盾构隧道近距离下穿既有地铁线路安全控制对策
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盾构法隧道下穿既有铁路的加固保护与施工难点控制分析【摘要】:随着社会经济的持续上升,促进了我国地下铁路交通的发展。
盾构法隧道下穿既有铁路的状况越来越普遍,且地铁盾构法隧道下穿既有铁路涉及铁路运营安全和地铁施工安全。
本文重点研究地铁盾构法隧道下穿既有铁路可能导致的各种潜在风险因素,对盾构法隧道下穿既有铁路路基保护与施工难点分析,并在此基础上总结类似工程的共同规律。
【关键字】:盾构法隧道下穿铁路路基保护控制1前言城市地铁盾构法下穿既有铁路施工控制是地铁隧道施工非常重要的环节。
首先要对地铁盾构隧道与既有铁路之间的相关关系进行分析,然后针对穿越地段所处的工程地质情况,对既有铁路路基采取合适的加固措施进行预加固。
盾构下穿铁路施工过程中通过优化掘进参数,控制既有铁路客货车运行速度,通过对铁路路基的自动化监测等信息化手段指导施工,为盾构成功下穿既有铁路提供有效的保证措施。
本人通过南宁地铁5号线下穿既有铁路这一实例,来具体分析其下穿施工技术,通过这个案例为在以后的城市地铁建设中提供宝贵的经验。
2工程特点和工程环境情况2.1工程概况南宁市轨道交通5号线一期工程呈南北走向,线路南起国凯大道,北至金桥客运站,一期工程全长20.21km,共设车站17座,全部为地下站。
本区间江南公园站~周家坡站区间长794米,线路由江南公园站大里程引出后进入曲率半径R=700m的右转弯和曲率半径R=450m的左转弯,然后沿壮锦大道向北敷设,经过曲率半径R=800m的右转弯后接入周家坡站,左右线隧道间距13.2-16.7m,隧道的最大埋深约20.7 m。
区间下穿既有湘桂铁路线,然后线路继续沿壮锦大道向北敷设,随后下穿云桂铁路线箱涵,最后接入周家坡站。
2.2既有铁路的概况湘桂铁路线为国家Ⅰ级铁路,该铁路管理者为中国铁路南宁局集团有限公司。
湘桂线为客货两用线,上下行线均为P 60 轨无缝线路,双线铁路,线间距为5.436 m,有砟碎石道床,设计时速120km/h。
盾构近距离下穿既有地铁施工风险综合控制技术0 引言随着我国城市轨道交通建设事业快速发展,城市交通枢纽错综复杂,盾构法的应用越来越广泛,尤其在城市地铁建设中线路设计不可避免地下穿高层建筑物、桥梁、既有运营地铁线及河流等,盾构隧道施工过程中技术措施不足易造成沉降超标、建(构)筑物开裂或倾斜、既有运营线停运、甚至塌方等安全事故,造成重大社会影响。
其中隧道近距离下穿既有运营线就是一类典型案例,因此为保证在建隧道施工与建(构)筑物、既有运营线等安全,有必要对施工阶段技术进行深入研究,采取科学合理的应对技术措施。
目前国内外行业内专家针对在建盾构地铁下穿既有地铁隧道安全风险进行评估,其中关继发[1]对安全风险及控制技术进行了深入研究;胡云龙等人[2]针对在建地铁施工对既有线的影响进行详细分析,其次参考了一些地铁盾构施工近距离下穿既有线施工[3]的类似案例以及上软下硬或全断面富水砂层盾构施工技术[4-6],采取的技术措施主要为冷冻法[7]、地面双液浆[8-9]注浆加固,洞内双液浆注浆加固[10-11]等,均在实际工程中得到了广泛的应用。
目前国内在建地铁在上软下硬地层条件下近距离下穿既有运营地铁线施工案例较少,技术措施方案还需提升,本文将依托广州市轨道交通22号线某盾构井区间下穿既有运营地铁3号线盾构区间,采用地面定向注浆、洞内从左线向右线定向钻注浆、洞内径向超前注浆结合对运营线路自动监测技术,成功完成下穿施工。
为今后此类工况工程面临的难题提供了新的解决技术方案。
1 工程概况1.1 工程简介广州市轨道交通22号线某盾构井区间长2.51 km。
在区间里程ZDK38+542.909~ZDK38+523.709、YDK38+564.327~YDK38+545.127段于光明北路与东环路十字路口下穿既有运营地铁3号线盾构区间,下穿长度19.2~20.8 m。
22号线隧顶埋深26.5 m,隧顶距既有3号线隧底净距约5.5 m,先下穿3号线右线,再下穿3号线左线,如图1所示。
盾构近距离下穿运营地铁安全控制技术摘要:本文针对深圳市14号线共建管廊1标23#-22#综合井区间盾构管廊下穿运营地铁14号线的施工问题, 通过穿越前、穿越中、穿越后的各种管控措施, 实现了科学、合理、安全施工,有效拓展下穿既有地铁施工技术,在实际施工中提供了一定的借鉴作用。
关键词:盾构掘进;下穿运营地铁;安全控制引言随着我国城市地下交通建设规模的高速发展,越来越多的地下建设面临需要穿越已有线路的问题。
