浅谈广州地铁二号线鹭中区间隧道防水施工
摘 要:介绍城市地铁隧道防水施工的方法及施工控制。关键词:地铁;区间隧道;防水;土工布;防水板;施工控制
1 工程概况
广州地铁二号线首期工程始于海珠区琶洲,止于白云区江夏,线路全长23. 21km 。二号线鹭江站至中山大学站区间隧道, 分为左、右两支单线隧道,左线ZCK6 + 539. 5～ ZCK8 + 057. 05 , 全长1523. 055m , 右线YCK6 + 539. 5～ YCK8 + 057. 05 , 全长1517. 05m 。线路沿新港中路由东向西至新港西路。区间原始地貌为残丘、丘前平缓坡地及丘间低洼地。现地面稍有起伏,总体地形东面高、西面下坡较低,最大高差8m 。路面较宽,车流量较大。该区间岩土层发育较齐全,淤泥质土层呈透镜体零星分布, 钻孔揭露厚度2～3m , 砂层范围相对较大主要分布于区间中段及西端,但埋深一般较浅,钻孔揭露砂层底面埋深在6. 0～9. 6m , 层厚3. 8～5. 0m 。该区间岩、土层分界线起伏较大,东西段有较明显的区别:东段覆盖层厚度为8. 5～13. 8m , 中风化带顶面埋深在8. 8～23. 3m 之间。而西段覆盖层厚度为14～18. 2m , 中风化带顶面埋深在20～27m 之间,局部深达39. 1m 。根据地质勘察报告,鹭中区间地下水为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水,埋深为1. 45～4. 4m , 平均埋深为2. 92m 。冲击砂层属弱一中等透水性。区间隧道埋深为9. 4～19. 5m , 结构防水是保障地下铁道正常运营必不可少的条件。
施工中,本着“以防为主、以排为辅、防排结合、因地制宜、综合治理”的原则,针对不同的地质情况,结合施工工艺及设计要求,我们对隧道的防水施工进行了严格的控制,对设计方案进行了改进和优化,收到了很好的效果。
2 防水方案的确定
(1) 矿山法所确定的围岩压力值与隧道埋深没有直接关系。
(2) 由矿山法、普氏理论绘出的Ⅱ 类围岩的垂直压力折线图与连续介质中无摩擦,刚塑性时绘出的折线图均相交,交点的横坐标处于深埋区附近;图5 中由矿山法普氏理论绘出的Ⅲ 类围岩的垂直压力折线图与连续介质中无摩擦时绘出的直折线图均相交,交点的横坐标也处于深埋区附近。这说明矿山法和普氏理论用于计算Ⅱ 、Ⅲ 类破碎围岩中深埋隧道的围岩压力是比较适宜的。
(3) 由泰沙基理论折线图也可看出,按此法计算出的围岩压力值偏大,其原因是泰沙基理论基于土压力理论而提出的,破碎围岩的力学性能远好于土。但目前尚无更好计算方法能够代替泰沙基理论,故对于浅埋隧道围岩压力的计算,采用泰沙基理论是较为适宜的。
4 总结
通过采用矿山法,泰沙基理论和普氏理论对任胡岭隧道破碎围岩中深埋隧道荷载计算值对比与分析得到如下结论:
(1) 按泰沙基围岩分类法计算出的围岩作用与衬砌上的垂直压力值分别比矿山法理论值,普氏理论值(深浅埋) 大,因此,按泰沙基理论计算出的围岩压力值过于保守,比较适宜于计算浅埋隧道围岩的压力。
(2) 普氏法是把岩石假定为松散体,比较适宜计算深埋隧道中破碎围岩的压力,尤其是在一些工程地质条件及围岩稳定性较差(如Ⅱ 类围岩) 的深埋区段,推荐采用普氏法。
(3) 矿山法用于破碎围岩( Ⅲ 类) 的深埋隧道压力计算时,与普氏法计算结果接近,故工程中推荐也可采用矿山法。
参考文献:
[ 1 ]朱合华,吴江斌. 高速公路隧道施工中粘弹性变形的有限元分析[J ].上海:同济大学报,2002,30(1) [ 2 ]钟桂彤. 铁路隧道[ M ] . 中国铁道出版社,1987. 8.
[ 3 ]王毅才. 隧道工程[ M ] . 北京:人民交通出出版社.
[ 4 ]浙江省交通设计院. 公路隧道设计规范[ S] . 北京:人民交通出出版社,1990. 12. 1
