大斷面淺埋暗挖地鐵法車站的施工工法比選

淺埋暗挖地鐵車站高大洞室全斷面開挖施工工法 編制單位：中建國(guó)際建設(shè)有限公司 主要執(zhí)筆人：李國(guó)強(qiáng)、張進(jìn)聯(lián)、鄧明勝、常學(xué)峰、于德水 1.前言 近幾年，國(guó)內(nèi)城市軌道交通建設(shè)蓬勃發(fā)展，淺埋暗挖車站的結(jié)構(gòu)型式日趨科學(xué)合理， 工程造價(jià)不斷降低，結(jié)構(gòu)使用功能與施工的安全度也不斷提高。由于城市地鐵車站淺埋暗挖 洞樁法施工技術(shù)具有安全性較高、結(jié)構(gòu)使用功能較好等諸多特點(diǎn)，而成為暗挖車站的首選技 術(shù)。但是由于工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、周邊環(huán)境的影響，特別是車站主體結(jié)構(gòu)群洞效應(yīng)大多較 為明顯、工程成本和施工成本較高等特點(diǎn)，目前，城市地鐵車站淺埋暗挖洞樁法施工技術(shù)的 表現(xiàn)型式也多種多樣，科學(xué)性和實(shí)用性尚未得到充分展現(xiàn)，高大斷面洞室的開挖一直延續(xù)著 多洞室開挖的理念。 我司結(jié)合當(dāng)前地鐵車站設(shè)計(jì)與施工的特點(diǎn)，經(jīng)技術(shù)創(chuàng)新，研究開發(fā)了淺埋暗挖地鐵車站 高大洞室全斷面開挖施工工法，不僅解決了鋼支撐在地下洞

以成都地鐵1號(hào)線工程天府廣場(chǎng)北側(cè)暗挖試驗(yàn)段為例,采用顆粒流數(shù)值分析方法,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)砂卵石地層淺埋暗挖地鐵隧道進(jìn)行了施工工法研究。研究認(rèn)為:在卵石土層中,采用臺(tái)階法施工引起的地表沉降量略大于cd法,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的監(jiān)測(cè)。考慮到cd法施工工序復(fù)雜,施工擾動(dòng)比臺(tái)階法大,而且卵石地層在未擾動(dòng)條件下的自穩(wěn)性較好,因此應(yīng)優(yōu)先考慮臺(tái)階法施工。

運(yùn)用數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的方法對(duì)石家莊地鐵淺埋暗挖大斷面隧道施工過程中引起的地表沉降變形規(guī)律進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法(9導(dǎo)洞)能夠?qū)⒌乇沓两悼刂圃谠试S范圍之內(nèi)；在不同的施工步地表沉降速度存在較大差異,在隧道的拱腳處塑性區(qū)較為發(fā)育,隧道兩側(cè)地表會(huì)出現(xiàn)拉伸破壞區(qū)。應(yīng)及時(shí)采取深孔注漿、徑向注漿等加固措施,以有效控制塑性區(qū)的發(fā)育、地表沉降,保證隧道周邊建筑物的安全。

地鐵車站在城市中修建的施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、環(huán)境保護(hù)、施工機(jī)具等因素的影響很大，比一般隧道、橋梁工程的施工技術(shù)要求更高、難度更大。其方法有很多種，包括明挖法、暗挖法和蓋筑法等等。采用暗挖法的優(yōu)點(diǎn)是可以避免大量的拆遷改移工作，避開地下管線、橋樁、建筑物樁基等地下建筑物的影響，而且能夠?qū)⑹┕?duì)地面交通的干擾減少到最小。概述了淺埋暗挖施工，對(duì)淺埋暗挖地鐵車站的施工技術(shù)進(jìn)行了探討分析。

北京地鐵十號(hào)線一期終點(diǎn)折返線由于地處東三環(huán),周邊環(huán)境比較復(fù)雜,針對(duì)淺埋暗挖法施工過程中大斷面折返線不同斷面的開挖順序以及樓房的防護(hù)措施進(jìn)行模擬分析,優(yōu)化確定合理的樓房保護(hù)措施和開挖方案,為工程順利建設(shè)提供技術(shù)支持,并對(duì)以后類似環(huán)境條件下工程積累經(jīng)驗(yàn)。