由于既有线路在前期规划设计中未考虑新线的修建,所以,新建地铁线路施工不可避免地会引起既有线路的变形,而地铁运营对既有线路的轨道沉降有非常严格的控制标准。
如何保证下穿施工的安全和既有线路的正常运营,在工程实践中,这一问题已引起高度重视,因此需要对这类问题开展必要的深入的研究分析,以减少施工过程中安全事故的发生。
因此,本文以深圳市地铁14号线共建管廊1标23#-22#综合井区间盾构管廊下穿既有地铁14号线为例,对盾构管廊下穿运营地铁线路的施工进行详细的分析和研究,以确保城市建设能够顺利进行。
1.工程概况本论文以深圳市地铁14号线共建管廊1标23#~22#综合井盾构区间为依托,在里程段LK19+289~LK19+270.66、LK19+271~LK19+251.7(404环-430环)下穿地铁14号线大运站-嶂背站区间左线、右线,地铁14号线隧道外径为6.7m,内径6.0m,管廊区间与14号线地铁隧道最小竖向距离3.48米。
管廊隧道洞身位于<30-3-3>块状强风化砂岩层,14号线隧道洞身位于<30-2-3>土状强风化砂岩层中,地铁14号线隧道上覆土从上到下依次为素填土、粉质黏土、砂砾、土状强风化砂岩;14号线隧道洞身下部为土状强风化砂岩:23#~22#综合井区间盾构下穿地铁14号线平面图23#~22#综合井区间盾构下穿地铁14号线平面图2. 穿越运营地铁14号线施工安全技术总体安排原则:“技术领先、设备先进、施工科学、组织合理、措施得力、突出重点、预案在先、规避风险、安全施工”。
分析地铁盾构隧道近距离下穿既有铁路隧道安全性◎程磊(作者单位:长沙市建设工程质量安全监督站)引言:处于新构建盾构隧道范围内的右线隧道长度为2457m,并且在里程SDK45+250.146~SDK45+295.146这一范围内下穿既有铁路路基。
普铁设有有砟轨道,运行时速可以达到160km/h,属于国家一级电气化铁路,其中铁路路基包括表层和底层,厚度分别为4m 和2m。
铁路轨道面到区间隧道结构的净距离大概是26m,比隧道直径大了1倍。
左右线隧道的埋深有22m,两者的中心线距离为28m。
进行隧道施工时,优先选择左线隧道,待左线隧道施工完成并停机后,再进行掘进右线隧道。
一、有限元模型构建本论文运用底层-架构-实体三维模型(详情见图1所示),岩土体使用的是摩尔-库伦本构。
因为路基架构与隧道两者间的地点关系是相对而言的,将模型(图1)的尺寸设置为:x×y×z=100m×100m×65m,x 代表的是平行盾构施工方向,y 代表的是垂直盾构施工方向,z 代表的是地层竖向。
桩界面参数中,法向刚度模量、剪切刚度模量、最终剪力的取值分别是250000kN/m 3、25000kN/m 3、150kN/m 2。
左右隧道中心线之间相距28m,隧道埋深22m。
优先对左线隧道施工,施工完毕关停机器之后对有线隧道加以施工。
盾构隧道的内外径分别是5.5、6.2m,注浆层的厚度为0.33m,利用二维板壳单元来对盾壳与管片进行模拟。
另外,盾构管片每环是1.5m,千斤顶力为100kN/m 2,掘进压力与注浆压力分别是120、150kN/m 2。
图1数值计算整体模型图二、计算结果分析下表是路基总体在左线隧道(掘进第1到第5步)和右线隧道(掘进第6到第10步)在不同掘进步骤下的沉降数值。
表1路基整体在不同施工步下的最大沉降值根据表1可以看出,盾构隧道的施工会给路基整体的沉降值造成影响,伴随施工的持续开展,沉降数值会逐步变大。
盾构施工近距离下穿地铁线路沉降控制技术摘要:地铁工程的大量建设,让城市中盾构施工变得越来越多,如何控制盾构施工下穿地铁线路的沉降是施工中的一个重难点,对于保证地铁施工的高质量和安全性具有重要意义。
本文从盾构施工下穿地铁线路的五个阶段出发,结合工程实例,对不同阶段采取了有针对性的控制措施,保障了地铁施工的安全。
关键词:盾构施工;下穿地铁线路;沉降控制一、工程概况某市地铁区间为单洞单线区间,区间起点为机场北站,终点为吊出井,起点里程为YDK41+437.900,终点里程为YDK42+343.576(ZDK42+335.972),区间长度905.676m(左线898.072m),线路埋深在19m~27m之间,最小线间距12.05m。
区间线路自机场北站先后以24‰、28‰及4‰坡度向下直至吊出井。
机~吊区间右线在机场北站大里程端(对应里程:DK41+437.9)始发掘进,始发直线掘进211m后在里程DK41+659.8(对应环号:142环)处先后下穿既有运营的11号线右线、11号线入场线、11号线出场线及11号线左线。
盾构施工近距离下穿地铁线路是施工难点,特别是结合地下不良地质条件的影响,使得土体易受施工影响发生沉降,施工控制难度加大。
