隧道上方基坑开挖过程对既有地铁隧道影响及保护措施论文
- 格式:doc
- 大小:27.50 KB
- 文档页数:8
基坑施工对邻近地铁运营隧道的影响及控制措施浅谈摘要:本文通过实际案例,对地铁运营隧道受外部施工出现裂缝的原因及裂缝后续控制措施进行分析总结,并提出意见和建议。
关键词:基坑;暗挖隧道;裂缝;原因分析;控制措施引言:随着中国城市化进程的加快和城市地铁的发展,地铁与周边环境关系越来越密切。
因地铁大多穿越城市繁华地段,地铁沿线项目的施工场地常常并不十分开阔,与地铁隧道的距离较短,很难避免对地铁隧道造成影响。
本文结合实际案例,对暗挖隧道受外部施工影响出现裂缝的原因和后续的裂缝控制措施进行分析总结。
一、工程概况某城中村改造项目位于城市中心地段,总建筑面积为491276平方米,设两层地下室。
项目基坑开挖面积约为29393平方米,基坑开挖深度为8.4米~14.7米。
基坑东侧紧邻正在运营的地铁线路,基坑围护结构外排桩外侧壁与地铁隧道结构外壁的最小距离仅5.8米。
因基坑离隧道结构边线距离很小,且该区段隧道结构对外力扰动极为敏感,如何确保施工过程中地铁隧道结构的安全成为该项目的重点工作。
该项目的基坑采用多种支护形式相结合,邻近地铁隧道基坑方案设六个支护区段(JK-1至JK-6)。
在基坑施工过程中,支护区段JK-1和JK-2对应的隧道区段出现3条结构裂缝。
这两个区段的支护方式分别为:支护区段JK-1基坑深度为12.6米,采用单排桩+三道混凝土内支撑的支护方式;支护区段JK-2基坑深度为10.2米,采用双排桩加压顶板连接的支护方式,并采用加内支撑中心岛和预留反压土台施工。
项目基坑与隧道位置关系及支护区段划分见下图1。
图1 项目基坑与隧道位置关系及基坑支护区段划分图二、裂缝情况出现的3条裂缝分别位于隧道10-11点、10-11点、12点钟方向,裂缝最大长度为6米,最大宽度为2毫米,3条裂缝均未出现渗漏水。
裂缝具体情况见表1:表1裂缝情况汇总表三、裂缝产生原因分析(一)出现裂缝区段的隧道情况1、水文地质情况该区段隧道地处丘前平原,地形平坦,地面建筑林立,上覆底四纪土层为杂填土,淤泥质粘土,零星透镜状中细砂层,花斑粘土及粉质粘土,残积粉质粘土;下伏基岩为大朗山三元里段泥质粉砂岩,粉砂岩,含砾砂岩,砾岩,地质构造简单,为单斜岩层,杂填土中富集地下水,其他地层地下水不发育,水质对混凝土无侵蚀性。
论隧道上方基坑开挖过程对既有地铁隧道影响及保护措施摘要:近年来,地铁已成为大城市中家喻户晓的重要交通工具,在地铁旁建建筑物就不可避免的会对地铁隧道造成影响,由开挖引起的问题对既有地铁隧道的影响已成为基坑设计和施工中非常关心的问题之一。
地铁基坑开挖工程施工对周围环境的影响很大,需要采取合理措施对其进行保护。
文章主要结合工程实例,针对该项目基坑开挖过程对既有地铁隧道影响进行了分析,并提出了相应的保护措施。
关键词:地铁隧道深基坑开挖影响保护措施Abstract: in recent years, the subway has become a household name in big cities of the important traffic tool, in the subway built building will inevitably impact on the subway tunnel, the excavation of the problems caused by the existing metro tunnel has become the influence of the design and construction of foundation pit is very concerned about one of the problems. The subway foundation pit excavation