第三篇　深圳地铁2号线2201标施工技术

第一章　工程概况及重点难点

第一节　工程地理位置及主要工程内容

本标段由一站（世界之窗站）、一折返线（站后折返线）、一联络线（1、2号线联络线）及一并行段（站南并行段）组成，如图3-1所示。

站南并行段隧道：隧道为单洞双线大断面隧道，长48.25m，设两种断面型式，开挖面积114.8～129m2，跨度13.9～15m。拱顶覆土15～16m。隧道采用复合式衬砌，喷锚构筑法施工，双侧壁导坑法开挖支护。采取地面旋喷注浆、超前大管棚、全断面深孔注浆、超前小导管注浆等辅助措施。

站后折返线及联络线：站后折返线长554.65m，包括单洞双线段、左线与联络线单洞双线段、左右线分离单洞单线段、小间距隧道段、施工竖井一座。联络线长422.87m，包含单洞单线段、左线与联络线单洞双线段。

第二节　工程地质与水文地质

一、工程地质

线路经过地段，覆土表层为第四系人工堆积的素填土，其下为新近沉积黏土、冲洪积黏土、坡积黏土、坡洪积层黏土、粉质黏土、海洪积层黏土、淤泥质黏土、粉质黏土、中砂、粗砂、砾砂，残积砂质黏土、砾质黏土，下伏基岩为燕山晚期粗粒花岗岩。

1.人工堆积层

素填土（①1）：褐黄、褐红、灰黑等色。主要由黏性土混少量砂砾组成，结构松散～稍密，层厚0.3～1.0m。

2.新近沉积层

黏土（②1）：灰黑、灰褐色、灰黄等色。新近沉积，湿，可塑，含少量砂砾，层厚3.5m。

3.第四系全新统冲洪积层

黏土（⑤1）：浅黄、灰黄、褐黄等色。隐斑状结构，可～硬塑，层厚1.4～6.6m。

砾砂（⑤2）：灰白色、浅黄等色。成分为石英质，稍密，饱和，不均匀含黏性土。

4.第四系上更新统坡积层：

含砾黏土（⑦）：褐红、褐黄、灰黄夹灰白等色，隐斑状结构，可～硬塑，层厚3.5～7.8m。

5.坡洪积层

黏土：褐黄色、褐红色，坚硬～可塑，混砂砾，具似斑状结构。层厚1.6～9.0m。粉质黏土：褐黄色、紫红色，坚硬，混砂砾，具似斑状结构，层厚0.8～4.9m。

6.海洪积层

黏土：主要为褐黄色、深灰色、灰白色，坚硬～软塑，混砂砾。局部夹砾砂薄层，层厚0.5～3.5m。

淤泥质黏土：灰黑色、黑色，软塑～流塑，混砂砾，局部含大量腐殖质或朽木，有臭味，层厚0.5～3.8m。

粉质黏土：主要为褐红色、灰白色、褐黄色间灰黑色，坚硬～流塑，混砂砾，层厚1.0～4.2m。

中砂：主要为灰白色、褐黄色，松散～中密，饱和，混黏性土，层厚1.2～2.3m。

粗砂：灰色、灰白色，松散，饱和，混黏性土，层厚0～5.1m。

砾砂：主要为灰白色、褐黄色，松散～中密，饱和，混黏性土，层厚0.7～5.7m。

7.第四系中更新统残积层（Qel）

砂质黏土（号⑧1）：褐红、灰黄夹灰白等色，由下伏粗粒花岗岩风化残积而成，层厚7.5～22.2m。

砾质黏土（⑧2）：褐黄、褐红、灰黄夹灰白等色，由下伏粗粒花岗岩风化残积而成，层厚3.55～31.70m。

8.燕山晚期侵入岩

粗粒花岗岩：系场地内下伏基岩。主要矿物成分为石英、长石及黑云母等，粗粒结构，块状构造。据其风化程度可将其分为以下四个层（带）：

（1）全风化岩（⑨1）：褐黄、褐红、灰白、肉红夹褐黑色。层厚1.0～17.2m，厚度变化大。

（2）强风化岩（⑨2）：褐黄、褐红、灰白、肉红夹褐黑色。风化剧烈，裂隙发育。厚度变化较大，层厚0.8～19.8m。

（3）中等风化岩（⑨3）：褐黄、浅肉红、灰白色夹灰黑色。裂隙发育，埋深起伏很大。

（4）微风化岩（⑨4）：灰白色夹肉红色，裂隙稍发育。埋深起伏很大。

本标段地质纵断面设计情况分别如图3-2、图3-3、图3-4所示。

二、水文地质

按地下水赋存条件，孔隙水主要赋存在第四系坡积层、残积层和全风化花岗岩中。基岩裂隙水主要富存在花岗岩强风化层～中等风化层中，略具承压性。地下水位埋深1.1～6.0m，水位高程6.60～17.11m。地下水总的径流方向为由南向北。地下水的排泄途径主要是蒸发，主要补给来源为大气降水。