北京地鐵十號(hào)線一期終點(diǎn)折返線由于地處東三環(huán),周邊環(huán)境比較復(fù)雜,針對(duì)淺埋暗挖法施工過程中大斷面折返線不同斷面的開挖順序以及樓房的防護(hù)措施進(jìn)行模擬分析,優(yōu)化確定合理的樓房保護(hù)措施和開挖方案,為工程順利建設(shè)提供技術(shù)支持,并對(duì)以后類似環(huán)境條件下工程積累經(jīng)驗(yàn).

文章以青島地鐵3號(hào)線延安三路站為背景,通過對(duì)該工程因車站圍巖開挖引起的地面沉降原因進(jìn)行分析,運(yùn)用巖土力學(xué)和工程地質(zhì)學(xué)等專業(yè)知識(shí),結(jié)合geofba2d軟件,模擬分析不同開挖支護(hù)方法對(duì)地表沉降值的影響,并提出了經(jīng)濟(jì)、合理和安全的控制地面沉降的對(duì)策,為該工程及今后類似工程提供參考.

結(jié)合北京地鐵四號(hào)線宣武門車站的施工,從初期支護(hù)、背后注漿、初期支護(hù)與二次襯砌之間全封閉柔性防水層、防水混凝土、特殊部位處理幾方面闡述了地鐵車站的防水施工方法,為類似施工工法提供借鑒。

以北京地鐵10號(hào)線勁松站為例,介紹淺埋暗挖地鐵施工過程中以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工的情況,包括監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的選擇、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布置及埋設(shè)方法、監(jiān)測(cè)頻率的設(shè)定、監(jiān)測(cè)警戒值設(shè)定、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析方法、監(jiān)測(cè)信息反饋及組織管理方法。

北京地鐵五號(hào)線蒲黃榆站在國(guó)內(nèi)地鐵施工中首次采用1466m超長(zhǎng)管棚作為超前支護(hù),介紹蒲黃榆站超前長(zhǎng)管棚施工方案比選及施工工藝探索。

以重慶地鐵1號(hào)線大坪車站臨時(shí)施工便道為例,在淺埋、軟巖條件下,采用工字鋼支頂、風(fēng)鎬破巖拆除既有隧道,臺(tái)階法環(huán)形開挖、人工非爆破技術(shù)施工新建隧道?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)隧道周邊位移收斂值、拱頂下沉值和地表下沉值進(jìn)行監(jiān)測(cè)。結(jié)果顯示:由于臺(tái)階法開挖,周邊位移收斂值呈臺(tái)階狀變化;受爆破作用影響,拱頂下沉值出現(xiàn)短暫的卸載回彈效應(yīng),但之后緩慢趨于穩(wěn)定,最大地表沉降僅為3.82mm,控制在規(guī)范要求范圍之內(nèi)。

地鐵車站淺埋暗挖法施工

根據(jù)重慶軌道交通6號(hào)線會(huì)展中心支線高義口站的工程特點(diǎn),通過對(duì)比淺埋暗挖車站的多種施工方案,分析其優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍,并結(jié)合高義口車站的施工經(jīng)驗(yàn),為今后淺埋暗挖車站選擇合理、快速的施工方案提供參考。

介紹了輻射井施工工藝取得重大突破,特別是引進(jìn)雙壁反循環(huán)和偏心潛孔錘跟管鉆進(jìn)新工藝施工水平井,成功解決了流砂和卵礫石地層水平井施工的難題,同時(shí)應(yīng)用沉井法和錨噴倒掛壁法施工豎井,解決了場(chǎng)地狹小的難題,并在北京地鐵降水施工中得到廣泛應(yīng)用。