engineering construction on the surrounding the influence of the environment is very big, need to take reasonable steps to protect him. This article mainly with an engineering example, according to the foundation pit excavation project process on the existing metro tunnel was analyzed, and puts forward the corresponding measures to protect them.Key words: the subway tunnel excavation influence protection measures目前,随着我国地铁行业的发展,地铁建设项目日益增多。
深基坑施工对既有地铁隧道的影响及保护措施摘要:随城市化建设不断推进,深基坑已然成为各建设工程基础施工工作。
由于深基坑容易对既有铁路隧道结构的承载力与稳定性造成不利影响,导致地铁隧道结构存在较多安全隐患,需要采用专项可行保护对策。
基于此,本文首先分析了深基坑对既有基坑隧道影响风险管控必要性,提出深基坑风险种类。
阐述深基坑施工流程,制定既有地铁隧道保护措施,以期为相关工作人员提供理论性帮助。
关键词:既有地铁隧道;深基坑施工;影响;保护措施前言:既有地铁隧道周边深基坑实施全过程的综合性、复杂性显著,因此需要相关工作人员着重开展深基坑管理工作,分析现存于各施工环节各类风险,结合此些风险问题制定出专项可行的既有地铁隧道保护措施。
1、深基坑施工对既有地铁隧道影响管控重点现阶段地铁隧道工程已然成为我国城市化发展重要项目之一,全国大部分地区均开始筹备建设或新增地铁线路。
相较于其他工程而言,既有地铁隧道工程具有建设工期紧张、工程量巨大、参建单位多,地质与水文条件复杂等特征[1]。
不仅如此,既有隧道工程运营期间的安全隐患较多,如没有加强周边深基坑管控力度,将极有可能出现基坑垮塌、地面不均匀沉降、周边建筑物开裂、涌水涌砂的安全事故,使大众遭受到严重的人身及财产损失。
为推动深基坑施工工作顺利开展,应当着重分析深基坑各施工环节存在的安全隐患因素,结合此些因素制定专项可行管控对策。
随着我国既有地铁隧道建设规模进一步扩大,地铁隧道结构稳定性更加受到相关建设单位的高度重视。
经实际调查发现,在既有地铁隧道安全管控工作中,周边深基坑结构失稳质量问题更为突出,因此需要严格管控基坑结构支护环节,结合工程具体建设要求,切实优化深基坑结构支护施工方案。
2、深基坑施工对既有地铁隧道施工造成的影响深基坑工程实施过程中,部分工程面临着施工地质条件较差,周边建筑物密集、地下管线交横排布,施工难度巨大等问题。
如果施工期间设计及管理工作没有落实到位,极容易在深基坑开挖过程中出现基坑位移、失稳等严重安全事故,导致既有地铁隧道结构稳定性严重不利影响。
基坑开挖对邻近既有盾构隧道的影响分析摘要:随着我国城市建设的快速发展,用地资源愈加紧张,临近地铁的基坑工程越来越多。
为保证城市轨道交通的运营安全,需要研究基坑施工影响范围内的地铁隧道位移、变形和应力等的变化规律。
研究临近地铁基坑施工的主要方法包括理论计算、现场实测、模型试验和数值模拟等。
理论计算一般不考虑地铁隧道和周围土体的非线性作用,需进行大量简化,计算精度较低;对于已运营隧道,现场实测受到诸多限制,较难做到与基坑施工实时同步监测,数值计算逐渐成为基坑施工对临近地铁影响分析的有效手段。
基坑开挖深度对临近地铁隧道的影响规律,认为当基坑开挖深度与地铁隧道上覆土厚度之比大于0.5时,隧道竖向位移与基坑开挖深度近似呈线性变化。
