2023年建筑行业北京城铁暗挖区间隧道穿越楼群关键施工技术.docx

目录 第一章弁言 2 第二章工程概略 2 第1节工程地质及水文地质前提 2 第2节四周情况情况 3 第三章区间地道施工及其对楼群的阻碍 3 第四章要紧技巧对策及施工打算 4 第1节采纳导洞、断绝桩方法确保楼房根底平安 4 第2节地道开挖采纳洞内程度井点落水 5 第3节修正支护参数、改良地道施工工艺 6 第五章技巧方法的使用后果及剖析 7 第1节地表下沉监测后果及剖析 7 第2节楼房根底沉落不雅察后果及剖析 8 第六章论断 8 第一章 弁言 北京西直门至东直门的都会铁路是北京市打算的第13号疾速轨道交通线,全长约40 km,此中战争里至东直门为地下段,采纳暗挖施工。该区段是13号线的操纵工程,是否顺遂修通将直截了当阻碍到全线是否可以准期通车。中铁地道团体承当的第14标段四周前提极为庞杂,尤其是要近间隔穿越两栋高层住民楼,在庞杂地质情况下地道施工必需确保住民楼的相对平安,同时必需做到施工时期不扰民,因此,平安保障方法必需要相对牢靠,这对施工技巧也提出了更高的恳求。 第二章 工程概略 第1节 工程地质及水文地质前提 第14标段要紧由人工杂填土、第四纪堆积层跟圆砾层构成。杂填土厚度为0.15～1.00 m,最年夜厚度为4.2 m;第四纪堆积层厚度为0.5～18.7 m,圆砾层最年夜厚度为3 m;粉细砂层稍密～中密,饱跟,厚度为2.9 m;以下为粘土层。 该标段范畴内,下层滞水水位埋深4.0 m阁下;潜水水位埋深在空中下7.5 m,超过地道开挖拱顶;承压水水位埋深18.8 m,位于地道铺底以下0.5 m,对地道施工无阻碍。 区间地道在粘质粉土跟粉细砂地层中穿过,下层滞水跟潜水已进入地道断面。 第2节 四周情况情况 北京都会铁路东直门地下区间为双跨连拱地道,采纳浅埋暗挖中洞法施工。典范断面开挖宽度为12.05 m,开挖高度为7.397 m,支护方式为复合式衬砌。区间地道在里程K39+505～K39+585之间,从两栋Y形高层住民楼两头下穿。两座高层楼房空中以上22层、66 m高,地下两层,楼房根底为现浇钢筋混凝土箱型根底(无桩基),箱型根底持力层为2.7 m厚的换填级配砂石,暗挖地道外外表线距楼房根底程度间隔最小为1.6 m。地道与高层楼群地立体及剖面关联 分不如图1、图2所示。 图1楼房与区间地道的立体地位关联 图2楼房与区间地道的剖面地位关联 第三章 区间地道施工及其对楼群的阻碍 由于暗挖地道开挖跨度达12 m,覆土仅为1倍洞径阁下(7～12m),上覆地层难以构成承载拱,上覆土柱荷载较年夜。打算采纳中洞法施工,工况恳求中隔墙构成承载才能后,方可进展侧放开挖,最初施作侧洞衬砌构成双连拱构造。由于区间地道两侧为错误称安排,根底持力层位于地道拱腰部位,楼房静载跟静载偏压可以对地道施工平安跟构造平安构成挟制。 区间地道采纳双连拱地道施工对高层住民楼平安是倒霉的,要紧表现在: (1)区间地道为双连拱构造,采纳中洞法施工,施工步序多加之需落水,构成对楼房根底地层的屡次扰动,如不稳妥牢靠的技巧方法保障,叠加后可以发生超量的不平均沉落,给楼房的平安带来致命的迫害。 (2)区间双连拱地道中洞、侧洞为瘦高型构造,在初支施工进程中跟着开挖在楼房静载感化下土层应力开释,惹起的土体程度位移,使楼房根底发生不平均沉落。 (3)相邻地段的监测说明,仅中洞经当时最年夜累计沉落量即为73.2 mm,距中洞6.0 m范畴边疆表沉落量均在40 mm以上,沉落曲线拐点距中洞中线79.7 m。类比可知高层住民楼地区中洞施工惹起地表沉落量可达23 mm,沉落曲率为3.8%。可见,假设不采纳牢靠的方法,将对楼房构成较年夜迫害。 第四章 要紧技巧对策及施工打算 第1节 采纳导洞、断绝桩方法确保楼房根底平安 为确保楼房的相对平安,用两排钢筋混凝土桩墙将楼房根底与地道断绝,以此对楼房进展防护。在高层住民楼南侧已建成的1#竖井内开挖两个小导洞,在楼房之间地道上方通过。导放开挖实现后,在两个导洞内施作灌注桩,桩长14.0 m,锚入地道底板深度为6.0 m,导洞与断绝桩连成全体超过地道4.2 m,构成桩墙、帽梁将楼房根底与隧洞断绝,如图3、图4所示。 图3　导洞及断绝桩法立体安排图 图4　导洞及断绝桩法剖面安排图 导坑净空高3.0 m,宽2.5 m,初期支护厚度300 mm,采纳上上台阶法施工。灌注桩直径0.8 m,间距1.0 m,桩长14.0 m,现浇C20混凝土。为在狭窄的导洞内同时实现钻机成孔、钢筋笼搬运吊装、混凝土灌注、泥浆外运等任务,分不采纳了异型反轮回钻机成孔、挤压钢套筒衔接以及卷扬机吊装等方法。同时将防塌孔贯串于每根灌注桩的施工进程中,操纵泥浆护壁质量,以最疾速率实现钻孔,把断绝桩施工对楼房的阻碍减至最小。 第2节 地道开挖采纳洞内程度井点落水 过高层楼群段无水施工是操纵沉落保障楼房平安的前提。从后期施工采纳地表深井落水来看,在此段地层专门分层情况下落水后果不梦想,特不是地道仰拱位于两层粘土两头的夹层粉细砂层中,由于夹层粉细砂厚度较小,此处深井落水不克不及构成落水漏斗,仰拱处于含水粉细砂层中,开挖进程中构成流砂,惹起少量周边土层散掉,构成地表超量下沉,近楼段地表最年夜下沉量到达73.2 mm。 经细心剖析研讨之后,决议按照此段专门地质情况采纳程度落水方法,应用已施工中洞底板向下跟向阁下侧洞偏向开挖程度落水基坑,在程度落水基坑内用程度钻机成孔,埋设程度落水管,将中洞跟侧洞范畴边疆下水落至仰拱以下1.0 m阁下,确保无水施工。 第3节 修正支护参数、改良地道施工工艺 4. 3. 1 　增设临时仰拱实时封锁步步成环双连拱地道中洞、侧洞外形为瘦高狭长构造,分Ⅳ部台阶开挖,打算中部施作I22横撑,横撑间距1 m,从Ⅰ部开挖至Ⅳ部才能实现断面封锁(5～7天)的客不雅梦想倒霉于掌子面的波动,为操纵拱顶及地表沉落,遵照浅埋暗挖实时封锁步步成环的原那么,增设临时仰拱,技巧参数为:C20放射砼(厚22 cm),布纵向拉结筋规格Ф22500、双层钢筋网片规格Ф6150×150。 4. 3. 2 　仰拱基底换填碎石跟注浆 按照已施工地段仰拱情况来看,由于地质专门分层情况,受落水时间限度仰拱部位有滞留地下水,基底粉细砂层浸泡跟人工扰动后,构成基底液化脆弱,减小了地基承载力,使仰拱封锁后沉落仍不收敛。为操纵沉落,在仰拱基底换填30 cm厚的碎石,喷砼封锁后实时回填灌水泥-水玻璃双液浆。从量测材料反响情况来看,基底换填无效操纵了沉落,仰拱喷砼封锁后沉落特别快收敛,确保了过楼段的施工平安。 