摘要:自我国改革开放以来,社会经济逐渐进入高速发展的时期,尤其是进入二十一世纪以来,我国加入世界贸易组织,受国内外良好环境以及科学技术进步的影响,我国的社会经济获得了长足的发展机会,城市化进程也在加快发展中,强有力的推动了我国大部分城市轨道交通的建设。现阶段,我国的城市轨道交通建设正以高于世界发展水平的速度大跨步的发展着,陆上的高架轨道交通和地下的轨道交通俨然已经成为现代化城市交通建设发展的重要组成部分。随着地铁施工工程的增加,更应该强化对邻近地铁隧道的保护。
关键词:地铁;车站施工;地铁隧道;保护技术;研究
引言
现阶段在已经建立起来的地铁车站中方便与新建车站换乘的接口并没有建立起来,为方便换乘,新建地铁的地点通常会选择在已建地铁的附近或者距离很近的地方,相应的在一些新建地铁的建设当中通常会面临着保护既有地铁的隧道问题,在基坑施工期间如何降低对周边环境的影响,确保既有轨道能够进行正常的运营在一定程度上已经成为设计地铁车站施工所需要进行重点考虑的问题。本次研究对象选用某地某一地铁项目工程,简单的介绍了设计与施工方面所用到的一些技术措施。
1工程概况
根据调查研究,某地该地铁项目拟建场地的地基土深度范围在100米左右以内属于第四纪松散沉积物,主要包括饱和粉性土、黏性土以及砂土,按照成层分布的特点,从上往下依次分为层杂填土、层粉质黏土、层淤泥质粉质黏土、层淤泥质粘土、层粘土、层粉质黏土、层粉砂、层黏土、层粉质黏土以及层粉细砂夹砾砂等。
2临近地铁隧道在变形方面的控制要求
在某一地铁项目基坑开挖的过程中,周围区间隧道的水平位移会随着围护结构水平位移的增加而增加,圆环也会随着横向水平直径的增加而逐渐出现变形的情况。但是,当隧道的变形逐渐超过一定范围后,会引发隧道出现漏水的情况,更有甚者还会对地铁车辆的安全运营造成一定程度的影响,因此应该强化对正处于运营状态中的地铁隧道在变形方面的严格控制。以《市地铁沿线建筑施工保护地铁技术管理暂行规定》为依据,保证隧道中心线两侧各在50米的控制范围内,以此作为隧道的控制区。在这种范围内的所有加载和装卸活动都需要进行的管控,确保不会对隧道造成严重的影响:任意一点的沉降与附加位移的范围必须在15mm以下;由于施工所造成的隧道变形,其曲线的曲率半径必须控制在15000m以上、相对弯曲必须在1:2500以下。
另外,基坑施工过程中对于与流塑性黏土层的施工要求相当高,其在一定程度上直接决定着本次基坑工程建设的成功与否。因此,需要施工人员将先进的技术应用到施工的具体环节当中,以此来实现对隧道回弹变形的有效控制,最大限度的为地跌隧道的安全提供重要的保障。
3临近地铁隧道在设计与施工方面的保护措施
基于隧道在保护方面的要求,确定保护等级为一级,然后按照高于一级的标准对地下连续墙的变形进行严格的控制,在此基础上将容许围护墙体水平位移的最大范围确定下来,一般都是在30mm以下。同时,在此基础上以该场地土层实际的性质特点,将有效控制隧道变形和保证2号线安全运行的一系列措施制定出来。
3.1地下连续墙成槽
车站基坑的深度大约为25.7米左右,出于对周边环境和开挖深度的考虑,围护结构中选择的地下连续墙的厚度大约在1200mm左右,墙的深度控制在42米。基于地下连续墙的深度通常都比较深,用于成槽方面所花费的时间往往比较长,因此在施工过程中为有效的避免槽段长时间的在外面暴露,避免出现塌方等威胁安全的事故,在分幅的设计过程中通过会选择那些幅相对比较小的槽段,再加上其他重要措施,以此来有助于提高隧道施工的安全呐系数,如高导墙的应用和泥浆比重的增加等。
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3.2封堵墙的设置
通过在车站一端临时设置一道封头墙的方法,其主要目的是促进单个基坑施工速度的加快,尽可能的避免或者减少基坑开挖在外面暴露的时间,以此南端头井便可以作为其中一个基坑单独进行开挖,并且通过对基坑开挖和卸载量的有效控制,在一定程度上避免减少对空间变形的影响,由此所引发的连续墙的侧向变形也能够得到有效控制。