利用数值模拟计算,并通过与现场实测数据进行对比分析,发现在一定的深度范围内采用人工抽条开挖可明显减小地铁隧道的隆起变形速率。
研究了渗流应力耦合作用下基坑开挖对临近地铁隧道的影响,并提出了结构优化方案。
关键词:基坑开挖;盾构隧道;数值模拟;位移;隆起变形引言随着城市交通的快速发展,城市地铁建设迅速普及。
新建建筑施工时,基坑开挖过程容易对周围既有盾构隧道造成影响,引起隧道周围土体扰动,隧道不同部位随之产生位移和隆起变形。
鉴于此,以某已建地铁建设项目为背景,通过有限元结构分析软件MIDASGTS数值模拟的方法,计算开挖过程中隧道的位移及纵向隆起变形,并与现场实测数据进行对比,验证模拟的正确性。
1项目概况1.1工程概况某城市绕城高速改建采用半幅改造半幅通行方式进行,先南半幅路面改建、后北半幅改建。
改建工程与轨道交通运营1号线、在建5号线存在交叉。
交叉范围为改建绕城高速K31+840~K31+920段,对应轨道交通1号线左线K15+393~K15+468、右线K15+394~K15+470,对应5号线左右线K2+777~K2+852。
交叉范围内,高速公路路基基坑开挖深度约12.6~16.8m,开挖最底面距离1号线盾构隧道结构顶覆土厚度约4.15~5.07m,距离5号线盾构隧道结构顶覆土厚度约7.88~9.3m。
新建隧道爆破开挖对既有隧道影响及控制技术研究隧道爆破开挖是一种常用的隧道开挖方法,它可以快速高效地完成隧道开挖工作。
然而,隧道爆破开挖对既有隧道会产生一定的影响。
本文将对此进行探讨,并研究控制技术。
首先,隧道爆破开挖对既有隧道造成的主要影响有以下几方面:1.地质变形:隧道爆破开挖会引起地质体的变形,这会对既有隧道的稳定性产生一定的影响。
地质体的变形会导致既有隧道的位移和应力集中,不仅会加剧既有隧道的沉降和变形,还可能导致隧道结构的破坏。
2.振动和声音:隧道爆破开挖会产生大量的振动和声音,这对既有隧道造成的影响是不可忽视的。
振动和声音会加速既有隧道的老化和破损,从而降低其承载能力和使用寿命。
3.气体和灰尘:隧道爆破开挖会产生大量的气体和灰尘,这对既有隧道的轨道、设备和设施产生不良的影响。
气体和灰尘会污染既有隧道的环境,降低工作人员的工作效率,甚至对他们的健康造成危害。
针对以上问题,可以采取以下控制技术来减小隧道爆破开挖对既有隧道的影响:1.控制爆破参数:合理控制爆破参数是减小隧道爆破开挖影响的关键。
通过选择合适的炮量、起爆时机和起爆方式等参数,可以使爆破振动和声音传播范围减小,从而避免对既有隧道的破坏。
2.抗震加固:对于位于爆破振动影响范围内的既有隧道,可以采取抗震加固措施。
比如在隧道壁面加固钢筋混凝土或复合材料,增加既有隧道的承载能力和抗震能力,降低振动对隧道的影响。
3.防护措施:针对隧道爆破开挖产生的气体和灰尘,可以采取防护措施来减小对既有隧道的影响。
比如安装通风系统,及时排除隧道内的有害气体和灰尘;加装过滤装置,净化排出的废气;采取湿式爆破技术,减少灰尘的产生等。
4.监测和预警系统:对于既有隧道开挖附近的动态监测和预警系统的建设,可以及时监测爆破振动、地质变形、气体和灰尘等影响因素的变化,预警可能的危害和风险,及时采取措施进行控制。
综上所述,隧道爆破开挖对既有隧道会产生一定的影响,但通过合理控制爆破参数、采取抗震加固、防护措施和建立监测预警系统等控制技术,可以减小这些影响,保证既有隧道的稳定性和正常运行。
基坑开挖对相邻浅埋盾构隧道的的影响分析及安全管控措施摘要:浅埋地铁隧道因所处地质教差,离地面较近,因此非常容易受到外部作业影响而导致发生位移变化。
本文结合某邻近地铁浅埋隧道的建筑基坑工程的施工和地铁隧道监测,研究了基坑开挖施工对邻近既有浅埋隧道的变形影响,分析了基坑开挖过程中隧道结构的位移变化,以了解基坑开挖施工引起的隧道结构位移变化情况,为今后类似工程施工提供借鉴。