按地面建筑物沉降、地面沉降變形的不同要求對(duì)沉降控制問題作出了分析,并對(duì)淺埋暗挖隧道地表、建筑沉降進(jìn)行細(xì)致監(jiān)測(cè),闡述了在設(shè)計(jì)及施工淺埋暗挖地鐵隧道時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),以供類似工程參考。

按地面建筑物沉降、地面沉降變形的不同要求對(duì)沉降控制問題做出分析,給出相關(guān)的控制基準(zhǔn)值經(jīng)驗(yàn)公式。結(jié)合南京地鐵鼓樓站—玄武門站區(qū)間具體情況,對(duì)淺埋暗挖隧道地表及建筑沉降進(jìn)行細(xì)致監(jiān)測(cè),并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行較為深入的分析,闡述在設(shè)計(jì)及施工淺埋暗挖地鐵隧道時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。

本文按地面建筑物沉降、地面沉降變形的不同要求對(duì)沉降控制問題作出分析,給出了相關(guān)的控制基準(zhǔn)經(jīng)驗(yàn)公式,結(jié)合南京地鐵鼓樓-玄武門隧道暗挖區(qū)間具體情況,對(duì)淺埋暗挖隧道地表、建筑沉降進(jìn)行細(xì)致監(jiān)測(cè),并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行較為深入的分析,闡述在設(shè)計(jì)及施工淺埋暗挖地鐵隧道時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),以供類似工程參考。

就超大斷面而言，對(duì)淺埋暗挖的地鐵車站進(jìn)行施工沉降工作時(shí)，需要結(jié)合施工沉降的實(shí)際情況和特點(diǎn)，進(jìn)行有針對(duì)性的控制和預(yù)測(cè)，確保這項(xiàng)工作可以順利進(jìn)行。本文通過對(duì)地鐵隧道開挖現(xiàn)狀的分析，闡述在超大斷面淺埋暗挖的技術(shù)難點(diǎn)，并提出相關(guān)提高地鐵隧道開挖施工質(zhì)量的有效措施。

在地鐵修建中,淺埋暗挖法發(fā)揮了不可替代的作用,也取得了顯著的成績(jī)。文中對(duì)淺埋暗挖法原理進(jìn)行了介紹,并對(duì)淺埋暗挖法中大管棚與小導(dǎo)管超前注漿支護(hù)的施工技術(shù)進(jìn)行了介紹,對(duì)淺埋暗挖施工技術(shù)中應(yīng)注意的問題加以分析。

以北京地鐵十號(hào)線工體北路站為依托工程,在定性分析洞樁法順筑及逆筑方案特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,基于模糊優(yōu)化理論建立了淺埋暗挖地鐵站施工方案的多目標(biāo)模糊優(yōu)化模型,對(duì)車站施工方案的選擇問題進(jìn)行了探討。結(jié)果表明:工體北路站采用crd工法、洞樁法逆筑方案及順筑方案均有一定的可行性,為了確保地表沉降得到控制,最終確定洞樁法逆筑方案為最優(yōu)方案,研究結(jié)果可供類似工程參考。

淺埋暗挖法具有強(qiáng)大的生命力，不僅在地鐵車間、車站已廣泛應(yīng)用，而且在當(dāng)今城市建設(shè)中的熱力管線、電力、污水工程、地下停車場(chǎng)、過街隧道等工程也在應(yīng)用。本文結(jié)合工程實(shí)例，探討了淺埋暗挖法在地鐵車站施工的應(yīng)用，闡述了通過隧道的施工方案、大管棚施工、小導(dǎo)管施工、全斷面注漿施工等關(guān)鍵施工技術(shù),為類似工程施工提供經(jīng)驗(yàn)。

目前我國(guó)地鐵車站隧道施工技術(shù)也逐步在發(fā)展,越來越多的新技術(shù)、新方法也將應(yīng)用到地鐵隧道工程的建設(shè)中。而對(duì)于特大斷面超淺埋暗挖條件下的施工技術(shù)尚且不成熟,因此本文對(duì)特大斷面超淺埋暗挖地鐵車站隧道施工技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)探討。