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摘要:随着社会的发展,整个交通环境发生了变化,越来越多的城市建设了地铁,在地铁的运行过程中,很容易受到基坑工程施工的影响,尤其是一些深基坑的施工工程,基于此,本文针对基坑施工对运营地铁隧道的变形影响及控制展开了研究,首先进行工程设点监测,然后对实验工程进行技术分析,进而对整个工程施工提出合理化建议,以保证运行地铁的安全。
关键词:基坑施工;地铁隧道;隧道变形;控制位移
基坑施工对运营地地铁有很大的影响,为了详细的了解具体的影响方面和解决影响的办法,本文以实验为依据进行了研究,通过设立监控监测点的方式,对基坑施工过程进行了研究,进而发现了技术难点在于保证最大变形曲率半径,并针对这一问题提出了基坑围护、坑底加固和设置灌注桩以及分散开挖的措施,希望对地铁基坑施工有实质性的作用。
一、工程概况以及设置监测点
在一个规划下沉式广场进行工程的实验研究 ,这个广场的基坑区域下面有3条地铁区间隧道从中路过。在运行的铁路轨道之中共有三个方向,其中地铁线路1的运行方向为南北方向,铁线路2运营的方向是东西方向。地铁线路1在地铁线路2的上方 ,线路1和线路2的竖向距离约2.5米,基坑底部离地铁线路1隧道顶部的竖向最近距离约为3.0米[1]。另外有刚贯通的地铁隧道3号线穿过基坑东南角的下方,地铁线路 3隧道顶部距离基坑的距离有3米。其中主要的位置图如图1所示。而且在整个基坑的施工过程中要保证线路1和线路2轨道线路的正常运行,所以在地铁线路1轨道上沿途设置了相关的电子水平尺自动监测点和人工监测点,对运营轨道的变形设置了科学周密和有效的监控监测点,监控的点布置图如图 1 所示 。
Fig. 1 Relative location and instrumentation plan
另外,针对工程范围的地质情况和各土层物理力学指标统计成为一个表,如表1所示:
二、技术难点
在铁路路线运行方面,要能够对地铁轨道的进行规范,这样才能够保证铁路的正常运行,在规范之中,要保证最大变形曲率半径大于15000米,而且在铁路运行的过程之中要保证地铁轨道的相对变形小于12500[2]。在这样的设计方面,才能够对铁路的设计和对基坑的开挖工程进行相关的科学合理分配。
三、设计方案要点
(一)基坑的围护措施和保护方式
1.基坑围护:在对基坑的维护方面,选择使用的是水泥土搅拌桩重力坝围护方式,其中坝体宽2.7m,针对水泥土的搅拌方式有一定的要求,其中水泥土搅拌桩桩长为6.3m、7.0m、8.5m、11.0m ,在针对水泥土的厚度和强度有一定的保障,以保证基坑工程的安全,要求加固后的水泥土强度 qu≥1.2 MPa。在重力坝与周围构筑物有相关联的地方要采用其他的方法来进行加固,比如使用的是高压旋喷加固方式,这样能够起到抗渗补强作用 。
2.坑底加固: 针对基坑的施工过程的科学合理性和保证工程安全,也是为了减少基坑开挖过程中基坑底部的回弹现象和坝体变形,所以应该在基坑底部使用高压旋喷进行加固。其中线路1之中的隧道以及外部区域加固深度为底板下3 m , 线路1区间隧道上部区域加固深度为底板下3m,这样能够保证整个工程在进行加固后底板以下和以上部分土体无侧限抗压强度分别要求达到qu≥1.2 MPa和0.6 MPa。
3.设置灌注桩:为保证地铁线路1区间隧道安全,所以要采取设立灌注桩的方式来加强承重力,在铁路1的区间隧道两侧分别设置间距2.4m、直径为Φ600桩长分别为10m、30 m 的灌注桩,在每个桩之间也分别设立了其他的工程措施以加强承重力,所以桩与桩之间设3根高压旋喷向隧道底部做180°定向摆喷[3]。这样做的目的是为了整个铁路轨道1的安全效益,这种高压旋喷桩和Φ600 灌注桩与本工程顶板共同作用, 防止地铁线路1区域隧道发生位置移动现象。
地基加固和地铁线路保护所采取的工程措施剖面图如图 2 所示。
(二)基坑挖土方案
在整个的施工过程中,为了保证整个施工工程的安全性和效益最大性,其中主要是尽量减少挖土的工程对隧道变形产生不利影响,所以对于工程施工采取将整个开挖区域分为 3 个大块的施工方法,以减少力量的整体施压,同时将地铁线路 1 正上方区域(分块2)分为26个小块进行分散施工。分散之后的工程施工图如图 3 所示 。
土方的开挖要求:
1.为防止隧道的上浮 ,在隧道上方进行分散开挖,并设立具体的开挖广度和坡度,一般采用挖3米的方式,然后将土方开挖留直坡 ,部分60度小坡。
2.开挖顺序严格按照图中所示的编号依次分块开挖 。
先挖掘地铁线路1上行线隧道上方位置,然后进行挖掘上下方之间的土方,最后主要挖掘铁路1下方的位置。
3.在开挖工程结束后,要在1~2小时内浇筑砼垫层。要按照相关的技术规范来进行浇筑垫层以保证所用砼的强度和达到强度的时间符合设计要求。
4.当3宽的一小段土方开挖结束要立刻进行底板钢筋绑扎和砼浇捣工作,这牙膏能够保证铁道隧道的上浮有所限制。
5.当土方开挖结束浇筑底板后,要要按照一定的重量去进行隧道上方的压力试验,然后进行堆加土方,以控制隧道回弹变形[4]。
6.在每一个的三米之中的土方挖掘完成之后,一定要进行在底板施工缝预留钢筋直螺纹连接件,这样做的目的是为了能够防止土方挖掘之后的隧道位移和发生入水事故,所以要进行在施工缝区域内安装钢边橡胶止水带、外贴式橡胶止水带和遇水膨胀止水条以保证整个隧道的安全性。
结语:基坑施工对于整个地下工作的影响是十分巨大的,尤其是对于在地下进行交通的地铁轨道,所以我们在进行相关的基坑施工的过程中,要能够选取最合适的位置和选定好最科学合理的施工方案,通过对土方的开挖工作进行分散开挖、设置宽度开挖的方法,然后设置灌装柱的方法来达到保护地下隧道的施工安全和交通安全的目的,也只有这样,才能够保证整个工程顺利进行。
参考文献:
[1]伍尚勇,杨小平,刘庭金.双侧深基坑施工对紧邻地铁隧道变形影响的分析[J].岩石力学与工程学报,2012,S1:3452-3458.
[2]冯龙飞.基坑开挖对侧方地铁盾构隧道的变形影响及控制措施研究[D].华南理工大学,2014.
[3]郑刚,刘庆晨,邓旭.基坑开挖对下卧运营地铁隧道影响的数值分析与变形控制研究[J].岩土力学,2013,05:1459-1468.
[4]张俊峰.软土地区基坑对下卧隧道变形的影响与控制研究[D].上海交通大学,2013.
论文作者:钟志强
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/16
标签:基坑论文; 隧道论文; 地铁论文; 线路论文; 工程论文; 土方论文; 底板论文; 《基层建设》2016年30期论文;