关键词:既有浅埋隧道、基坑开挖监测变形分析前言近年来,我国地铁线路发展越发迅猛,涉及地铁控制保护区范围的工程也随之大量增加,而部分隧道由于受场地及设计要求所限,隧道埋深较浅且所处地质较差,外部施工对其影响尤为显著。
基坑围护结构的实施势必会扰动土层,同时基坑开挖过程中势必引起应力重新分布,在该过程中,隧道的受力平衡将被打破。
再重新达到平衡过程中,隧道将发生必要的位移变化,严重时可能还会因此发生渗漏的情况。
因此,必须重视浅埋隧道的安全保护,以确保地铁结构安全和正常运营。
一、工程概况1.1项目概况某项目基坑周长约为466m,总占地面积约23113m2,为三层地下室基坑。
该项目现状地面高程(广州城建高程,以下均同)为+19.26~+25.26m,基底高程为+7.56m,基坑开挖深度约为11.7~17.7m,邻近地铁侧采用“800/1000mm厚地连墙+三道内支撑”支护,地连墙外采用Ф850@1200三轴搅拌桩止水,桩长为21~24.5m。
1.2地铁概况及与项目的位置关系邻近地铁隧道位于该基坑的南侧,隧道外径约为6m,隧道结构顶覆土厚度约3.5~4.8m,与该工程止水桩、地下连续墙结构外边线之间的最小水平近距分别约为6m、7m。
图1基坑与地铁结构平面位置关系图2基坑与地铁结构三维关系二、工程地质该工程场地地貌单元属于冲积平原,地层由上到下分别为人工填土、粉质黏土层、中粗砂层、可塑状砂质粘性土、硬塑状砂质粘性土、全风化混合花岗岩、混合岩带、强风化混合花岗岩、混合岩带、中风化混合花岗岩、混合岩带、微风化混合花岗岩、混合岩带等,地铁隧道位于硬塑状砂质粘性土,基坑底亦处于硬塑状砂质粘性土层,该土层岩芯呈土柱状或散砂状,遇水崩解。
进地铁隧道基坑开挖保护措施及施工建议【摘要】在地铁附近进行基坑开挖不可避免地会对原有地铁隧道基坑结构产生一定的影响,因此,必须要加强近地铁隧道基坑开挖的保护力度,减少基坑开挖对邻近地铁隧道正常运行的影响,保证基坑施工的顺利进行。
【关键词】地铁隧道;基坑开挖;保护措施1近地铁隧道基坑开挖对地铁隧道的影响随着我国地铁交通建设技术的不断发展,城市地铁隧道建设项目越来越多,城市人口的增加也使得城市土地资源日益紧张,在运营地铁附近建设的建筑物也必然会越来越多。
基坑开挖对周围土体的扰动会引起附近地铁隧道的变形,结合地铁隧道运营特点可以发现,引起隧道变形的因素相对比较复杂,包括临近地铁隧道的加载和卸载、地面区域性的沉降、列车振动、地质条件改变以及隧道之间的穿越施工等。
在基坑开挖过程中为了尽可能地减少基坑开挖对隧道变形的影响,必须要采取有效的变形控制措施,做好地铁隧道基坑开挖的保护,保证原有地铁隧道能够顺利安全的运营。
在实际开展地铁隧道保护时,需要结合基坑与地铁的相对位置,开挖所处的地质条件以及各工程项目的具体特点等,采取行之有效的地铁保护方案,确保施工方法的可行性和安全性。
基坑开挖对原有已经稳定的土地产生破坏,使附近土体应力场改变,而容易引起隧道结构的变形。
对于运营地铁隧道来说,地铁隧道变形所允许的范围相对较小,因此在基坑施工过程和工程设计期间,需要充分考虑到附近地铁隧道的建设情况以及所能承载的土体扰动情况。
根据隧道结构的稳定性合理选择基坑开挖位置,比如在隧道结构两侧进行基坑开挖时,坑壁土体的变形容易导致隧道结构产生水平位移。
若在隧道结构上方进行基坑开挖,由于上方所覆盖的土的重量减少,容易引起隧道上浮而产生较大的竖向变形。
在实际基坑开挖过程中,还需要考虑基坑围护施工地下水位变化、爆破振动等因素对隧道结构的影响[1]。
2近地铁隧道基坑开挖保护措施以及相应的施工建议2.1 做好基坑开挖方案设计工作在确定近地铁隧道附近基坑开挖设计方案时,相关设计人员要对现场的环境特点、气候条件、水文地质特点以及施工影响因素进行全面系统地考察,明确周围地铁站运行情况和受力状态,以不影响地铁结构正常运行和安全性能为基础,合理开展设计工作。
基坑开挖对临近既有地铁隧道的影响分析摘要:在有限的城市地下空间中,地铁隧道在其使用阶段不可避免地会受到临近工程活动影响。
