地铁隧道下穿既有铁路施工时的地基加固分析论文_杨斌

南京地铁运营有限责任公司

摘要:随着社会经济不断发展,地铁交通在越来越的城市得到普及,极大地提高了城市的交通运输能力,有效缓解了城市发展过程中由于人口剧增导致的交通拥堵问题。地铁工程施工是一项系统、复杂的工作,不仅施工施工技术复杂、施工难度大,并且由于其地下施工的基本特征,地铁隧道施工对于工程施工安全和运行安全,有着极高且严苛的要求。下穿既有铁路是现代地铁隧道施工过程中的一种常见现象,出于铁路运行安全和地铁运行安全两方面因素考虑,加强地基变形实时监测,并根据地面沉降影响因素分析,对铁路地基采取针对性的加固措施,具有重要意义。笔者即从下穿既有铁路情况下的地铁隧道施工入手,就其地基加固施工,发表几点看法,以供相关单位参考。

关键词:地铁隧道;下穿既有铁路;地基加固;施工分析

下穿既有铁路施工是现代地铁隧道施工的一种较为常见的施工现象,在实际施工过程中,铁路线路原有轨道和结构,容易受地铁隧道施工影响而出现不同程度的变形问题,进而影响铁路的运行安全和地铁的运行安全。为确保地铁和铁路运行安全,消除地铁隧道施工对于既有铁路的不良影响,工程建设单位在下穿既有铁路情况下的地铁隧道施工过程中,应根据工程实际情况,结合地基加固实际需求,科学选择铁路地基加固施工措施,对既有铁路地基进行加固。文本即从下穿既有铁路情况下的地铁隧道施工入手,结合工程施工实例,围绕数值模拟计算和沉降控制技术,就其加固处理措施,进行了分析和探讨,具体内容如下:

一、地铁隧道施工相关数值模拟计算分析

某地铁工程全线共有车站17座,包含6座地下站,11座高架站,其中一段盾构施工隧道下穿既有铁路,穿越铁路路基段总长约为33.0m,以地铁路基表面为基准,埋深约为16.0m。隧道另一端下穿既有钢构桥,穿越长度约为16.0m,以地面为基准,埋深约有10.5m,地铁隧道与铁路的平面关系如下图所示。

二、地铁隧道施工过程中的地层沉降控制技术分析

(一)地基加固处理技术分析

铁路作为我国陆地交通的重要组成部分,其普遍承载着重要的陆地交通职责。因此,铁路基地加固应考虑到铁路路段的实际交通运行需求,避免对其正常的交通运行造成过于严重的不良影响。以上述工程案例为例,考虑到铁路运输实际要求和安全性要求,在加固施工处理过程中,优先考虑使用小型机械进行施工,以降低加固施工对于铁路原有交通状态的影响。综合各方面要求考虑后,决定采用袖阀管注浆技术完成对地铁地基的加固。

袖阀管是一种单向闭合装置,具有无法向管内返浆、仅能向管外出浆的特性。袖阀管的施工应用较为灵活,可根据地层实际情况控制灌浆长度,进而实现定尺、定量的灌浆施工控制,并且可以完成重复灌浆操作。此外,袖阀管注浆技术中,灌浆与钻孔相分离,灌浆设备及钻孔设备的综合有效利用率得到了进一步的提高。

注浆范围和地基承载力需根据三维模型数据进行确定,确保达到基地加固处理要求的基础上,避免注浆浪费问题的发生。就上述工程案例而言,将地基承载力提升至原有基础的7~10倍即可达到铁路的安全运营要求。实际加固施工过程中,使用水泥浆作为注浆浆液,水泥和水以2:1的重量比混合,水泥材料使用普通硅酸盐水泥即可。注浆加固施工处理后,应由专业的质检单位进行检测,以确保加固处理的科学性和有效性。

(二)盾构施工技术分析

盾构施工技术也影响着铁路地表沉降的形变程度,在实际施工过程中,除基本的土仓压力压力控制、推力控制和刀盘扭矩控制外,施工人员还应重点加强刀盘压力每环压力增大量的控制,以确保盾构施工规范,减小地表沉降。

结语

综上所述,地铁隧道施工不可避免地会导致地表沉降问题,在下穿既有铁路的施工环境中,就会威胁铁路的运营安全。因此,工程建设单位应通过系统的数据计算分析,通过袖阀管注浆等方式,进行铁路地基加固处理,确保地铁隧道工程的顺利施工。

参考文献

[1]高志刚,冯超.地铁隧道下穿既有铁路施工时的地基加固分析[J].城市轨道交通研究,2015(06).

[2]蔺云宏,李冀伟,王飞等.暗挖地铁隧道斜交下穿既有铁路的施工研究[J].铁道工程学报,2012(11).

论文作者:杨斌

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期

论文发表时间:2018/1/3

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地铁隧道下穿既有铁路施工时的地基加固分析论文_杨斌
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