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《地鐵車站洞樁法(pba)施工結(jié)構(gòu)受力變形和沉降監(jiān)測分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、地鐵車站洞樁法(PBA)施工結(jié)構(gòu)受力變形和沉降監(jiān)測分析煙臺市交通工程質(zhì)量監(jiān)督站264000摘要:在市IX修建地鐵隧道工程,施工所引起的地面沉陷將有可能危及周圍建筑設施和地下管線等的安全,造成嚴重的經(jīng)濟損失和社會影響。如何在城市地下工程施工過程中防止地層坍塌,保證支護結(jié)構(gòu)的安全并可靠地預計和有效地控制施工所引起的地面沉陷以保護工程沿線建筑物和地下管線的安全,已成為城市地鐵工程建設中必須解決的一項重要課題。木文依托北京地鐵6號線朝陽門車站PBA工法暗挖施工過程中沉降監(jiān)測項目,對大斷面暗挖法施工引起的車站地表沉降規(guī)
2、律進行研究。關鍵詞:城市隧道;淺埋暗挖法;地層變形;地表沉降;沉降監(jiān)測1概述眾所周知,隧道施工是在巖土體內(nèi)部進行的,不可避免地對巖土體產(chǎn)生擾動,引起地表移動。地表變形主要是指不均勻水平位移和不均勻地表沉降所形成的水平變形和地表傾斜,以及地表的曲率變形,在這里統(tǒng)稱為地層變形。地鐵隧道施工中地層變形的發(fā)牛.主要是由于施工引起的地層損失和施工過程中隧道周圍受擾動或者受剪切破壞的重塑土的再固結(jié)所造成,因此,無論采取何種隧道施工方法,都將引起或多或少的地層變形,形成地表沉降槽。施工沉降槽可能嚴重影響地面沉降甚至造成地表
3、塌陷,從而導致道路路面破損、地下己有管道破壞以及建筑物、構(gòu)筑物的損壞,這些問題嚴重影響人民生命財產(chǎn)安全及工程的建設,并造成嚴重的經(jīng)濟損失和社會影響。隨著工程埋深的不斷減小,開挖對地面的影響越來越大。在超淺埋條件下,幵挖影響的控制與幵挖方式、支護方法、施工工藝等眾多因素有關,是地下工程施工中最為復雜的問題。地鐵隧道一般埋深較淺,圍巖自承載能力較差,對施工掘進方法及支護方式要求較高。地鐵隧道開挖對地表沉降控制的要求較高,木文依托北京地鐵6號線朝陽門車站PBA工法暗挖段地表沉降監(jiān)測項目,針對城市地下工程淺埋暗挖法引
4、起的地表沉降特點,在了解地表沉降機理與主要影響因素的基礎上,結(jié)合實測數(shù)據(jù),分析研究北京地鐵施工引起的地表地層沉降規(guī)律。2北京地鐵6號線朝陽門站PBA法暗挖施工及沉降觀測2.1工程概況擬建北京地鐵6號線朝陽門站位于東二環(huán)朝陽門橋西側(cè),在朝陽門內(nèi)大街與豆瓣胡同交叉路口下方,與既有地鐵2號線朝陽門站換乘。2號線朝陽門站位于擬建車站東側(cè)約60m處,兩站通過3條換乘通道完成換乘。朝陽門站車站總長188m,為地下二層島式車站,雙柱三跨直墻圓拱形框架結(jié)構(gòu),采用PBA工法暗挖施工。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點,主體結(jié)構(gòu)沿縱向設置2道變形縫,
5、主體結(jié)構(gòu)被劃分為3段,其中雙層三聯(lián)拱結(jié)構(gòu)總長174.8m、總寬22.5m、總高16.11m。車站主體雙層段施工由1號、2號施工橫通道及1號風道轉(zhuǎn)向主體八個小導洞施工,利用上部邊導洞施作鉆孔圍護樁,利用下部邊導洞施工條基梁;利用下部中導洞施工底縱梁,利用上部中導洞施作鋼管柱孔樁,安裝鋼管柱,施作主體天梁。主體梁柱體系完成后,開挖主體上導洞間拱部土體,及吋施工初期支護及拱部二襯,然后按逆作法施工車站。暗挖主體結(jié)構(gòu)采用雙層三跨三連拱結(jié)構(gòu)斷面,包括四個斷面形式,采用“洞樁法”施工,車站結(jié)構(gòu)斷面如圖1所示。圖1車站標準
6、段扣拱結(jié)構(gòu)斷面2.2PBA工法原理及總原則PBA法的原理就是將明挖框架結(jié)構(gòu)施工方法和暗挖法進行有機結(jié)合,即地面不具備施工基坑圍護結(jié)構(gòu)條件吋,改在地下先行暗挖的導洞內(nèi)施作圍護邊樁、樁頂縱梁,使圍護樁、樁頂縱梁、頂拱共同構(gòu)成樁(Pile)、梁(Beam)、拱(Arc)支撐框架體系(PBA即Pile、:Beam、如c三個英文單詞的首位字母組合),承受施工過程的外部荷載;然后在頂拱和邊樁的保護下,逐層向下開挖(必要吋設預加力橫向支撐),施工內(nèi)部結(jié)構(gòu),最終形成由外層邊樁及頂拱初期支護和內(nèi)層二次襯砌組合而成的永久承載體系
7、。施工總原則是少分塊、快封閉,盡量減少荷載轉(zhuǎn)換次數(shù)和地層被擾動的次數(shù)。導洞掘進和主拱施工遵循“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”及“先護后挖,及時支撐”的原則。從豎井進入兩側(cè)導洞施工,導洞貫通后施作灌注樁。適吋鑿除樁頭后施做樁頂混凝土縱梁。以此在導洞內(nèi)施作主體結(jié)構(gòu)拱邊段,冋填支護后背與導洞初期支護之間空間。以注漿小導管加固拱部地層,開挖上部土體,施作車站主體上部初期支護(以下簡稱主拱),并與兩側(cè)拱邊段聯(lián)成整體。在主拱的保護下開挖土體并施作中板和上部拱墻二次襯砌結(jié)構(gòu)。分層實施下部開挖,分層架設橫撐
8、和實施樁間初期支護,然后進行下部主體結(jié)構(gòu)施作。2.3淺埋暗挖地表沉降現(xiàn)場觀測及結(jié)果分析2.3.1測點布置原則布置原則是以滿足現(xiàn)場安全管理和監(jiān)控為前提,按照設計要求,在保證施工監(jiān)測與第三方監(jiān)測同點同吋段監(jiān)測的基本要求下,綜合施工監(jiān)測設計圖、第三方監(jiān)測設計圖優(yōu)化而成。測點布置總體優(yōu)化原則如下:監(jiān)測項目與監(jiān)測設計項目相同;監(jiān)測布點范圍:建(構(gòu))筑物沉降監(jiān)測項0監(jiān)測范圍取兩側(cè)各1.5?2.0H(H為隧道埋深