基坑开挖对临近地铁隧道会产生较大的不利影响,关系到地铁隧道的正常使用及安全性问题。
将基坑开挖施工对邻近既有隧道影响的研究方法归纳为:理论法、数值分析方法和现场实测方法,对发展概况及研究进展进行了综述,提出了目前该领域中需要研究的一些课题。
关键词:既有隧道;基坑开挖;变形;卸荷Abstract: In the limited city underground space of subway tunnel in the using stage, inevitably will be close to engineering activities. Foundation pit excavation on adjacent metro tunnel will have a larger adverse effects related to the subway tunnel, the normal use and safety problems. The excavation of foundation pit on adjacent existing tunnel effect research methods summarized as: theory, numerical analysis and field measurement method, the development survey and research progress were summarized, put forward the need to study in some project.Key words: tunnel; excavation; deformation; unloading中图分类号: TV551.4文献标识码: A 文章编号:前言处于城市环境中的地铁隧道,在其使用阶段不可避免地会受到这样或那样的工程活动影响。
城市道路基坑开挖对临近地铁隧道影响研究摘要:市政道路工程中基坑开挖质量直接影响市政道路的整体施工水平。
同时,随着经济社会的不断发展,随着城市建筑数量的不断增加,废水、天然气利用量的增加,对市政道路基坑开挖和配套施工提出了更高的关键技术优化和创新要求。
因此,要支持已经挖掘的基坑,采用科学合理的施工技术,减少和降低返工和质量等。
本文主要分析城市道路基坑开挖对附近地铁隧道的影响。
关键词:信息反馈;变形模式;地铁隧道;数值模拟引言随着我国城市的不断发展,城市地下空间的开发和利用日新月异,由基坑开挖深度构成的深基坑周围土体破坏机制和变形模式越来越复杂,对地铁、隧道等其他结构要素产生了重大影响。
如何减少深基坑开挖对地铁隧道等其他结构构件的影响,是保证安全运行的基础。
一些学者研究并分析了深基坑开挖对周围环境的影响。
也就是说,研究了灌浆对深基坑和相邻隧道作用的影响,提出了与多基地地基结合的注浆加固方案,该方案设计合理,变形合理。
超大型深基坑开挖对附近地铁隧道变形的影响可以通过工程实例研究深基坑与隧道的相互作用,为工程提供一定的指导意义。
分析了深基坑开挖和降水对附近地铁隧道的影响,分析了不同工况下的施工阶段,并对比分析了单向应力渗透耦合分析、整体应力渗透耦合分析和实际监测结果。
深基坑和明德隧道的结构应力应变率和水位变化特性通过测试数据验证了变形控制方案设计的合理性。
1、市政道路基坑开挖破坏的原因分析市政道路基坑支护有止水和堵水两个重要功能。
因此,本工程项目基坑开挖时,如不及时支护,随时可能发生基坑坍塌,一旦出现这种情况,将对基坑周围的建筑物和道路产生一定的影响,重则会导致基坑周围的建筑物和道路塌陷,严重危及施工人员的生命安全。