场地内地下水水位以上土壤对混凝土不具腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构无腐蚀性；地下水水质对混凝土具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

第三节　设计情况

一、平、纵断面布置

（1）站南并线段区间左、右线线间距由8m向车站内5m渐变，经R=1500m右偏曲线，直线进入车站，经R=450m右偏曲线接站后折返线。站后折返线区间左、右线线间距由车站内5m渐变至13m，线间距在5～8m段为单洞双线隧道，其余以左右线分离形式抵达竖井。左右线纵坡均采用-3.0‰单面坡。

（2）1、2号线联络线以R=200m的曲线从1号线右线接出，然后以R=300m的圆曲线与折返线左线相接。LDK0+71.609～LDK0+276.840段位于R=200m的圆曲线上，此段下穿益田假日广场预留通道；LDK0+276.840～LDK0+320.751段位于直线上，LDK0+320.751～LDK0+492.679段位于R=300m的圆曲线上。其中LDK0+427.312～LDK0+492.679与站后折返线左线合建。联络线纵坡采用-28.0‰、-12.766‰及-3.0‰单向坡形式。

二、典型断面型式

1.世界之窗站站前并行线段（站南暗挖区间）

区间隧道为单洞双线大断面，覆土15～17m，复合式衬砌结构，分两种断面型式，为喇叭口E型隧道（YDK14+759～YDK14+773）和喇叭口D型隧道衬砌（YDK14+773～YDK14+807.25），开挖面积114.8～129.2m2，跨度13.9～15.0m。在站南并线段中的YDK14+759～YDK14+809.15段设置300mm厚分隔墙。典型断面如图3-5所示。

2.站后折返线

站后折返线包括单洞双线隧道（长125m）、小间距隧道（长122m）、单洞单线隧道（长228m）。

断面型式：按不同围岩级别、不同跨度、不同结构形式进行设计，分为单线A、B、C、D、E、F和喇叭口A、B、C、D、E、F、G及小间距隧道共14种暗挖隧道断面。

单线典型断面、小间距隧道典型断面和喇叭口型断面如图3-6、图3-7、图3-8所示。

3.联络线

联络线从折返线左线ZDK15+275处接驳，线路线形近似S形，全部位于半径为R=300、R=200曲线上。包括单洞双线隧道（长66.434m）、小间距隧道（长11.312m）、单洞单线隧道（342.0m）。

断面型式：有单线A、B、C、D、E、F和矩形暗挖断面。

4.结构防水

区间隧道防水等级为二级，顶部不允许滴漏，其他不允许漏水，结构表面可有少量湿渍。耐侵蚀性系数不小于0.8。防水设计以混凝土结构自防水为主，并设全包柔性防水层，采用复合纤维的塑料防水板（通过纤维使防水层与二衬粘结）。变形缝采用带注浆花管的中置式止水带止水，施工缝设置水膨性止水胶。

第四节　主要合同边界与施工条件

深圳2201标位于深圳市南山区华侨城内，地处世界之窗和欢乐谷风景区，工程造价约1.6亿元。本工程暗挖隧道过既有建筑物达20栋楼房，施工须保证建筑物的安全，施工难度极大，受到了深圳市各界的高度关注。

第五节　工程重难点分析与对策

一、站南暗挖区间隧道下穿世界之窗景区办公楼和教堂施工沉降控制

站南暗挖区间隧道位于砾质黏土层和全风化的粗粒花岗岩层，地下水位高，地质条件差，施工为保证隧道上方建筑物安全，需采取措施控制沉降。主要措施包括洞内全断面深孔预注浆、超前管棚、地面高压旋喷注浆和袖阀管跟踪注浆加固。

该段采用双侧壁导坑法施工开挖，施工中加强监控量测，以信息化指导施工。施工前设置预警值，确保施工及地表建筑安全。

1.地面旋喷桩加固

（1）加固范围

在地面房屋空隙处，即YDK14+799.133～YDK14+807.25、YDK14+776.181～YDK14+781.987、YDK14+754.00～YDK14+761.785范围采用ф600间距450单管旋喷桩加固，在开挖轮廓线外3～6m范围形成连续的全断面加固体。为确保施工安全，对建筑基础外扩一定范围以内全部加固，可以抑止差异沉降。具体范围见图3-9、图3-10。

