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城市地铁隧道暗挖法施工方案

一、工程概况

1.1项目背景

随着城市人口规模持续增长及交通需求日益激增，地铁已成为缓解地面交通压力的核心基础设施。本项目为城市地铁线路X号线一期工程，线路全长28.5公里，其中暗挖段隧道全长6.8公里，贯穿城市中心区域，连接主要商业区、交通枢纽及居民密集区。暗挖段设计起点里程为K3+200，终点里程为K10+000，隧道埋深15-35米，采用单洞双线断面形式，是全线控制性工程之一。项目建成后将实现日均客流量50万人次，有效提升城市轨道交通网络覆盖效率。

1.2工程地质与水文地质条件

暗挖段隧道沿线地质条件复杂，自上而下主要分布为：①杂填土层（厚度2.5-5.0米），成分以建筑垃圾、黏性土为主，结构松散；②粉质黏土层（厚度4.0-8.0米），可塑-硬塑状态，中等压缩性；③中粗砂层（厚度3.0-6.0米），饱和密实，级配不良；④卵石土层（厚度5.0-12.0米），粒径2-10厘米，充填中粗砂；⑤强风化泥岩层（厚度未揭穿），岩体破碎，遇水易软化。地下水类型主要为第四系孔隙潜水，水位埋深8.0-12.0米，受大气降水及地表径流补给，渗透系数0.5-2.0米/天，卵石土层中存在局部承压水，水头高度3-5米，对隧道施工影响显著。

1.3隧道设计概况

暗挖段隧道采用马蹄形断面，净宽11.2米，净高9.8米，初期支护采用C25喷射混凝土（厚度300毫米）配合φ22砂浆锚杆（长度3.5米，间距1.0米×1.0米）及φ8钢筋网（网格尺寸150毫米×150毫米），二次衬砌为C40防水钢筋混凝土（厚度500毫米），抗渗等级P10。隧道纵向坡度0.3%-2.1%，最小曲线半径800米，设置施工通道3处、联络通道2处，其中K5+600处联络通道下穿既有市政管线，净距仅2.3米，施工难度较大。

1.4施工环境特点

暗挖段隧道沿线环境敏感，主要特点如下：①地表建筑物密集：下穿12栋多层居民楼（砖混结构，基础埋深2.5-3.5米）及2座大型商场（框架结构，桩基础长度18米），水平距离隧道轮廓线5-20米；②地下管线错综复杂：平行或交叉穿越φ1200毫米给水管、φ1000毫米雨水管、10kV电力排管及燃气管道（压力0.4MPa），埋深1.5-6.0米，其中K7+200处给水管与隧道垂直交叉，净距1.8米；③交通繁忙：地表为城市主干道，日均车流量6万辆，施工期间需保证双向四车道通行；④环境保护要求高：周边居民区对施工噪声、振动及地表沉降敏感，沉降控制值≤15毫米，差异沉降≤0.1%L（L为建筑物长度）。

二、施工准备

2.1技术准备

2.1.1图纸会审与技术交底

施工前，设计单位、施工单位、监理单位联合开展暗挖段隧道施工图纸会审，重点核对隧道结构与既有建筑物、管线的空间关系，明确K7+200处给水管与隧道垂直交叉、K5+600处联络通道下穿市政管线等关键节点的处理措施。针对卵石土层透水性强、强风化泥岩遇水软化等地质问题，设计单位补充了“超前小导管注浆+钢拱架支护”的加强方案，并明确注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆，以缩短凝结时间、提高止水效果。技术负责人组织编制《技术交底书》，通过三级交底（项目部→施工班组→作业人员）将开挖工法、支护参数、沉降控制标准等要求传达至每个作业人员，确保施工人员掌握复杂条件下的施工要点。

2.1.2施工方案专项编制

结合暗挖段“上软下硬、富水多管线”的特点，施工单位编制《暗挖隧道专项施工方案》，通过专家论证后实施。方案针对不同地层采用差异化工法：杂填土层、粉质黏土段采用“CRD法（交叉中隔壁法）”分部开挖，以控制初期支护沉降；卵石土层段采用“超前管棚支护+台阶法”开挖，减少对地层的扰动；强风化泥岩段采用“预留核心土法”，缩短掌子面暴露时间。同时，方案明确“先探测、后开挖”原则，每循环进尺控制在0.5米以内，实施“地质雷达+超前钻探”超前地质预报，及时揭示前方地层变化，调整施工参数。

2.1.3测量控制网建立

为保障隧道开挖精度和地表沉降控制，建设单位委托第三方测量单位建立独立控制网，在暗挖段两端布设3个GPS控制点，沿隧道走向每200米布设1个精密导线点，高程控制点采用二等水准测量联测。施工单位在隧道内设置导向点，采用全站仪进行三维坐标定位，每开挖5米复核一次中线和高程。同时，在地表建筑物、管线密集区布设沉降观测点，共设置观测点126个，采用静力水准仪进行自动化监测，数据实时传输至监控平台，预警值设定为10毫米（累计沉降）、3毫米/天（沉降速率）。

2.2现场准备

2.2.1施工场地规划布置

暗挖段施工场地沿隧道走向分段布置，共设置3处施工场地，总占地面积约8000平方米。场地内划分材料区、加工区、作业区、办公区四个功能区域：材料区堆放喷射混凝土、钢材、防水卷材等材料，分类码放并设置防雨棚