深圳地铁四号线富水流沙层下穿立交桥隧道CRD法开挖动态分析

摘要：

深圳地铁四号线K9+125~+255段为富水流沙地层，岩体破碎自稳能力差，且洞身穿越立交桥群，多条管线穿在隧道上方，隧道围岩变形控制要求极高，施工风险大。采用现场监控和数值模拟，对CRD法开挖进行了动态分析。研究结果表明：尽早施做临时支撑对抑制未闭合结构早期的沉降起着重要的作用，拆除临时支撑时，结构的最大位移增大约40%；各部开挖引起拱顶下沉量具有良好的分布规律，可用于对最终拱顶下沉量的预报；施工中应重点监测和控制开挖CRD1的拱顶下沉量。

引言

深圳地铁四号线穿越 富水流沙地层 ，施工 中会伴 有大量地下水渗入 隧道 ，导致地表下沉 ；砂层 富含地 下水 ，形成流沙变为流塑状态 ，隧道围岩及掌子 面很 难稳 定 ，开 挖不 当流沙 会涌 入 隧道 形成 大 量坍 塌涌 沙 ，对地表 路 面交通 以及周 围建筑 物带 来 极大 的危 害。选择何种开挖方法控制隧道 围岩变形是保证顺利 施 工的关键 。

该工程富水流 沙段采 用 CRD法施 工 ，将 大断 面 化成 小断面。各个局部封 闭成环的时间短 ，控制早期 沉降的效果好 ，每个步序受力体系完整 ，结构受力均 匀 ，变形小 。该工法对地层较差和不稳定岩体具有较 强的适应性 ，对控制结构变形及地层沉降具有较强优 势。该工程 采 用 CRD1，CRD2超 前 的施 工 工序 ，如 图 1。

1 工程概况

1．1 工程简介

深圳地铁 4号线 二期工程上梅林 站一 民乐站 区间 隧道起于 中康路东侧上梅林 站北端 ，向北 沿 中康路过 梅坳八路 ，线路 以450m半径左转 ，与西侧 的梅坳二 路平行 ，然后以 450m半径右转 ，进人 大脑壳 山，下 穿南坪快速梅观立交桥 ，终 于地面 民乐 站南端 ，全长 约 2703m，线路最大纵坡 28‰。                    K9+125一+255段为 富水 流沙 地层 ，线 路 原始 地貌属低 山及山间洼地 ，山体 中汇水 面积较大 ，施工 段 富含地下水 。

富水流沙段地层分布及 特征 自上而下 主要为 ：

(1)人工填石 (填土 )为花岗岩岩块 ，直径 2～ 20cm，含有 20％砂和粘性土 ；人工填土以粘性 土砂 为 主局部 地段 含有 块 石。该 层标 准贯 击 Ⅳ平 均 为 8 击 ，厚 5．0～10．0m；

(2)砂层 主要 包括 填砂 、含粘性 土 粉砂 以及 砾 砂 ，砂质多为石英 ，级配较差 ，呈 稍密 一中密 ，局部 不均匀 ，含有 2～8cm的次圆状石英质卵石 。标准贯 击 Ⅳ平均为 l6击 ，厚为 0．50～4．15m。地 质情况如 图 2。

施工段富含地下 水 。地下 水 由层 间 的孔 隙潜 水 、 风化岩 中的基岩裂隙水以及构造裂 隙中的构造裂隙水 组成 ，主要接受大气 降水 的渗入补 给 ，且 与地表联系 紧密 。该段人工填土层 和砂层为～ 主要富水带 ，地下 水类型属孔隙潜水 ，对隧道施工开挖造成 了严重影 响 (图 3)。

投稿会员：芳华