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《地鐵暗挖車站施工對下臥既有地鐵的保護論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、地鐵暗挖車站施工對下臥既有地鐵的保護論文.freelm,隧道變形曲率半徑必須大于15000m,相對彎曲變形必須小于1/2500。然而,當在既有地鐵隧道上方進行新建地鐵施工時,對既有隧道的頂部卸載會引起既有地鐵結(jié)構的隆起變形。本文以北京地鐵五號線東單站暗挖段施工為例,.freel。車站暗挖段斷面尺寸為23.66m×9.83m,為單層一拱雙柱復合襯砌結(jié)構型式,埋深5.5m,采用“中柱法”施工。既有線為雙線單洞隧道,線間距16.8m,為復合式襯砌結(jié)構,斷面為5.7m×6.1m,馬蹄形斷面型式。新建車站下臥部分的既有線
2、還含有兩條迂回風道。暗挖車站與既有地鐵隧道的關系見圖1、圖2。暗挖車站上半斷面位于粉土層和粉質(zhì)粘土層,下半斷面位于細砂層,底板以下為厚4.0m的卵石圓礫層、厚2.2m的粉土層、厚3.7m的細中砂層、厚7.0m的卵石圓礫層。即既有隧道上半斷面位于卵石圓礫層,下半斷面位于粉土和細中砂層,底板以下為細中砂和卵石圓礫層。潛水含水層為既有隧道上半斷面所處的卵石圓礫層,承壓水含水層為既有線隧道下半斷面所處的細中砂層。2隆起變形預測及影響因素在距離既有地鐵隧道頂板僅0.6m處進行新建暗挖車站施工卸載,對既有地鐵的安全運營構成
3、了威脅,需要預測既有隧道受卸載影響的縱向變形量,并對既有隧道縱向變形量的影響因素進行剖析以提出控制措施。2.1用三維有限元分析預測變形在三維地質(zhì)建模和三維結(jié)構建模的基礎上,以真實的洞室群造型和地質(zhì)空間分布形狀,實時建立三維有限元計算模型。以地質(zhì)建議的巖體物理力學參數(shù)為前提,根據(jù)開挖和支護工藝程序?qū)Χ词胰哼M行三維彈塑性數(shù)字模擬分析。經(jīng)過模擬計算,在不采取保護措施的情況下,既有線隧道結(jié)構最大隆起為28mm。參照地鐵保護技術標準中關于“地鐵結(jié)構的絕對沉降量及水平位移量≤20mm”的有關規(guī)定,本工程既有隧道結(jié)構隆起量超
4、過了地鐵要求保護的限值,需要采取專門的保護措施。2.2既有隧道縱向變形的影響因素既有隧道周邊荷載變化會引起隧道縱向變形,但其內(nèi)力分布、變形特性和影響因素非常復雜。以彈性地基梁理論為基礎的解析方法概念明確,較符合隧道與土體共同作用的實際情況,可以對影響因素進行定性的分析。根據(jù)Pa。注漿加固的范圍見圖4陰影部分。(2)土體加固施工在距既有線6m處停止開挖,對既有線周邊土體進行超前注漿加固。注漿加固既有線時采用二重管無收縮雙液注漿技術,二重管鉆機鉆桿具有成孔和雙液注漿功能,鉆孔和注漿能連續(xù)、快速進行,確保注漿質(zhì)量。根
5、據(jù)注漿壓力、地質(zhì)參數(shù)及現(xiàn)場試驗綜合確定擴散半徑為0.3m,孔距采用0.5m,注漿時跳孔施工。采用后退式注漿,后退幅度為15～30cm。實行定量、定壓注漿,使巖土層的空隙或孔隙間充滿漿液并固化。注漿施工前必須核清既有隧道的準確位置,且不能采用過高注漿壓力,以確保既有地鐵隧道安全。3.3設置預應力錨桿根據(jù)分塊開挖,發(fā)生開挖卸載及時補償卸載的原則,在導洞初期支護完成后,開始在導洞內(nèi)向下施工預應力錨桿。預應力錨桿群不但及時進行了部分卸載補償,同時也起到了加固土層,改善土層性狀的作用。(1)預應力錨桿設計參數(shù)在卸載影響范
6、圍(注漿加固范圍)內(nèi)設置預應力拉錨,拉錨一端固定于初期支護底板上。錨桿呈梅花型布置,間距2m×2m,錨桿長為15m及10m兩種,貼近既有一號線區(qū)間側(cè)采用長錨桿。暗挖車站邊緣錨桿為斜向外側(cè)下方設置(與垂直方向夾角10°),其余為垂直向下設置。桿體材料2!32鋼筋,錨桿全長均為錨固段,錨固體直徑0.1m,錨桿軸向拉力設計值230kN。錨桿注漿材料為水泥漿,其抗壓強度不低于30MPa(見圖4)。(2)預應力錨桿施工由于洞內(nèi)空間狹小,選用錨桿鉆機時必須考慮到洞內(nèi)尺寸,必要時可以對鉆桿進行改裝。在暗挖導洞內(nèi)每開挖支護5m
7、施工一次錨桿,保證從開挖卸載到完成預應力錨桿補償卸載之間盡可能小的時間間隔。3.4調(diào)整降水標高當隧道處在相對不透水土層中,水位的上升或下降如同對隧道的加載或卸載。新建車站開挖前,先降水在既有隧道的底板以下,相當于對既有隧道向下卸載,以平衡部分新建車站開挖時對既有隧道向上的卸載。同時,既有隧道周邊的土體水疏干后,也提高了土體的抗剪強度,增強了抵抗卸載變形的能力。3.5采用遠程監(jiān)控量測在暗挖車站施工期間,必須對既有地鐵進行全天候的實時監(jiān)控量測,傳統(tǒng)監(jiān)測技術在高密度的行車區(qū)間內(nèi)無法實施,且不能滿足對大量數(shù)據(jù)采集、分析
8、以及及時準確的反饋,因此采用遠程自動化監(jiān)測系統(tǒng)對既有線的結(jié)構和軌道變形進行24h監(jiān)控量測。該系統(tǒng)由在量測部位安裝的測量元件、數(shù)據(jù)傳輸線、監(jiān)控室的終端計算機組成。監(jiān)測項目如下:(1)既有隧道結(jié)構變形監(jiān)測結(jié)構沉降監(jiān)測采用靜力水準儀。以新建車站下33m長的既有隧道為重點監(jiān)測區(qū)域,上、下行線共布設24個測點。以2個結(jié)構縫處為重點監(jiān)測對象,在結(jié)構縫的兩側(cè)各布設1個測點。針對施工可能影響到變形縫之