二、盾构施工下穿地铁线路沉降控制措施分析盾构施工造成的土体沉降主要是因为施工过程对于土体的扰动和水土流失造成的。
其可以分成五个阶段,第一阶段,盾构施工还未达到断面,地下水位降低导致沉降;第二阶段,盾构通过该断面前,因控制不足,导致前方土塑性变形引起沉降;第三阶段,盾构通过断面,由于刀盘与盾体之间存在15mm间隙及超挖、纠偏、盾构外侧与土体之间接触导致沉降;第四阶段,盾构通过该断面后产生的弹塑性变形,因衬砌处理不当导致的沉降;第五阶段,盾构通过断面后,发生的后续沉降。
针对沉降五阶段分别采取不同控制措施:1.前期沉降控制措施为保证盾构顺利掘进上软下硬地层,在出入线与正线之间用A600@150垂用高压旋喷桩对隧道上软下硬段进行预加固处理。
站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线施工保护工法站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线施工保护工法近年来,随着城市的发展和交通运输的需求逐渐增加,地铁交通成为了城市重要的交通方式之一。
然而,在城市交通建设中,由于地下空间资源的有限性,地铁线路的建设工程中常常面临既有地铁运营线的穿越施工问题。
站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线施工保护工法应运而生,成为解决这一问题的有效解决办法。
站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线的施工保护工法是指在地铁运营线正常运行期间,通过合理的设计和施工方案,保证现有线路的连续运营,同时实施施工保护措施,确保施工过程的安全和顺利进行。
首先,站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线的施工保护工法需要进行充分的前期调研和勘察。
施工团队需要详细了解既有地铁运营线的结构和运行情况,包括路基土质、横断面形状、沉降控制和地铁运营线埋深等参数。
同时,还需要评估和分析不同施工阶段的风险,并制定相应的保护方案,确保施工过程的安全。
其次,站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线的施工保护工法在施工期间需要采取一系列的保护措施。
首先是地面保护,采用临时加固措施,如设置临时基坑、悬挑梁等,保护既有地铁运营线的正常运行。
同时还需要加强现场监测和预警机制,及时发现和处理地面沉降和振动等异常情况。
另外,还需要对盾构机进行专门的保护和控制。
在施工过程中,应严格控制盾构机的施工参数,如推进速度、土压平衡等,确保盾构机的安全和稳定。
同时,还需要对盾构机进行定位和引导,避免与既有地铁运营线发生碰撞和冲击等事故。
此外,施工期间还需要加强与既有地铁运营线管理部门的沟通和协作。
及时共享施工进展和风险控制情况,协商解决施工过程中的问题。
同时还需要进行培训和演练,提高施工人员的专业素养和应急能力。
最后,站端盾构机近距离下穿既有地铁运营线的施工保护工法还需要进行施工后的检测和评估。
通过监测数据的采集和分析,评估施工对既有地铁运营线的影响和损伤程度,及时采取修复和加固措施,恢复地铁运营线的正常运行。
盾构下穿既有地铁隧道施工风险及运营安全管理以南宁市轨道交通3号线下穿既有1号线为背景,对城市轨道交通工程盾构下穿既有地铁隧道施工的风险因素进行分析。
通过建设、设计、施工、监理、监测等多方联动应急组织管理措施,优化盾构施工方法,全程跟踪监测数据变化,及时调整施工技术参数,确保盾构下穿过程中既有地铁隧道结构安全和运营安全。
标签:城市轨道交通;盾构施工;下穿既有隧道;施工风险;运营管理1 下穿区域工程概况南宁市轨道交通 3 号线一期金湖广场—埌西站区间起讫里程DK17+318.093~DK17+892.801,左线长585.607 m,右线长574.708 m,区间线间距11.0~19.0 m,最小曲线半径300 m。
区间线路纵坡为单向坡,左线最大坡度26.986‰,右线最大坡度28‰,区间隧道埋深8.44~22.4 m。
3 号线金湖广场站—埌西站区间在南宁市金湖东过街通道下方下穿既有 1 号线金湖广场—南湖区间隧道,该下穿区段与民族大道垂直交叉,平面关系复杂(图1)。
2 下穿区施工风险分析(1)下穿区附近建筑物密集。
下穿区有金湖东过街通道、金湖广场及下沉商场广场,周边建构筑物为多层和高层,下穿施工易引起周边建筑物沉降,施工中需严格控制施工场地周边垂直、水平位移变形。