（2）注浆参数

旋喷桩水泥浆液采用P.O32.5水泥，掺量按15％考虑，水泥浆液的水灰比0.8～1.5；注浆压力大于30MPa；高压水的压力应大于20MPa。

（3）施工工艺

清场→机具就位→钻孔→灌入喷射管→喷射注浆→拔管和冲洗。

2.袖阀管跟踪注浆

（1）加固范围：在房屋天然基础四周按水平间距2m预埋ф60mm注浆袖阀管，根据监测情况必要时采取跟踪注浆措施对房屋基础进行保护。ф60mm注浆管从办公楼、教堂四周施设斜管，压注水泥浆。为了控制注浆范围，必要时注水泥-水玻璃双浆液。加固断面图见图3-11。

（2）施工工艺：

采用单重管钻机成孔，预埋管径ф60mm的注浆管。注浆管纵向布置长度超过办公楼基础3m。根据监测情况，当房屋沉降值大于允许沉降值的70％时采用水泥浆液进行跟踪注浆。注浆时分段进行，对需要注浆的部位进行针对性的注浆。

二、单洞大断面暗挖隧道施工

根据单洞大断面所处地质条件不同，施工方法也有所不同。站南暗挖区间为单洞双线大断面，开挖最大宽15.0m，高10.7m，开挖断面129.2m2，为马蹄形大跨断面，拱顶覆土13～18m，地下水位高，洞身处于砾（砂）质黏土层，自稳差。地下水处理、防坍控沉是关键，也是工程的难点。大跨断面采用双侧壁导坑法施工。两侧导坑对称、同步开挖，二衬及时紧跟。对策如下：

（1）建立以“防坍、控沉”为核心的技术控制原则。“防坍”是指把可能存在坍塌隐患降至最低，杜绝坍塌事故发生；“控沉”是指针对不同环境特征建立不同的沉降控制标准，施工中严格执行，从而控制沉降在规定范围之内。

（2）建立以“防坍、控沉”为核心的施工优化组合，选择双侧壁导坑法施工，分部、分块开挖施工，大断面分解为小断面，降低施工难度，减小跨度同时严格控制开挖部序和步距。根据周边环境具体情况及具体信息，做好针对性预防措施，尽量采用人工开挖，缩短循环进尺。施工二衬时，严格控制一次拆除临时支撑的长度，必要时采取临时换撑措施。

（3）严格按照施工步骤开挖，各分部分块错开一定安全距离，左右导坑错开6～8m，上下台阶长8～10m左右。

（4）加强隧道超前支护及初期支护，每榀格栅钢架拱脚或节点处安设锁脚锚管，并及时注浆。围岩特别软弱时，拱脚处采用扩大基础或支垫型钢等措施，增大拱脚承载力。

（5）初支背后埋设回填注浆管，及时进行回填注浆，保证初支背后的密实，减小沉降。

（6）全过程进行信息化管理，加强过程监测，实施动态化施工。根据量测结果，确定二衬施作时机。

（7）隧道拱部采用非开挖导向钻机施作ф133mm超前长管棚，管棚内设钢筋骨架，采用钻机直接将钢管打入，管内灌浆，探棒回取工艺施工，加固岩层，充填管体。

（8）地面深层旋喷与洞内全断面深孔注浆结合，形成止水帷幕，保证洞内无水施工。

（9）在地表房屋天然基础四周利用预埋袖阀注浆斜管加固建筑物基础，进行动态跟踪注浆。

三、站后折返线、联络线下穿建筑物施工沉降控制

折返线从密集的房屋群下方穿过，大多数房屋基础型式为扩大基础或天然基础。世界花园八期为桩基础，桩基与隧道间净距约11m，持力地层为中风化岩；下穿益田广场段，隧道顶距离益田广场地下室底板较近（仅1.857m净距），联络线下穿既有人行通道（3-a、4-b）段，隧道顶距离通道底板较近（仅1.8m净距）。为保证隧道穿越地段地面建筑物的安全和正常使用，严格按要求施工采取相应辅助措施，必须减少施工过程中地层过度沉降的影响。

