富水砂质粉土地层超浅埋小间距大跨城市隧道修建技术

国内外在富水砂质粉土地层修建地下工程都不同程度地遇到涌水、涌砂等现象，隧道的涌水、涌砂给施工安全、结构稳定及环境保护带来了巨大的灾害和困难，尤其是浅埋隧道下穿敏感建筑物的安全更为突出。杭州市解放路延伸工程是杭州市新安江路连接工程，工程两端为U型槽，中部为隧道工程。该工程是杭州市和第一条大型暗挖隧道，地层具有富水软弱，施工极易发生涌砂、涌水和较大的地表沉降的特点，施工环境异常复杂，穿越多个重要的敏感建筑物和沪杭铁路及名贵古树群；且沿线地下管线密布，隧道超浅埋，双洞小间距，分段明挖方法施工等特点，修建难度极大。

   针对此工程开展“富水砂质粉土地层超浅埋小间距大跨城市隧道修建技术”课题研究。课题组为了最大的减少施工中安全风险，超前对每个施工区段进行了三维模拟力学和稳定性分析。分别对各种施工方案引起地表沉降值进行变形控制分析；开挖过程中的力学分析；暗挖段穿越沪杭铁路控制技术力学分析；穿越高压配电房沉降控制分析。分别制定了施工方案，得出了沉降控制标准，现场实施证明与计算基本相符，研究计算方法和预分析对减少施工安全风险起到了指导作用。结合该工程水文地质特点研究提出了隧道采用以注浆加固为主，降水为辅相结合的辅助工法，研究采用了TSS管超细水泥水玻璃双液加固跟踪注浆的工艺和技术；分步分层控制降水技术；在不同直径管棚、小导管作用下，起到了防坍限沉的效果。这种综合配套施工技术研究具有很大创新性，为今后在富水、不稳定砂质粉土地层采用浅埋暗挖法开辟了一条新思路。针对开挖与支护的难题进行了研究，采用了分层、分块，从上至下，左右错进，步距控制在2～4m，两条隧道开挖面纵向间距保持在10～15m的技术措施，并通过量测和实践确定初期支护采用钢支撑+钢筋网+湿喷钢钎维混凝土+超前管棚的支护体系，作为主要受力结构，中间铺设防水层，二次衬砌采用现浇C30防水钢筋混凝土，做到了隧道建成后不渗不漏。针对隧道浅埋下穿越古树群，沪杭铁路，水工高压配电房等重要建物。在明挖段大基坑采用钻孔咬合桩加锚索的支护技术。同时为了确保施工安全、质量、环境及结构的可靠性，在施工建设方的支持下，做到了动态设计、动态施工、动态管理、做到了及时支护、及时量测、及时反馈，及时修正的管理流程。

本课题技术先进、配套、实用、创新性强，推广应用价值大，具有很大的经济、社会效益及环境效益。由中铁隧道集团有限公司、中铁隧道股份有限公司、杭州市钱江新城建设指挥部共同完成的此项研究成果达到了国际领先水平。