3.3实现钢筋混凝土与钢支撑的有机结合
基于在对地铁车站时在深度和保护环境方面有着非常高的要求,因此在有效的控制基坑变形的基础上,可以实现钢筋混凝土与钢支撑的有机结合,将二者结合起来当作支撑体系,在一定程度上来将二者自身的稳定性和刚度等优势充分发挥出现,以此便能够对基坑的变形进行有效的控制。
3.4在框架逆作法的要求下进行严格的施工
在进行施工之前需要对众多施工方法进行方案的比选。其一,顺筑法虽然方法简单、施工便利,但是若不好好控制极易导致基坑变形等不良情况的出现,对变形进行有效控制的要求很难实现。其二,全逆筑法尽管在一定程度上能够针对基坑的变形进行科学有效的控制,但是施工速度过于缓慢,严重拖慢工程的进度,使其不能在既定时间内完工。然而,框架逆作法凭借自身的经济性、简便的施工以及能够对基坑变形进行有效控制等方面的优势,逐渐被应用到本次基坑的开挖过程中去,即在开挖基坑时,通过将两道中板所设置的由钢筋混凝土为支撑的框架体系与顶板结合起来,促进基坑支撑刚度的显著提高,极大的避免在开挖过程中地下连续墙出现变形的情况;在对车站进行回筑的重要阶段,可以将楼板混凝土与支撑浇筑成一个整体,使其能够成为车站永久结构的重要组成部分,在降低工程成本的同时促进施工速度的显著提升。
3.5加固地基
在开挖地基之前需要首先加固进出洞的土体。在对地下连续墙进行施工之前需要先制作一个搅拌隔离桩,具体宽度在3米左右,与南端头井处的距离大约为3米左右,深度距离隧道底部3米,在此基础上对隧道上下左右各三米处分别进行加固;完成地下连续墙的施工以后,需要在围护结构和隔离桩3米范围内的土体依靠旋喷桩的作用进行必要的加固。由此,便能够加固进出洞处的土体,谨防围护结构在开挖期间出现不同程度的变形。
3.6基坑降水
针对地质勘查报告中存在的各种问题,目前坑内地基土本身承压水的稳定性并不达标,为此必须采取有效的措施。其一,通过在基坑内部布置一定数量的降压井和外部布置一定的回灌井的方式,以此来有效的避免对周边环境的不利影响;其二,开挖基坑之前先在现场进行必要的降水试验,然后以试验结果为依据并通过计算将井的具体位置准确的确定下来;其三,严格控制降压井的深度,滤头最好不要超出地下连续墙的深度;其死,通过观测开挖集基坑的实际进度和水位变化的情况,来进行降水;其五,通过观测基坑周边的实际情况,来对抽取和回灌承压水进行及时且适当的调整。
结语
随着社会经济的发展,城市化进程逐渐的加快,并且人们的生活条件和水平较之前都有了很大的改善与提高。城市交通的建设情况在很大程度上便利了人们的出行,现代人们的交通工具渐渐朝着多样化、实用化的方向发展,地铁的出现使人们的生活更加的便利,随着坐地铁人数的逐渐增加,我们必须要保证其能够安全稳定的运行,最大限度的减少或者避免安全事故的发生。同时为加强已建地铁与新建地体之间的联系,方便人们出行,降低对周边环境的影响,确保既有轨道能够进行正常的运营。因此,针对临近地铁隧道在变形方面的控制要求,相关施工人员必须从地下连续墙成槽、封堵墙的设置、实现钢筋混凝土与钢支撑的有机结合、在框架逆作法的要求下进行严格的施工以及加固地基等方面实现对临近地铁隧道的保护。
参考文献
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[2]黄祚琼.地铁车站暗挖隧道穿越既有线的施工技术研究[J].现代隧道技术,2014,(02).
[3]徐福田.地铁隧道近距离下穿既有车站施工技术研究[J].铁道建筑技术,2013,(S1).
论文作者:汤保华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/8/21
标签:基坑论文; 隧道论文; 地铁论文; 车站论文; 黏土论文; 地下论文; 深度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;