矿山法地铁区间隧道过渗漏管线处理措施

矿山法地铁区间隧道过渗漏管线处理措施

曾健，中铁十九局集团轨道交通工程有限公司

关键词：地铁；过管线；加固；内衬管

1工程概况

文～五区间从文体路站开始，下穿文体路，沿夏宫西侧地下前行到达青年大街向南前行，下穿二环路与青年大街交叉的立交桥，到达五里河站。区间起讫里程K13+861.6～K14+659.75，总长798.15延米。地面标高介于41.95～48.05m，结构覆土深度为9～10.2m，采用矿山法施工。

场地位于沈阳市沈河区与和平区交接地段青年大街南端。本区间横跨两个地貌单元，区间大部分地域为第四系浑河高漫滩及古河道。其中过二环桥以后区域为第四系浑河低漫滩。隧道主要穿过砂卵层，围岩的自稳能力比较差。

隧道施工至K13+879～K14+211进入加宽断面（施工方向为大里程向小里程），原来沿线路方向在结构西侧的Φ1200污水管线进入结构顶部。污水管起始直径1000mm，主要收集青年大街两侧建筑生活用水、沿线雨水及区间的施工降水。经过K14+209检修井处，变径为1200mm，在此处文安路周边建筑物的生活用水通过支管汇集于污水管主管线中。污水管整体为混凝土管节结构，每节管长2.5m目前为枯水季节，污水管中水位40cm左右，管内有70～80cm厚的淤泥。污水管线距离左线结构拱顶最小距离6.7m，污水管埋深（管底）3m左右。

二、过污水管段施工风险分析及解决措施

（一）目前存在风险

1、由于污水管为管节结构，不可避免的会出现渗漏水情况，甚至可能由于长期的渗漏水，在污水管周围可能存在水囊，若掌子面开挖到水囊附近，极易引起掌子面坍塌，从而造成管线破裂的风险。

2、地铁施工不可避免的会出现沉降现象，而污水管本身为管节结构，稍有沉降就可能引起管线破裂，从而造成更大损失。尤其是3-3断面断面较大，采取双侧壁导坑法施工，其沉降量一般比正常台阶法施工的标准断面大，从而危险性更大。

3、污水管位于青年大街路中心，为沈阳市交通主干道，车流量极大，此段结构覆土深度9-10.2米，且均为砂卵层，车辆行驶及夏宫拆除所引起的振动对拱顶覆土的稳定性的影响较大。

4、污水管目前一直在使用中，且水流量较大，对管节节点连接缝的破坏较大，其管线周边出现水囊的几率较大，而且管线下方由于长期渗漏水冲刷，土质相对疏松，更易出现流沙，甚至坍塌从而引起管线破裂等的危险因素。

5、3-3断面存在一层黑石子夹层，厚度约40cm，稳定性极差。位于结构拱顶下50cm，此部分土体的失稳造成掌子面前方土体的失稳滑塌。一旦超过超前导管的加固范围，容易造成掌子面拱部坍塌，从而引起管线破裂的危险。

（二）解决措施

在进行文-五区间正线施工过程中，保证结构上方污水管的结构安全一直作为施工中的重点，是制定施工方案和技术措施的出发点。主要目的在于尽量减少施工沉降对污水管的影响及减少污水管自身渗漏水对施工的影响两个方面。

施工中主要技术包括洞内及洞外两个方面。洞内技术措施采取加强超前地质预报，超前支护、断面注浆加固及初支背后回填注浆等方面来减少施工沉降对污水管的影响；根据现场情况，洞外采取地面打管注浆的方法对检查井等渗漏处的土体进行加固，减少污水管渗漏水对施工的影响和防止灾难性事故的发生。

三、过管线段加固处理方案

施工中加宽断面采取双侧壁导坑法施工，关于双侧壁导坑法许多论文都有涉及，这里不做赘述，本文重点描述在过管线段采取超前探测、掌子面加固及洞外地面加固等加固措施，保证施工的安全、顺利进行。

（一）洞内加强措施

1、加强超前探测。

利用地质雷达探测掌子面及结构沿线青年大街路面污水管等管线情况。同时，开挖前在掌子面拱部、拱腰部位沿隧道前进方向打设超前探测导管，管长6米，超前探测管布置如下图，每开挖3米打设一环，通过超前探测管探明开挖前方围岩是否有水囊，地层中含水量变化。如探测水量增大，应立即封闭掌子面，查明原因，重新制定措施，保证在安全情况下开挖。

2、全断面注浆加固掌子面前方土体。

由于砾砂层围岩的自稳能力较弱，开挖过程中，每开挖2.5米，挂网喷射混凝土封闭掌子面，网片Φ8（150×150mm），喷射砼厚度为10~20CM，对上导洞采取全断面注浆加固掌子面前方土体。全断面注浆打设3米长注浆管花管，管间距0.5米梅花型布设，浆液采用水泥单液浆,水泥浆水灰比1∶1.5。注浆顺序为先隧道周边后中间,隔孔交替注浆。注浆方法为在卵砂层中采用渗透注浆。注浆压力控制在0.3-0.5MP。通过全断面注浆加固，保证在开挖过程中掌子面前方土体（尤其是黑石子层）稳定。

3、加强超前支护。

将拱部超前小导管的间距由原设计环距300mm调整100mm，布设角度由原设计的拱部140°调整至180°布设，中隔壁处的导管正常打设；每0.5米打设1环短导管，L=1.8m，水平倾角7°～15°，每2.5米打设1环长导管，L=4m，水平倾角25°，注浆水泥-水玻璃双液浆。双液浆普通水泥浆水灰比:1∶1～0.8∶1，水玻璃浓度:35B`e，水泥浆与水玻璃配合比为1∶1～1∶0.8。同时严格控制每根管的注浆量，保证注浆效果。

4、沿着先施工的1号导洞向中洞径向打设小导管，导管每品布设4根，导管长度L=4m对污水管两侧45°底部围岩进行加固，导管长度L=6m，纵、环向间距0.5m×0.5m，梅花形布设。加固范围结构靠近污水管侧40°，注水泥单液浆。加固段施工时，标准段上台阶及3-3断面上导洞每品拱架拱角处每侧打设2根锁脚导管，导管L=2500，导管采用Φ32(t=3.25)钢管。导管必须与格栅拱架焊接牢固，通过加强锁脚导管，减小结构变形，降低暗挖施工对污水管的影响。

（二）洞外加强措施

1、橡胶防水套管对污水管进行导流。

利用地面检修井沿着污水管内铺设导流管，导流管采用橡胶防水套管。橡胶套管以原有污水管线作为依托骨架，使污水从套管内部通过，一旦管线发生变形或者断裂，可以有效地防止渗漏，减小由于管线渗漏对地铁施工造成的安全隐患。

2、检修井及污水管破损部位地面注浆加固。

根据实际情况，利用夜间时间，对污水管检修井及管道破损部位，地面打设长导管注浆加固。现场调查，检修井为1.2×1m砖砌结构，为了保证加固效果，导管长度6米，平面0.5×0.5米，梅花形布设。加固范围为东西侧各5米，南北侧（青年大街方向）各10米，竖向为污水管管底上0.5米与污水管管底下3.5米之间土体，注水泥单液浆。

四、结束语

本文主要阐述了砂卵层区间隧道过管线段的加固处理措施，由于实际施工情况的不同，处理方式也各式各样。对于过渗漏管线措施最重要的是要找到水源，并根据实际情况制定适宜的措施，保证施工的顺利进行。