(2)下穿区域地层多次加固处理。
1 号线一期盾构隧道结构施工和金湖东过街通道施工中均对周边地层进行加固处理。
其中,金湖东过街通道施工时对已完成1号线隧道周边区域进行了旋喷桩加固,加固范围为29.2 m×33 m,加固深度為1 号线一期隧道顶 3.5 m 到隧道底 1 m 范围内(图2)。
下穿区地质加固处理后土质结构成分复杂,地层土质力学性能变化较大,不利于盾构掘进施工控制。
(3)近距离下穿既有地铁隧道、过街通道、盾构接收端。
3 号线一期工程金湖广场站—埌西区间隧道距离 1 号线区间隧道垂直最小间距为 5.7 m,距金湖东过街通道垂直最小间距为14.8 m。
地铁盾构隧道下穿既有公路施工管理与控制措施摘要:近年来城市轨道交通的极大发展使得地铁线路日益网络化、规模化,地铁线路与既有公路桥梁交叉的情况愈发常见。
一旦施工措施不到位,很有可能公路、桥梁等会发生塌陷、倒塌等各类安全问题,严重威胁到人民的生命财产安全,本文依托佛山市城市轨道交通4号线一期工程,采用资料调研对研究地铁盾构隧道下穿既有公路施工管理与控制措施进行阐述,在确保施工质量的同时,保证道路的安全性。
关键词:盾构机系统;盾构机设备;安装技术;调试技术近年来城市轨道交通的大规模发展,使得地铁线路与既有公路桥梁交叉的情况愈发常见。
盾构隧道下穿施工对周边地层不可避免地会产生影响,造成下穿区域地基承载力的降低。
这会对既有公路桥梁带来一定的不利影响,严重时甚至会导致上部结构发生失稳现象。
为了确保盾构下穿施工过程中既有桥梁的安全,必须探明盾构隧道下穿施工引起的地层变形、既有桥梁桩基础响应等规律,以便据此调整盾构施工参数、合理选用必要的防护技术措施。
一工程案例科技西路站~科普中路站区间从科技西路站出发,首先沿科技北路向东延伸,侧穿恒大翡翠华庭、保利茉莉公馆、1座信号塔、穆天子山庄广告牌、下穿佛清从高速路基段,并上跨规划广佛西环隧道,再沿科技东路向东敷设,下穿DN500高压燃气管,侧穿3座10kV高压电塔,最后到达科普中路站。
二地铁盾构隧道下穿的问题下穿施工面临的根本问题是变形控制。
,变形控制需要根据被下穿结构的特征,通过绝对量和相对量两个方面进行控制。
当绝对量控制得非常严格之后,相对量便自然满足要求。
当某些条件下绝对量难以严格控制时,相对量的控制就显得尤为重要。
相对量的控制要从随着盾构掘进动态移动的三维沉降来考虑差异沉降。
无论是绝对沉降还是差异沉降的控制,都要根据下穿对象的抗变形要求制定合理的控制值,这是下穿施工的关键。
合理变形控制值的确定是非常困难的,因为在此次下穿施工之前,难以确定之前有多少次工程行为对结构物产生影响,也就是说下穿施工之前结构的已有变形是个未知量,这需要对结构物的状态进行综合判断。
论盾构施工穿越既有地铁运营线路的控制措施摘要:随着城市地下轨道交通建设不断发展和延伸,在城市中心及城区既有地铁线路越来越密集,在地铁施工中,不可避免的遇到盾构机穿越既有地铁线路问题,盾构机掘进过程中,开挖区域及周边土体发生变形,容易引起临近建(构)筑物的变形和破坏。
在上跨临近的地铁线路结构进行全过程监测,保证既有线路的正常安全运营是目的之一。
充分挖掘盾构机掘进技术控制,达到开挖面土体稳定的前提下保证既有线路的安全稳定是重中之重。
因此研究特殊困难条件下的盾构穿越施工,对于目前城市轨道交通工程施工具有一定的指导意义。
关键词:盾构施工穿越;既有地铁运营线路;控制措施1 施工重难点(1)新建隧道与既有运营地铁线上下净距小,不同于天然地基下的盾构施工开挖,既有运营地铁线的存在,使得地层应力场、位移场均存在较大的改变,同时地铁运行,也会对盾构隧道开挖作业产生不利影响 [1] 。
(2)盾构下穿施工直接影响上部既有线的地铁运营,盾构施工必然会对周边土体产生扰动,由此可导致既有运营地铁隧道产生位移、变形等,如隧道结构出现纵向/水平位移、横断面扭转、倾斜等,由此极易进一步导致轨道整体沉降、差异沉降、配套设备损坏、渗漏水等,直接威胁出行人员的人身安全。
(3)由于在砂性土中切削面土压力波动较大,土体稳定性较差,这样会使盾构前方及上方地表沉降难以控制。
砂性土早期沉降突然且沉降量较大,一般在2~3d内即已达到高值,而后期沉降变化相对较小 [2] 。
根据实践可知,砂性土摩擦阻力大,相应的刀盘、千斤顶推力波动大,由此对前方土体形成较大的扰动,地面沉降控制难度大,同时砂性土的渗透性也较好,一旦遭遇水极易出现流砂、液化的情况;砂性土流塑性太差,会导致工作面形成“干饼”,螺旋出土器较难出土;注浆压力、注浆量大,极易引发地面沉降失控。
(4)区间地面交通繁忙、埋设管线较多,人流量大,施工安全问题更为严峻。