4. 3. 3 　加密拱部超前管棚、增设边墙超前管棚 加密拱部超前管棚,由原打算3.0 m长、环向间距0.3 m、纵向每两米排设一次变卦为2.0 m长、环向间距0.2 m、纵向每0.5 m(每榀)排设一次,增设边墙超前管棚,原打算无边墙超前管棚,为操纵中洞、侧洞每部开挖施工发生的沉落,在中洞、侧洞边墙排设2.0 m长、环向间距0.5 m、纵向间距0.5 m的超前管棚。 4. 3. 4 　加强超前注浆跟面前回填注浆 拱部开挖前超前管棚间隔一个作为注浆管加强超前灌水泥-水玻璃双液浆,喷砼封锁后滞后掌子面3～5m进展拱部、边墙、底部面前回填注浆,操纵开挖面土层散掉,使地道构造与周边土体密实,挤密断绝桩间土层跟楼房根底下土层。 第五章 技巧方法的使用后果及剖析 第1节 地表下沉监测后果及剖析 地表沉落监测后果可以看出,地表最年夜沉落量为-45.20 mm,导洞施工惹起沉落量平均为6.45 mm,中洞施工惹起沉落量平均为18.00 mm,侧洞施工惹起沉落量平均为14.58 mm,地表最年夜沉落量发作在地道中线地位,中洞施工惹起沉落占总沉落量的46%,较侧洞稍年夜。从沉落槽曲线来看,断面沉落槽比较狭窄,宽20 m阁下,沉落曲线变曲点(拐点)至地道中线间隔年夜概6 m,根本位于断绝桩之内,说明断绝桩断绝感化清楚。通过主断面量测后果比较可以看出,改良的暗挖双连拱地道施工工艺无效操纵了沉落。 第2节 楼房根底沉落不雅察后果及剖析 楼房根底最年夜沉落值为18.90 mm,发作在东楼JN6点,平均沉落为12.70 mm,初期落水跟导洞施工惹起沉落平均为3.38 mm,中洞施工惹起沉落平均为6.35 mm,侧洞施工惹起沉落平均为2.98 mm,从以上数均剖析,中洞施工惹起楼房根底沉落最年夜,占总沉落量的50%。 由上可见,在采纳了既定的技巧对策及施工方法后,成功实现了暗挖区间穿越楼群区的施工。 第六章 论断 (1)北京都会铁路东直门暗挖区间在空中前提受限度、地层构造庞杂、富水的情况下,采纳稳妥牢靠的技巧对策,平安通过浅根底高层住民楼区,确保了住民的畸形生涯跟高层修建的平安,说明该工程施工是成功的,同时也拓宽了浅埋暗挖技巧在庞杂情况下的使用远景,为以后类似工程供应了无益的经历。 (2)既有修建物的根底遮断防护采纳断绝桩,技巧上是可行的。应用地下导洞施作灌注桩,是一种新的实验,有助于处理修建地铁日益凸起的施工与情况的烦扰征询题。 (3)加强超前管棚、超前预注浆跟初支面前回填注浆是操纵沉落主要无效的方法,是防塌、改良地层、防止空中修建物毁坏的要害环节。 (4)全进程监控量测并断定适宜的监测内容,是指点施工跟操纵地表下沉、监视土体及构造的波动、保障施工平安的主要手腕,为修正打算跟变卦施工方法供应了科学按照。(收稿:2022年6月;作者地点:北京市西外上园村;北京交通年夜学地道及地下工程实验研讨核心;:100044) 参考文献 1　王暖堂,陈瑞阳,谢箐.都会地铁庞杂洞群浅埋暗挖施工技巧.岩土力学,2022(2) 2　范国文,王先堂.暗挖双联拱地道穿越浅根底高层楼群区施工技巧.古代地道技巧,2022(增刊) 3　吴昭永.庞杂情况前提下都会暗挖地道施工技巧研讨.地道建立,2022(1  说  明 　 G以上。   联络：