淺埋暗挖地鐵車站下穿既有線結(jié)構(gòu)施工方法研究

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1、淺埋暗挖地鐵車站下穿既有線結(jié)構(gòu)施工方法研究（中鐵十六局集團(tuán)北京軌道交通工程建設(shè)有限公司，北京，101100）【摘要】隨著城市軌道交通的發(fā)展，新建隧道近距離穿越既有地下交通軌道的線路工程越來(lái)越多，隧道下穿會(huì)對(duì)既有線和新建隧道產(chǎn)生影響,采用淺埋暗挖施工法，能夠避免影響，確保施工質(zhì)量。木文對(duì)于淺埋暗挖地鐵車站下穿既有線結(jié)構(gòu)施工方法進(jìn)行研宄，探討施工流程與施工控制重點(diǎn)，期望危險(xiǎn)相關(guān)研究提供參考。【關(guān)鍵詞】淺埋暗挖；施工；下穿1、前言隨著城市地鐵建設(shè)的發(fā)展，出現(xiàn)了大量節(jié)點(diǎn)車站、車站以及區(qū)間隧道的相互穿越。隧道線路相互穿越可能會(huì)引發(fā)現(xiàn)有線路工程的變形

2、，影響隧道的順利使用，并且影響新線路的施工安全。采用淺埋暗挖發(fā)進(jìn)行線路下穿施工,能夠在保證既有工程的前提下，確保新線路的安全施工。2、淺埋暗挖法概述2.1淺埋暗挖法定義淺埋暗挖法是距離地表較近的一種地下洞室暗挖施工的方法，該方法主要是在軟弱圍巖的地層中，在淺埋條件下修建地下工程，采用格柵和噴錨作為初期支護(hù)，嚴(yán)格控制地表沉降的施工方法。淺埋暗挖法施工中初次支護(hù)承擔(dān)全部基木荷載設(shè)計(jì)，二次襯砌作為安全儲(chǔ)備，通過(guò)多種輔助工法加固圍巖，并且釆用不同的開(kāi)挖方法以及支護(hù)方法封閉成環(huán)，形成聯(lián)合支護(hù)體系。該方法是在軍都山隧道黃土段試驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的

3、方法，此后應(yīng)用于背景復(fù)興門地鐵的折返線工程中，具有較好的應(yīng)用效果。2.2淺埋暗挖法特點(diǎn)既有線下穿工程的關(guān)鍵性問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下方面：（1）工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，地質(zhì)條件是影響工程的主要因素，也是施工方法的首要依據(jù);（2）既有結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀評(píng)估，實(shí)行穿越前對(duì)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，為穿越工程的實(shí)際決策提供決策依據(jù)；（3）新舊結(jié)構(gòu)之間夾層土的處理，對(duì)于穿越工程的新舊結(jié)構(gòu)而言，對(duì)其中的夾層土進(jìn)行加固處理，采用管棚、管幕等支護(hù)方式進(jìn)行支護(hù)，能夠確保工程的穩(wěn)定性。3、淺埋暗挖法下穿施工流程3.1施工準(zhǔn)備階段淺埋暗挖法下穿施工準(zhǔn)備階段主要是搜集工程施

4、工所需要的各種信息，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的線路進(jìn)行分析，對(duì)現(xiàn)冇工程進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，制定合理的施工方案，具體而言，施工準(zhǔn)備階段需要完成以下工作：（1）對(duì)既有線路結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，將新建隧道施工影響范圍，一般以新建隧道外緣道5D左右的外側(cè)作為檢測(cè)范圍，獲取既有線路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、使用壽命、維修情況等背景資料，對(duì)既奮線路的主體結(jié)構(gòu)、軌道結(jié)構(gòu)、限界等進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)既有線路結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)，完成現(xiàn)狀調(diào)查監(jiān)測(cè)報(bào)告?，（2）全面掌握穿越段工程環(huán)境，在對(duì)新建隧道水文與地質(zhì)條件檢測(cè)的基礎(chǔ)上，需要掌握既冇線結(jié)構(gòu)影響范圍內(nèi)的地質(zhì)水文條件，為淺埋暗挖法施工提供依據(jù)

5、，避免對(duì)既奮線路周邊地質(zhì)產(chǎn)生侵?jǐn)_；（3）新建隧道與既有構(gòu)筑物之間的合理間距，確定主要控制指標(biāo)與控制標(biāo)準(zhǔn)，合理的間距值是保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的比較條件，為了確保線路的安全與運(yùn)營(yíng)安全，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)狀和類似工程經(jīng)驗(yàn)制定控制指標(biāo)與控制標(biāo)準(zhǔn)，明確差異沉降、沉降隆起值、道床和結(jié)構(gòu)脫離值等變形控制指標(biāo)；（4）結(jié)合安全評(píng)估確定施工方法，采用模型試驗(yàn)或數(shù)值模擬的方式，對(duì)于下穿工程可能產(chǎn)生的變形和受力進(jìn)行分析，常用的模擬方法主要是采用FLAC、ANSYS等有限元軟件對(duì)開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬，確定可行性方案，制定合理的施工方案和輔助方案，確保施工運(yùn)營(yíng)的安全性；（5）明確

6、施工方案，確定對(duì)施工工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)以及控制管理方案，對(duì)施工流程、既冇工程以及新建結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。3.2施工實(shí)施淺埋暗挖下穿施工技術(shù)主要按照“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的十八字方針進(jìn)行施工，在前期準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，明確施工方案，具體的施工技術(shù)如下：（1）施工降水，地下水對(duì)暗挖工程的安全以及質(zhì)量具有掛件的影響，為了確保施工安全，采用管井井點(diǎn)降水法，地面降水和洞內(nèi)降水相結(jié)合的方案，對(duì)幵挖范圍內(nèi)的地下水進(jìn)行開(kāi)挖；（2）超前管幕，將管幕布置于環(huán)線區(qū)間隧道和車站拱頂之間，采用工字鋼相互咬合的方式，完成大管棚施工，該方法能夠冇效的控

7、制對(duì)地層的擾動(dòng)，減小開(kāi)挖引起的沉降；（3）全斷面預(yù)注漿加固地層，采用注漿能夠彌補(bǔ)管幕施工引起的地層變形，減小開(kāi)挖過(guò)程土體的沉降變形，同時(shí)提升土體承載力；（4）7T?挖、支護(hù)、二襯，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和力學(xué)分析對(duì)地層變形沉降規(guī)律進(jìn)行分析，明確施工管理；（5）監(jiān)測(cè)，由第三方實(shí)施數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與反饋，根據(jù)實(shí)際情況與檢測(cè)數(shù)據(jù)，機(jī)一部?jī)?yōu)化施工方案；（6）資料的整理與收集。3.3下穿后工作完成淺埋暗挖下穿施工之后，應(yīng)該繼續(xù)完成以下工作.?（1）對(duì)工程進(jìn)行評(píng)估，施工完完成后，對(duì)既奮線的結(jié)構(gòu)、軌道、防水等進(jìn)行安全評(píng)估；（2）總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)，工后沉降

8、預(yù)測(cè)與控制，對(duì)工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，并且對(duì)工后沉降因素進(jìn)行研究，控制沉降。4、淺埋暗挖法下穿工程應(yīng)用研究4.1工程概況北京地鐵五號(hào)線崇文門站采用“淺埋暗挖法”進(jìn)行施工，施工過(guò)程中，車站與既有地鐵一