2盾构施工穿越既有地铁运营线路的控制措施2.1现场踏勘及资料收集在进行盾构隧道施工前,对既有运营地铁线路隧道进行现场踏勘,全面掌握线路出入段线隧道结构现状,通过对其运营监测资料的分析总结,明确隧道结构变形情况。
地铁双线盾构近距下穿既有盾构隧道施工沉降控制摘要:随着地铁的网络化发展,在换乘节点、线路交叉处将不可避免地出现新建地铁盾构穿越既有盾构隧道的工程。
并且,盾构施工一般只能通过调整掘进参数来减小施工对既有邻近建筑物的影响,因此,本文依托某工程,讨论双线盾构先后穿越施工影响下既有隧道的沉降规律,总结控制沉降的盾构施工参数经验及沉降控制措施,以期能为相关工程提供参考。
关键词:地铁;双线;盾构;近距离;下穿;盾构隧道;施工沉降控制1.引言现如今,城市人口数量越来越多,地铁工程快速发展,地铁隧道下穿既有线路状态也随之增加。
在实际施工中由于地理环境、施工质量、土层复杂性等因素的影响,在实际施工过程中易出现不同程度的地表变形问题。
本文结合地铁双线盾构下穿既有盾构隧道的工程实例,通过对既有隧道沉降的数值模拟,结合现场监测数据及盾构施工参数的分析,总结控制沉降的盾构施工参数经验,分析了盾构先后穿越施工影响下的既有隧道沉降规律,验证沉降控制措施的有效性,对于地铁安全运行具有很强的现实意义。
2.工程概况本工程盾构区间(左线长823.842m,右线长链0.202m,右线长821.940m ),该区间沿一环路北四段下方进行敷设,在一环路北四段东侧进入始发站。
始发后即下穿位于大里程端头的既有运营的3号线,下穿既有3号线里程范围为YCK31+202.578~YCK31+240.578。
既有3号线与车站主体端墙外侧距离为8m,正穿长度为20m;下穿处盾构隧道埋深20.39m,与3号线既有盾构隧道竖向净距约为4.065m。
图1:6号线下穿3号线平面图图2:6号线下穿3号线断面图根据钻孔揭示,施工范围内上覆第四系人工填土层(Q4ml);其下为第四系系上更新统冲洪积层(Q3al+pl)黏土、粉质粘土、粘质粉土、粉细砂、中砂、卵石土,下伏基岩为白垩系上统灌口组(K2g)泥岩。
6号线下穿3号线地层均位于饱和、中密卵石层,地质条件自稳性差,区间处于岷江水系冲积平原一级阶地,地表水为府河水。
盾构法隧道下穿既有地铁线风险及其控制措施随着城市建设的不断推进,越来越多的地铁线路需要穿越城市的地下,而盾构法隧道成为了一种常见的建造方式。
然而,隧道下穿既有地铁线时,存在着一定的风险和挑战。
本文将探讨这些问题,并分析应对措施。
盾构法隧道是一种地下工程施工方法,其优点是效率高、施工精度高、交通影响小等。
然而,隧道下穿既有地铁线时,由于地下的空间有限,施工难度也就相应增加。
因此,在施工过程中,需要注意一些重要的风险和挑战。
首先,盾构施工过程中会产生振动和声音,这会对既有地铁线路造成影响。
振动可能会引起既有地铁线路的沉降和裂缝,甚至会造成地铁车站受损,长期如此,可能导致地铁线路不安全,最终危及人民群众的生命财产安全。
同时,大声的施工声音也会扰乱邻近居民的生活,导致投诉和不满。
其次,盾构施工的精度要求很高,因为一旦出现偏差,就会影响地铁线路的稳定性。
尤其是在邻近既有地铁线路的地方,由于地下土层的紧密度会受到地铁线路的影响,施工难度更大。
因此,监测和精度控制成为了关键步骤。
监测数据要准确,精度控制要达到0.5-1mm,否则可能会对既有地铁线路造成伤害。
为了解决这些问题,我们需要采取控制措施。
首先,需要选择合适的施工时间和施工技术,以尽量降低对既有地铁线路的振动和噪音影响。
盾构机可以采用弹性隔振支架来减少振动,同时采用静音风机和降噪墙等措施来减少噪音。
其次,需要进行严格的监测和控制。
监测点的设置要合理,施工期间进行实时监测,如果出现异常情况,需要采取及时的措施,例如调整施工方案,加强监测等。
最后,需要提前与地铁公司进行沟通和协调,以确保施工安全和既有地铁线路的正常运营。
总之,盾构法隧道下穿既有地铁线是一项复杂的工程,需要特别注意一些风险和挑战。
随着城市建设的不断推进,需要加强监测和控制,采取科学的施工方案和有效的措施,以确保地铁线路稳定和安全。