一般情况下,管道管沟开挖完成后铺设管道需要时间,但施工公司为了降低基坑开挖成本,会省略施工钻孔档案的这一部分,直接开挖基坑,造成基坑周围土体不稳定,施工人员在基坑周围堆积挖出的土体,无形中加重基坑周围的荷载,导致边坡坍塌,影响基坑安全本工程项目具体施工期间,施工人员忽视了水位控制,导致土壤在地下水的作用下长期侵入基坑,内摩擦角与土壤之间的摩擦越来越少,承载力逐渐降低,从而降低了基坑土的剪切力,造成基坑坍塌,对后续工作产生很大的负面影响。
论隧道上方基坑开挖过程对既有地铁隧道影响及保护措施摘要:近年来,地铁已成为大城市中家喻户晓的重要交通工具,在地铁旁建建筑物就不可避免的会对地铁隧道造成影响,由开挖引起的问题对既有地铁隧道的影响已成为基坑设计和施工中非常关心的问题之一。
地铁基坑开挖工程施工对周围环境的影响很大,需要采取合理措施对其进行保护。
文章主要结合工程实例,针对该项目基坑开挖过程对既有地铁隧道影响进行了分析,并提出了相应的保护措施。
关键词:地铁隧道深基坑开挖影响保护措施abstract: in recent years, the subway has become a household name in big cities of the important traffic tool, in the subway built building will inevitably impact on the subway tunnel, the excavation of the problems caused by the existing metro tunnel has become the influence of the design and construction of foundation pit is very concerned about one of the problems. the subway foundation pit excavation engineering construction on the surrounding the influence of the environment is very big, need to take reasonable steps to protect him. this article mainly with an engineering example, according to the foundation pit excavation project process on the existing metro tunnel was analyzed, and puts forward the corresponding measures to protect them.key words: the subway tunnel excavation influence protection measures中图分类号:u45 文献标识码:a文章编号:目前,随着我国地铁行业的发展,地铁建设项目日益增多。
而地铁深基坑工程具有开挖难度大、工期长、费用高及对周围环境的影响大等问题,它已经成为城市建设中一个有待解决的难题,其中对既有地铁隧道影响已成为重点问题之一。
因此保护好邻近既有地铁隧道的安全及列车的正常使用具有重大的经济效益和社会效益。
1 工程概况本工程位于规划下沉式广场,在本工程基坑区域下方涉及3条地铁区间隧道。
其中南北方向和东西方向有已运营的两条地铁隧道正交穿过(分别简称为地铁线路1和地铁线路2,地铁线路1在地铁线路2的上方,两者竖向间距约2.5m),坑底离地铁线路1隧道顶部的竖向最近距离约为3.0m。
基坑东南角的下方有刚贯通的地铁隧道通过(简称地铁线路3),坑底离地铁线路3隧道顶部的竖向最小距离约为3.0m。
2 地质情况及监测点本工程施工中必须确保已有2条轨道线路的正常运行。
在基坑施工过程中,在地铁线路1轨道上布置了电子水平尺自动监测点和人工监测点,对运营轨道的变形进行了精心和及时的监控。
监测点布置图如图1所示。
