂缝处时受到的不良影响 ， 探 讨 了具体 的施工技 术。
关键词 ： 地 铁 隧道 ； 地 裂缝 ； 施 工 技 术 中 图分 类 号 ： Ｕ ４ ５ ５ 文 献标 识 码 ： Ａ
１ 工程概 况
西安地 裂缝 是多 因素作用下形成 的地质 灾害 ，其活动在地
法施工 ， 区 间 穿越 ３ 道地裂缝 ， 采 用 矿 山法 施 工 。
铺贴外包 防水层一预安装 “ 且” 形橡胶止水带一安装二衬 钢 筋 和端模板一 固定“ 且” 形橡胶止水带一预埋注浆管一安装异 型
模板一浇注混凝土一 专用材料嵌缝一安装 Ｕ形橡胶止水带 。
２ 地铁 隧 道穿 越地 裂缝 时 的处置 措施
（ ３ ） 装配背板和螺栓。用开孔钻头在“ 且” 形止水带两翼距边
缘５ ０ ｍｍ处 间距 ３ ０ ０ｍｍ钻孔 ，将 １ １ ０ ０ｍ ｍ￣ ６ ０ｍ ｍｘ ３ ｍｍ钢压
埋可多次注浆的注浆管。同时， 在混凝 土中加入掺量为 ０ ． ９ ｋ ｇ ］ ｍ ３ 聚丙烯单丝纤维（ 聚丙烯单丝纤维主要 物理 指标见表 １ ） 。 地裂缝 段结构设 计形式如图 ２所示 。
】 ４ ７
地裂缝处防水采用特殊止水带 防水 ，特殊变形缝 处除 附加
张偏柱
地铁 隧道穿越地裂缝处施工技术探讨
本刊 Ｅ － ｍａ ｉ ｈ ｓ ｘ ｋ ｊ ｚ ｚ ｓ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｎ
应ห้องสมุดไป่ตู้技术
端模板 间缝宽按 １ ０ ０ ｍ ｍ预留。 （ ５ ） 将止水带螺栓与二衬钢筋用电焊连接 ， 以固定 “ 且” 形止 水带翼板 ， 确保 其与变形缝两侧混凝土成为整体。 （ ６ ） 从下往 上依次安装异 型模板 ， 支架 固定 ， 采用异 型模 板 斜 面开 窗口作为进料 口， 整环开 ４ 个窗 口， 顶部开注料 口。 （ ７ ） 混凝 土从下窗 口 、 上窗 口 、 顶部 注料 口依 次均匀对 称进 料， 振捣时严禁碰撞注浆管 ； 待混凝 土结构达到设计强度 的 ７ ０ ％ 时， 进行二衬结构拱顶 回填注浆。 （ ８ ） 拆除模板后 ， 清除缝 中杂物 、 附着物 、 积水等 ， 保证特殊变 形缝 内环境干燥、 干净 。专用材料嵌缝 ， 仰拱（ 底板 ） 处嵌缝材料 由 外至内依次为 ： 低发泡闭孔聚乙烯板 、 Ｐ Ｅ泡沫条 、 牛皮纸 、 聚硫建 筑密封胶 、 ２ ｍ ｍ厚优质单组分聚氨酯防水涂料 ；拱顶及边墙处嵌 缝材料 由外至 内依次为 ： 低发泡闭孔 聚乙烯板 、 橡化沥青防水涂料
表具有 明显的三维变形特征 ， 即垂直位移 、 水 平位移和水平扭 动 （ 如图 １ 所示 ） 。但地裂缝在地铁隧道埋深位置 附近（ １ ０ ｍ左右 ） 其 活动仅表现两侧地层 的错位 ， 水平张开度几乎为零 ， 因此对 地 铁 隧道影 响而言 ， 受垂 直位移为 主 ， 设 防量 按垂直 错动 ５ ０ ０ ｍ ｍ 考 虑。地裂缝对地铁工程 的危 害表现 为隧道 结构破坏 、防水 失 效、 限界受侵和轨道变形等 ４种形式 。
外包 “ 加强” 防水层外设置二道止水 线 ， 外侧设置 “ 且” 形止水带 ，
形 成一道封闭 的防水线 ， 内侧设置 “ Ｕ ” 形 止水 带 ， 形成第二道 封
闭 的 防水 线 。
图 １ 地 裂 缝 三 维 变 形 示 意 图
３ 施 工 工艺
３ ． １ 工 艺流 程
西安市地铁 二号线一期工程会展 中心～ 韦 曲南 区间 ， 沿 长安 路南北走 向， 线路全长 １ ４ ０ ７双延米 。该 区间隧道采用 浅埋 暗挖
２ ． １ 结构 处 置
３ ． ２ 施 工 工序 及 注 意 事 项
（ １ ） 外包 防水 层铺贴 与相邻断面 同时进行 ， 并铺 贴加强 层 ， 确保外包防水层无破损、 无皱褶等。 （ ２ ） 将根据初 支实 际周 长定制成环 的“ 且” 形橡胶 止水带 预 置 紧贴 于外包 防水层 上 ，止水 带的环向中心线要与特殊变形缝 的设置位置相 同。
项目
图 ２ 地裂缝 处结构处理纵剖面图
表 １ 聚 丙 烯 单 丝 纤维 主要 物 理 指 标 表
抗拉强 弹性模 密度， 熔点 断裂延 抗剪能 ／ ｑ Ｃ 伸率／ ％ 力｜ ％
≥９ ９
度／ ＭＰ ａ 量， ＭＰ ａ （ ｇ ／ ｍ ）
聚丙烯 单 丝 纤 维 ≥３ ０ ０ ≥３ ５ ｏ ０ ０ ． ９ １ ＋ ＿ ０ ． Ｏ １ １ ６ ０ ￣ １ ７ ０ ８ ～ ３ Ｏ
地 铁 隧 道 穿越 地 裂 缝 处 施 工技 术 探 讨
张偏 柱
（ 中铁十七局集 团有限公司 ， 山西太原 ， ０ ３ ０ ０ ０ ６ ）
摘
要： 地 裂 缝 地 质 灾 害是 地 下 隧道 工 程 建 设 的重 大难 题 之 一 ， 地 裂 缝 附近 洞 体 结构
的科 学处置是地铁 隧道 线路 长期稳定 正常使 用的关键 。通过 对西安地裂缝特征 的概
２ ． ２ 柔 性 防 水 处 置
条、 Ｍ１ ４长螺栓 、 螺母 、 垫片及螺孔 遇水 膨胀橡胶 圈有序 地 固定
在“ 且” 形止水带 上。
（ ４ ） 按 照设计要求 安装二衬 钢筋 ， 端 模板要与钢筋 同时安装 固定到位 ， 使 二衬 上下两层 纵向钢筋与端模板焊接 固定 ， 并确保
考虑 到地裂缝 强烈活 动对 结构 的影响及 隧道净 空 的需 要 ， 过地裂缝段设置 多段 特殊变形缝 ， 变形 缝处采用柔性接 头对 接 ， 初支在变形缝位 置与二衬保持一致 ，采用初 衬钢格栅 的纵 向连 接筋断开处理 ， 使之协调变形 ， 每道变形缝接 口处 局部二衬厚度 需要加大 以适应地裂缝较 大变形 ，变形缝两侧二 衬混凝土 中预