盾构隧道下穿地铁车站影响分析及控制措施目录一、内容简述 (2)1. 研究背景与意义 (2)1.1 工程背景介绍 (3)1.2 研究缘由及必要性 (4)2. 研究范围与目标 (5)2.1 研究范围界定 (6)2.2 研究目标设定 (7)二、盾构隧道下穿地铁车站现状分析 (7)1. 工程概况 (8)1.1 工程基本资料 (9)1.2 施工环境与条件 (10)2. 盾构隧道与地铁车站关系分析 (11)2.1 相对位置关系 (13)2.2 交互影响分析 (14)三、盾构隧道下穿地铁车站影响分析 (15)1. 对地铁车站结构的影响 (16)1.1 应力应变分析 (16)1.2 结构安全性评估 (17)2. 对地铁运营的影响 (19)2.1 运营安全分析 (20)2.2 列车运行干扰分析 (22)3. 对周围环境的影响 (23)3.1 地面沉降与隆起分析 (24)3.2 周边建筑物及设施影响评估 (25)四、盾构隧道下穿地铁车站控制措施研究 (27)1. 施工前的准备工作 (28)1.1 地质勘察与风险评估 (29)1.2 施工方案设计与优化 (30)2. 施工过程中的控制措施 (31)2.1 盾构掘进参数控制 (32)2.2 现场监测与反馈机制建立 (34)3. 对地铁车站结构的保护举措 (35)3.1 结构加固与保护措施实施 (36)3.2 应急处理预案制定 (37)五、案例分析与实践应用探讨删去此处小标题为简化版文档 (38)一、内容简述随着城市交通的不断发展,盾构隧道作为城市地下交通建设的重要手段,其施工过程中不可避免地会对周边环境产生影响,特别是下穿地铁车站时,可能对地铁结构的安全性和稳定性造成威胁。
开展盾构隧道下穿地铁车站的影响分析及控制措施研究具有重要意义。
本文首先介绍了盾构隧道下穿地铁车站的研究背景和意义,然后通过理论分析和数值模拟方法,系统研究了盾构隧道下穿地铁车站的施工过程、影响因素及施工风险。
盾构近距离下穿既有地铁隧道施工技术控制身份证号:******************,广西南宁摘要:文章以具体的工程为例,基于对地表和盾构隧道管片沉降影响因素的分析,探讨盾构下穿某市地铁2号线区间隧道施工控制的措施,有效的控制了地表整体沉降和隧道管片差异沉降,保证了既有地铁隧道结构的稳定性和地铁运营安全。
关键词:地铁盾构;近距离穿越;沉降控制Construction technology control of shield tunneling through existing subway tunnel at short distanceYU Xianyun(ID number:******************,Guangxi Nanning)Abstract:Based on specific engineering as an example, based on the surface and the analysis of the affecting factors of shield tunnel segment of settlement, under shield in city metro line no. 2 tunnel construction control measures, effectively control the surface settlement and differential settlement of tunnel segment lining whole, can guarantee the stability of the existing subway tunnel structure and the subway operation safety.Keywords:Subway shield; Close crossing; Settlement control当前,各个城市的地铁建设已进入线网加密完善的时期,在对新的线路进行规划时,包括城市道路、繁华商业区、老旧城区住宅区、既有地铁隧道等,线路规划受周边建筑物的约束较为明显。
盾构法隧道下穿既有地铁线风险及其控制措施李翔【摘要】结合变位控制原理,对盾构法下穿既有线引起的地表沉降进行分析预测,按照施工步序,把地表沉降分为5个部分,并针对每个部分提出具体的控制措施,很好的控制了地表沉降,保证了既有线的安全运营,对同类工程具有一定的指导意义.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)017【总页数】3页(P163-165)【关键词】盾构法;下穿既有线;变位控制【作者】李翔【作者单位】中交公路规划设计院有限公司,北京,100088【正文语种】中文【中图分类】U455.431 概述21世纪是地下工程大发展的世纪,随着中国经济的飞速发展和城市化进程的加速,我国的城市轨道交通工程建设也已逐渐进入高潮,截止到2009年,我国已有10个城市开通了31条城市轨道交通线,运营里程达到835.5km。
近期国务院又批复了22个城市的地铁建设规划,至2016年我国将新建轨道交通线路89条,总建设里程为2500km,投资规模达9937.3亿元,届时建成和在建城市轨道交通总里程将接近4500km。
