武汉地铁出入口顶管施工风险控制分析.doc

武汉地铁出入口顶管施工风险控制分析 牛丰1 苏原2 周翔宇2 杨俊2 （1. 中国铁路总公司，北京 100844 2. 华中科技大学 土木工程与力学学院，湖北 武汉 430074） [摘要]：本文以武汉市轨道交通3号线一期工程宗关站Ⅲ、Ⅳ号出入口的实际施工情况为背景，针对施工过程中可能出现的各种不同的风险，并同时结合实际的监测数据，进行了综合分析。考虑到顶管施工技术在武汉市这种软土地区还未广泛运用，且施工人员的顶管施工经验不足，对这一施工技术中存在的风险问题进行及时预防，并采取相应的措施予以控制，显得尤为必要，同时也为今后的类似工程提供宝贵的经验材料。通过对宗关站Ⅳ号出入口的顶管施工过程和实际监测数据进行分析，可以得出如下结论：（1）在施工现场不同部位布设监测点能有效地避免风险的发生；（2）Ⅳ号出入口顶管施工过程中，地表沉降量远远大于周边建筑物的沉降量，且最大沉降可达58.58mm，且随着顶管的顶进，呈现逐渐增大趋势；（3）顶管通道周边的高架桥墩的沉降量很小，且不超过2mm，沉降值大体保持稳定。 [关键词] ：矩形顶管，地铁出入口，施工监测，风险控制 [中图分类号]：TU745.3 [文献标识码]： A [文章编号]：  随着科技的快速发展，越来越多的施工技术都已广泛投入使用，顶管法是继盾构技术之后发展起来的一种地下空间施工技术，它不需要开挖面层，可以穿越地下管线、地面建筑物、公路、铁路、地下构筑物等多种障碍，由于它的各种优点，现已被大量运用在地下建筑领域，且取得了良好的成效。但对于武汉市这种软土地区来说，特别是在地铁出入口施工的过程中，顶管施工的运用还不是很普及，相对于北方地区，武汉市目前只有少数几个地铁车站出入口是采用的顶管法施工，在土质方面，顶管施工有其严格的要求。针对武汉市仅有的运用顶管施工的车站进行研究分析，可以为将来类似的情况提供经验依据，具有重要的参考价值。 本文就针对武汉市轨道交通3号线一期工程宗关站Ⅲ、Ⅳ号出入口顶管施工过程中可能出现的风险进行分析，通过具体的预控措施，对各种风险进行控制，进而让施工能按照计划进行，同时也达到安全施工的目的。 1 工程概况 1.1 地理位置及周边环境 宗关站Ⅲ号出入口通道下穿二环线高架桥、建一路，顶管通道结构距离二环线桥墩最近距离0.72m。出入口顶管始发井位于建一路与解放大道交叉路口的西南象限内的扬子江大厦门前，顶管施工场地需要占用扬子江大厦门前的人行道及解放大道两股机动车道。出入口顶管接收井紧临车站主体结构，位于二环线高架桥正下方，接收井地面在桥面下净空4.2m。Ⅲ号出入口顶管通道施工期间，需要下穿一根φ800污水管、一根φ1350污水管、一处强电管群，一个路灯杆基础。 Ⅳ号出入口下穿二环线高架桥、横跨建一路，顶管通道结构侧墙外侧距离二环线桥墩最近距离3.62m。出入口顶管始发井临近车站主体结构，位于建一路东侧半幅道路下方；顶管接收井位于建一路西侧的空地内。出入口顶管通道施工要下穿一根φ1350污水管和一根φ1000污水管、下穿一个电力方沟，电信、军缆、信息网络、信息管网等管线。 图1 宗关站Ⅲ、Ⅳ号出入口平面位置图 1.2 工程地质及水文地质概况 本工程拟建场地地貌单元属长江Ⅰ级阶地的河流堆积平原，场地地势较为平坦、开阔。现状地面标高一般为24-26m，地面略有起伏。主要由第四系全新统湖积淤泥质粉质粘土及冲洪积粘性土及砂土构成。上部为粘性土，下部为砂性土（含砾卵石），呈明显的二元沉积结构，基岩埋深约55.0m。 Ⅲ、Ⅳ号出入口顶管通道施工范围的地层从上往下主要为粉质粘土（3-1-2）和粘土（3-1-3）、粘土（3-1-4）。详细图表如下所示： 表1 工程地质分层特征表 地层 编号 地层 名称 层厚 (m) 层顶标高(m) 分布 情况 岩性特征 3-1-2 粉质 粘土 0.60～3.90 18.20～22.70 场地沿线普遍分布 褐黄色、灰兰色，可塑，饱和，局部含少量铁锰质氧化物斑点。 3-1-3 粘土 0.70～3.90 17.14～21.05 场地沿线 普遍分布 褐黄色、灰兰色，可～软塑，饱和，局部含少量铁锰质氧化物斑点。 3-1-4 粘土 0.60～3.90 14.94～19.41 场地沿线 普遍分布 灰色、灰褐色，可塑，饱和。  图2 顶管施工地质纵剖面图 Ⅲ、Ⅳ号出入口场地范围的地下水主要为上层滞水、承压水及基岩裂隙水。 上层滞水主要赋存于场地上部人工填土中，主要接受大气降水入渗补给,水位、水量与地形及季节关系密切,但对本工程顶管通道施工影响较小。 顶管通道结构以下约3.8m深即为42m厚的含承压水土层粉砂夹粉质粘土、细砂地层，根据武汉市地区经验，其水力受季节性影响且与汉江水