（1）采用洞内全断面深孔预注浆、超前大管棚及超前注浆小导管对隧道围岩进行预加固。加强施工中的超前支护，保持隧道掌子面的稳定，阻断地下水的流失，及时施作隧道衬砌，以尽量减少区间隧道的变形，达到控制地层产生过大变形和保证既有建筑物安全的目的。同时在施工过程中加强对房屋群的监测，监测警戒值应按相应的规范和规程允许值从严确定。

（2）下穿益田广场段，根据情况采用大管棚及超前小导管对隧道拱顶及侧墙外地层进行超前支护，防止隧道开挖时周边土体坍塌。站后折返线YDK14+960.15～YDK15+014.25下穿益田广场段隧道在拱部150°范围设置ф108大管棚，大管棚从车站基坑内YDK14+958.25处施设56m长管棚，浆液选用水泥浆液。

（3）下穿既有人行通道（3-a、4-b）段，采用洞内全断面深孔预注浆、超前大管棚及超前注浆小导管对隧道围岩进行预加固。1号、2号联络线下穿1号线3-a、4-b段，位于R=200圆曲线上，地质条件差，为防止上部结构物下沉，隧道拱部120°范围设置ф108大管棚，浆液选用水泥浆液。采用对向施作方式打设，在LDK0+118～LDK0+126.5设管棚工作室，从LDK0+118向线路反方向打设24m大管棚；从联络线起点LDK0+071.609向线路方向打设24m大管棚。

（4）地表动态跟踪注浆技术

本工程合同工期紧张、周边环境复杂，建筑均匀沉降及差异沉降要求严，如在洞内加强施工措施必然对工期产生影响，故在地表采用动态跟踪注浆技术，通过多台注浆设备、多注点动态注浆可以对建筑物加固及加快施工进度。动态注浆工艺采用“WSS二重管无收缩双液注浆”施工工法。

四、小间距暗挖隧道施工

站后折返线由单洞双线合修段向左右分离单洞单线段过渡时，隧道线间距渐变段形成小间距隧道，小间距隧道共两段，长52.312m，平面位置如图3-12所示。

小间距隧道施工严格控制施工开挖步序，加强监控测量，反馈支护和围岩的变形信息，现场做到设计、施工相互配合。

（1）间隔施工：两隧道采用间隔施工，即先施工一侧隧道，再施工另一侧隧道。加长小间距隧道的隔墙侧锚管。两隧道间的锚杆施作时形成对拉锚杆，同时采用小导管对两隧间的土柱进行注浆加固。

（2）控制开挖进尺长度，尽量减少对地层的扰动，同时密切监视先施工的隧道。需要爆破施工时采用控制爆破技术，减少爆破对隧道的影响，后施工的隧道将掏槽区远离先开挖隧道的一侧，以减轻掏槽爆破时爆源对已施工完的隧道的振动影响，然后对预留光爆层进行光面爆破。掏槽区所在区域（Ⅰ区）、中间层（Ⅱ区）、预留光爆层（Ⅲ区）厚约1m。

（3）注浆加固：在后施工一侧的隧道进行之前，在先施工一侧的隧道向后施工的隧道一侧进行注浆加固。注浆采用ф42小导管，浆液采用水泥浆。

（4）加强初期支护：先施工一侧的隧道将系统锚杆加长至6m，后施工的隧道将伸入隧道内的锚杆弯曲并与格栅连接牢固。

（5）加强监控量测：在施工另一侧隧道时，及时对先施工一侧的隧道进行监测，并将监测数据及时反馈到施工中。如果施工中后施工洞出现拱部变形过大，立即采取增加系统锚杆、隧道内设置横竖支撑等加固措施，同时加密监测频率。具体方法见图3-13。

五、正线与联络线喇叭口段施工

折返线左线与联络线喇叭口段，包括小间距隧道和大跨大断面隧道，根据施工总体安排，受工区和作业面的制约，喇叭口段需从小断面向大断面突变。为确保施工安全，施工过程中需对小间距隧道、大跨大断面隧道采取合理的处理措施。具体处理措施如下：

（1）临时仰拱保护措施：施工上导洞时，对仰拱部分预先超挖20cm，采用细砂回填，同时对拱脚设锁脚锚杆或扩大基础，在进行下部开挖时，保证临时仰拱的安全。

（2）临时支撑的架设应考虑监测及方便爆破的原则及时施作。

（3）临时中隔壁保护措施：采取分次分区微振微差爆破，对后施工分块临近中隔壁处预留人工修凿部位，保证中隔壁安全。

喇叭口段施工顺序见图3-14。