导洞施工防护隔离桩墙施工工法适用范围

《导洞施工防护隔离桩墙施工工法》适用于临近建筑物（构筑物）、地面条件限制、地层构造复杂、富水条件下的暗挖施工。

导洞施工防护隔离桩墙施工工法技术理论

1.“导洞—隔离桩墙”防护

由于地面条件限制，无法在地面施做钻孔灌注桩及地表深井降水。基于以上因素，在区间隧道两侧，贴近楼层基础各施作一导洞，在导洞内施作钻孔灌注桩，桩顶与导洞格栅连接，导洞犹如一根刚度很大的帽梁，将各根钻孔桩连接成为一道整体性较好的桩墙，而导洞之间的未被开挖掉的土体犹如支撑左、右两道桩墙间的横撑，从而成为一个稳定可靠的“地下基坑”的围护结构，承受因开挖双连拱隧道（犹如基坑内挖土）而产生的土体的侧向压力，并限制桩墙外土体的竖向变形（沉降）。

2.洞内水平降水

无水施工是控制沉降保证隧道周边建筑物（构筑物）安全的前提，地质分层情况复杂或在繁华闹市区地表五条件采取深井降水的情况下，采取洞内水平降水，充分利用地层渗透系数水平方向大于垂直方向的特点，可达到降水效果时间短、效果明显、可操作性强的目的。

3.改进隧道施工工艺

在导洞—隔离桩墙防护下，区间隧道施工以新奥法为依托，采取加密超前管棚、加强超前注浆、初支背后注浆加固、增设临时仰拱等支护方法，通过全过程的施工监控量测，随时调整支护参数，从而达到安全、快速通过高层建筑地段的目的，拓宽了浅埋暗挖在城市地铁施工中的使用范围。

4.全过程的监控量测与分析

全过程监控量测并确定适宜的监测内容，是指导施工和控制地表下沉、监视土体及结构的稳定，保证施工安全的重要手段，为修正设计和变更施工方法提供了科学依据。

导洞施工防护隔离桩墙施工工法工艺流程

《导洞施工防护隔离桩墙施工工法》的施工工艺流程如下：施工准备→导洞施工→隔离桩墙施工→洞内水平降水施工→隧道开挖及初支→隧道结构施工。

导洞施工防护隔离桩墙施工工法操作要点

1.导洞施工

导洞断面大小由施工工艺、围岩条件、采用设备等因素确定，可为拱形直墙或曲墙。视情况可采用全断面或上下台阶法施工（导洞施工工艺流程参见图1，导洞-隔离桩墙断面结构示意参见图2）。

《导洞施工防护隔离桩墙施工工法》施工中的具体要求有如下几点：

（1）严格控制导洞线路精度，确保导洞与结构关系。

（2）喷混凝土封闭后开挖前排设超前管棚，间隔一个作为超前注浆管，于开挖前超前注水泥水玻璃双液浆。

（3）严格控制开挖进度，每次开挖一榀，并留核心土，严禁多榀一次开挖。

（4）遇到导洞上方存在人工杂填土，开挖过程出现不良地质情况及时对开挖面进行网喷封闭，进行加固处理后再施工。

（5）严格控制钢支撑间距，网构钢架应精确定位，注意“标高、中线、前倾后仰、左高右低、左前右后”等各个方位的位置偏差，钢支撑保护层临土侧50mm，背土侧30mm。安装允许误差见表1。

（6）按设计施工双层满铺钢筋网，将纵向联接筋、钢筋网与网构钢架连接牢固。

（7）滞后掌子面5m回填注浆一次，浆液为纯水泥浆，在楼房段注意控制注浆压力，避免破坏楼房地下室。

（8）导洞施工过程中，加强量测频率，及时反馈量测结果，以便根据量测结果及时修正支护参数，确保安全。

2.隔离桩墙施工

导洞施工完毕后，在两侧导洞内各施工一排钢筋混凝土钻孔灌注桩，将楼房基础与隧洞隔离。隔离桩墙施工工艺流程图见图3。

依据测量控制桩点及设计图纸定出桩孔平面位置，经各级测量核验无误后进行施工。

钻机须满足地下导洞狭小空间和钻孔深度的施工要求。为防止塌孔和保证成孔质量，钻孔灌注桩采取1、4、7跳格法施工，即一格成桩后再做另一格的桩。

3.水平降水

先在已施工隧道底板施工作水平降水基坑，在水平降水基坑内用水平钻机成孔，埋设水平降水管，超前将隧道施工范围内地下水降至隧道底部仰拱以下1.0m左右，保证后续开挖初支无水施工。洞内降水引起地层沉降应注意控制成孔时砂土流失、控制抽水含砂量＜1/200000、控制抽水量，避免抽水过度引起地表下沉。

（1）施工方法：根据水平抽水钻机工作空间确定工作坑尺寸并先施工，完毕后安置水平钻机。采用Ф89mm钻头打孔清水钻进，Ф89mm套管跟进。将套管打到预定长度后，停止钻进冲孔。从套管中放进Ф60mm/Ф50mm螺旋打眼缠丝PVC滤水管，拔出Ф89mm套管，将PVC滤水管留在土层中，封孔口使地下水从PVC滤水管中自动流出。

（2）降水效果：由于是利用坡度降水，降水效果较好，降水直接和彻底，且造价低，操作简便，是一条降水的好捷径。

4.隧道施工工艺的改进

（1）增设临时仰拱，及时封闭，步步成环。大跨度隧道施工都要分台阶开挖，从拱部开挖至底部仰拱封闭历时较长，不利于掌子面的稳定。为控制拱顶及地表沉降，遵循浅埋暗挖及时封闭步步成环的原则，增设上半断面临时仰拱，使上半断面及时封闭。施作临时仰拱后，支撑刚度增大，与基底接触面积增加，缩短了封闭时间。步步成环，使支护与围岩间形成了有效的收敛——约束体系，因而有效地控制了地表变形。同时，利用临时仰拱形成上部施工通道，避免上下施工于扰，缩短施工循环时间。

（2）仰拱基底换填碎石和注浆。特殊地层情况下，受降水时间限制仰拱部位有滞留地下水，基底粉细砂层浸泡和人工扰动后，造成基底液化软弱，减小了地基承载力，使仰拱封闭后沉降仍不收敛。为控制沉降，在仰拱基底换填一层碎石，喷混凝土封闭后及时回填（注纯水泥液浆）。基底换填有效控制了沉降，仰拱喷混凝土封闭后沉降很陕收敛，保证了施工安全。

（3）加密拱部超前管棚、增设边墙超前管棚及锁脚锚杆。进行地面、地下降水后，开挖后掌子面自稳性差，围岩可注性差，因此，环向和纵向加密拱部超前管棚，增设锁脚锚杆可有效控制掌子面土体稳定，控制沉降。

（4）加强超前注浆和背后回填注浆。拱部开挖前将超前管棚间隔一个作为注浆管超前注入水泥浆，滞后掌子面几米在初支背后进行回填注浆，填充空隙，能有效地保证自稳性差的开挖面自稳，控制沉降。

①超前注浆参数：

②背后回填注浆：喷混凝土完毕后进行拱墙、底部背后注浆，以起到充填空隙、加固地层的作用，使隧道结构与周边土体密实，有效控制地表沉陷。背后注浆滞后初支封闭成环后3~5m进行，注浆压力控制在0.3~0.5MPa。

5.及时稳定开挖面

全过程监测隧道周边建筑物（构筑物）的变化情况，及时测量各主要工序施工阶段引起的动态沉降数值，并与分析计算值比较，反馈指导设计和施工，是确保工程安全的关键，详见表2。