城市轨道交通的大规模建设必然带来各区间线路和节点车站的交叉、换乘问题。
如北京地铁4,5,10号线和机场专线工程中就存在近10处穿越既有线的情况。
因此可靠地解决这类工程问题便成为地下工程所面临的重要课题。
2 近接隧道位置关系及其风险研究地铁隧道施工不可避免引起近邻既有线结构产生附加内力和变形,从而影响既有线列车的正常、安全运营。
因此,依据既有线保护的要求,采取有效措施来减小变形,确保既有线的安全运营就显得非常必要。
另外,由于既有线重要性高,对附加变形要求严格,使得穿越工程难度大、风险高。
隧道开挖过程中,通常上方沉降比下方围岩的上浮隆起要大,并且上方围岩受力复杂,剪切区域及压剪区域的大量分布不利围岩稳定,而下方围岩卸载回弹区分布有利于围岩稳定(见图1)[4]。
因此,对于同样近距离的上、下穿越既有地铁工程问题,下穿既有地铁工程的施工风险更大。
隧道近距离下穿既有线地铁线路安全控制发表时间:2019-04-02T14:41:53.027Z 来源:《防护工程》2018年第35期作者:白守兴[导读] 随着城市现代化的发展,地铁建设已经成为城市发展解决公共交通拥堵的首选措施。
北京建工土木工程有限公司北京 100015摘要:随着城市现代化的发展,地铁建设已经成为城市发展解决公共交通拥堵的首选措施。
地铁线网规模会成倍的扩大,将会有大量在建地铁隧道近距离下穿既有运营地铁隧道的情况,此类施工会对既有在运营的地铁隧道结构产生影响,如果下穿过程中施工质量控制不到位,下穿中盾构机发生故障无法运转等,将对运营线路行车安全构成非常大的危险。
地铁建设及地铁线网扩大的过程中必然会出在建地铁隧道近距离下穿既有运营地铁线路的情况,如不对建设期间施工质量严格把控,施工前未对施工过程中出现的安全风险源进行梳理及排查,未充分做好施工预想及抢险方案、抢险措施的前期准备,下穿前未对盾构机进行系统检查、施工备料不充足,在下穿过程中未合理安排人员值守及信息及时反馈,必定会对既有运营线路的安全构成不可估量的危险。
因此,在建地铁隧道近距离下穿既有运营地铁线路的安全风险把控显得十分重要,施工前、施工中、施工后的安全预想及施工准备是保障下穿顺利的前提,也是保证既有运营地铁线路的关键。
关键词:隧道近距离,下穿既有线地铁线路,安全控制引言随着城市轨道交通建设规模的不断扩大,必然带来各种新旧线路相互交叉穿越的工程问题,一些大的综合枢纽位置,线路复杂多变,新旧线路的近距离穿越也不可避免,隧道的下穿施工如何保证既有线结构的安全,不影响既有线的正常运营,越来越受到研究人员的重视。
1 探测导洞的设计探测导洞是盾构下穿设计方案成立的基础,其设计重点如下:1) 选择合适的导洞位置。
探测导洞不应距离既有站底板过近,以免其开挖增大对既有站产生不利影响;也不应距离既有站过远,否则会增大既有站两侧可能存在的型钢等障碍物探测的难度,影响其准确率;导洞的底部不应侵入盾构掘进空间,否则会给下一步的盾构掘进人为地制造障碍。
盾构隧道近距离下穿既有地铁线路安全控制对策
本文主要以盾构隧道近距离下穿既有地铁线路工程为背景,简单介绍了近距离穿越既有地铁线路工程的施工控制要求,并提出了几点施工安全控制措施,以仅供日后相关领域人员的参考借鉴。
标签:盾构隧道;近距离下穿;地铁;安全控制;既有线
在地铁的实际施工过程中,工程体量大,且属于高风险建设工程,随着城市化进程的逐渐推进,地下环境中的结构设施越来越多,如何保证在盾构隧道下穿施工顺利开展的同时,又不会对既有地铁线路的正常运行带来影响,成为了相关领域人员不得不面对的问题之一。
1、施工控制要求
在进行地铁施工建设的过程之中,主要需要加强控制的是区间隧道施工期间的变形问题,而就实际施工来说,其变形问题大致可划分成以下三个方面:(1)隧道周边土体结构的变形,会直接威胁到附近建筑体的安全性与稳定性;(2)既有结构附近土体的变形,情况严重时便会直接引起既有结构出现坍塌,严重威胁到人们的生命财产安全;(3)支护结构发生变形,会导致隧道施工存在较大安全风险。
此外,若是出现沉降问题也会对隧道施工带来影响:(1)地层沉降对隧道的影响。
盾构施工可能会使得附近土体受到扰动,从而在开挖断面上出现不均匀的沉降槽,对既有地铁线路的正常运营带来不良影响,成型隧道管片会随着沉降槽的形成而使得管片间的应力重新分布,导致管片见的重复挤压破损;(2)地层沉降对轨道的影响。
盾构施工会使得附近土体受到扰动,使得土体出现不均匀沉降,而一旦土体出现沉降,轨枕的支撑面会随之也发生一定的下沉,使得轨道多支座超静定系统也受到破坏。
并在列车动荷载作用之下,这些支撑面下沉的轨枕会连带轨道发生显著变形,使得轨道中应力大幅增高,当土体沉降较大时,甚至会使轨道断裂;(3)轨道差异沉降对列车运营的影响。
盾构施工近距离下穿既有地铁线路时,周边土体会受到扰动,使得地层发生差异沉降,轨道也会随之出现差异沉降。
而差异沉降会和列车自振结合起来,导致列车振幅变大,使列车出现摇摆运动。
所以,在施工作业期间,必须要有效确保结构物不发生变形、裂缝和沉降等问题,即使存在以上情况也需要将其控制在一定范围内,不能超出允许范围,如此才能有效确保施工作业安全、顺利的进行[1]。
2、盾构隧道近距离下穿地铁施工安全控制措施
2.1施工控制措施
在进行盾构隧道近距离下穿地铁施工时,必須要采取合理的措施,确保既有建筑结构与周边环境不受破坏,保障施工的顺利进行,主要措施有:
(1)同步注浆。
为了防范既有结构沉降问题的出现,在进行盾构掘进时,需要迅速在刀盘开挖轮廓与盾体外缘之间的间隙脱出盾构后的衬砌背面环形建筑间歇中填充足够的浆液材料,达到控制盾构通过是下沉的目的。
结合地质环境特点,浆液配比、注浆压力、注浆量以及注浆的起止时间会对同步注浆的具体效果起到重要作用。
由于浆液能够在短时间内凝固,这会对后期沉降起到一定的限制作用。
在进行同步注浆时,以选择使用缓凝无机材料最佳,当注浆材料充分凝固之后会具有低收缩性。
在开展注浆工作时,需要对注浆的压力与流量变化进行细致观察,对注浆参数进行严格把控。
(2)二次注浆。
采取二次(或是多次)注浆是为了弥补同步注浆所存在的不足之处,同时也是防范地表沉降的有效措施,能够让盾构在穿越建筑物、铁路轨道、道路与地下管线时,极大程度的减小地表沉降。
衬砌背后进行二次注浆,重点对拱部120°的范围实行施工作业[2]。
(3)监控测量指导盾构施工。
依照理论研究结果,同时联系工程施工现场,对盾构掘进提供实测控制指导,并针对盾构掘进时的不同阶段、不同参数下位移规律、土层扰动以及参数敏感性等做出详细的分析探讨,以此实现对盾构各项施工参数准确性的有效把控。
在下穿既有地铁线路时,地铁下方一定范围会引起土体的附加水平应力,所以对穿越前所确定的土压力应当进行适当的提升,且因为存在土层构成复杂、地面超载作用力以及建筑体基础结构等不确定因素,所以,应当按照穿越时的具体情况模拟拖进试验,在按照反馈数据对计算的静止土压力实行调整与改进,其后再正式开展盾构掘进施工。
在盾构掘进期间,需要确保足够且有效的注浆量与注浆压力,掘进的速度要遵守慢速、均匀的原则。
2.2下穿施工时的安全保护措施
在开始盾构施工之前,应当联系施工场地的地质状况以及下穿施工的作业特征,对盾构机的适应情况实行技术剖析。
在盾构施工前期准备阶段,还应当对盾构机采取全方位的维修与养护,对刀具进行检查与替换,从而为迅速、高效的下穿既有地铁线路打牢基础,保证穿越过程中的沉降控制效果。
在施工作业前,应当制定出一套周密严谨的应急预案,在正式施工时,应当安排专人对施工情况进行巡视检查,若是发现异常状况,需要立即采取应急预案的相关措施。
在盾构下穿段作业时,因为会对既有线结构造成一定影响,从而具有较大风险,此时,不仅需要对盾构隧道的掘进施工做日常监测,还要在既有线隧道周围安设自动化监测设备,基于自动全站仪来实现对出入线段的结构与道床的全方位、全天候监测。
并且,要按照监测计划,事先布置好每一处监测点,从而能够在开始监测工作之时,监测元件能够迅速进入至稳定的运行状态。
监测所得数据可经由远程操控系统直接传输至计算机,以此作为施工指导依据。
监测的周期需按照施工具体情况随时使用计算机做出调整,所设置的最小监测频率为1次/h。
结合风险评估分析结果,并联系设计需求,可实施以下措施予以保护:为保证既有线区间隧道能够继续安全的运行,需要对既有轨道进行专项保护,详细实施措施为,先对钢轨、扣件以及道床等实行全面细致的检查,保证既有轨道结构处于稳定、牢固的状态。
在对区间下穿出入段线区段以及两侧各ID(出入段线区段隧道跨度)范围段落装设轨距拉杆防护设施,同时在下穿作业正式开展之后将其限速运行,尤其是下穿出入段线要尽可能的在列车停止运行时进行施工[3]。
结语:
综上所述,地铁作为一项便民设施,受到了老百姓们的喜爱,随着城市的逐渐发展,地铁路线增加,变得错综复杂,在实际的隧道施工中,要采取合理的安全控制措施避免对既有地铁线路造成影响。
参考文献:
[1]王道钢,杨钟凯.分析隧道近距离下穿既有线地铁线路安全控制对策[J].城市建设理论研究(电子版),2019(13):140.
[2]张军荣.隧道近距离下穿既有线地铁线路安全控制[J].建筑,2018(16):71-73.
[3]张福忠.地铁隧道超近距离下穿既有线安全施工技术[J].山西交通科技,2015(03):87-90.。