图1 监测点布置图本工程地质情况和各土层物理力学指标如表1所示。
表1地质情况列表3 基坑开挖技术难点为保证线路的正常运营,规范要求地铁轨道的最大变形曲率半径大于15000m,地铁轨道的相对变形小于1/2500。
如此严格的变形限值,要求设计阶段必须确定合理地基加固和基坑开挖方案;施工阶段必须选用合理的施工参数,并精心进行施工组织。
4 基坑开挖设计要点4.1 基坑围护和保护措施(1)基坑围护:本基坑采用水泥土搅拌桩重力坝围护,坝体宽2.7m,水泥土搅拌桩桩长为6.3m、7.0m、8.5m、11.0m,要求加固后的水泥土强度qu≥1.2mpa。
重力坝与周围构筑物接合部处外侧用高压旋喷加固起抗渗补强作用。
(2)坑底加固:为减少基坑开挖过程中坑底回弹和坝体变形,基坑底部用高压旋喷加固。
其中线路1区间隧道以外区域加固深度为底板下3m,线路1区间隧道上方区域加固深度为底板下3m或线路1隧道上方0.5m,加固后底板以下和以上部分土体无侧限抗压强度分别要求qu≥1.2mpa和0.6mpa。
(3)为保证地铁线路1区间隧道安全,在区间隧道两侧设置了间距2.4m、直径为φ600、桩长分别为10m、30m的灌注桩(其中与地铁线路2交界区域为10m,其他区域为30m)。
同时在桩与桩之间设3根高压旋喷向隧道底部做180°定向摆喷。
高压旋喷桩和φ600灌注桩与本工程顶板共同作用,防止地铁线路1区间隧道上浮和位移。
地基加固和地铁线路保护所采取的工程措施剖面图如图2、图3所示。
图2 地基加固图图3 地铁线路保护图4.2 基坑挖土要点分析为尽量减少挖土施工对隧道变形的影响,施工中将整个开挖区域分为3个大块,并将位于地铁线路1正上方区域(分块2)又分为26个小块进行施工。
分块开挖各区域划分见图4所示。
基坑开挖遵循“分层、分步、对称、平衡、限时”的原则,并满足如下施工要求:图4 基坑开挖挖土分布置(1)为防止隧道的上浮,隧道上方的基坑开挖分3m宽小段开挖,一次挖到基坑底,土方开挖留直坡,部分60度小坡。
(2)开挖顺序按附图所示编号依次分块开挖。
具体为先开挖地铁线路1上行线隧道上方,然后开挖地铁线路1上、下行线之间的土体,最后开挖地铁线路1下行线隧道上方。
(3)开挖到底后,必须在1~2小时内浇筑砼垫层。
垫层所用砼的强度以及达到强度的时间必须满足设计要求。
(4)3m宽的一小段土方开挖结束,立即进行底板钢筋绑扎和砼浇捣,底板与两侧钻孔桩锚固在一起共同抵抗隧道的上浮。
(5)每块土方开挖结束浇筑底板后,必须及时堆压与开挖土方量相当的荷载,以控制隧道回弹变形。
(6)每3m一小段的底板施工缝预留钢筋直螺纹连接件,为达到止水的目的施工缝安装钢边橡胶止水带、外贴式橡胶止水带和遇水膨胀止水条。
5 基坑开挖阶段运营隧道变形规律5.1 运营隧道最终变形至基坑开挖结束,地铁线路1上下行隧道累计变形曲线如图5所示。
由图5可知,紧邻上方的基坑进行施工,运营隧道变形呈现如下规律:图5 基坑挖土结束线路1隧道变形曲线图(1)在开挖区域正上方,由于开挖卸荷,隧道随着坑底回弹产生一定量的隆起变形,其中坑中心位置隧道隆起量最大,坑两端位置隧道隆起量最小。
开挖区域内隧道变形规律与一般基坑开挖坑底回弹变形规律基本一致。
(2)在开挖区域外,隧道变形总体表现为下沉,但下沉量很小。
最大下沉量为-3.03mm。
由此可知,基坑开挖对隧道变形的影响较大范围仅限于开挖区域附近。
(3)至基坑开挖结束,上、下行线隧道隆起变形最大值分别为+8.04mm和+6.44mm。
根据实测变形值,计算开挖区域所对应位置(即scj1~12和xcj1~12监测点范围)隧道变形后的曲率半径和相对变形,得上、下行隧道变形曲率半径分别为:r=63920m和71429m;上、下行隧道相对变形分别为:i=0.3/2500和0.26/2500。
变形后上、下隧道曲率半径均大于15000m,相对变形均小于1/2500,满足设计要求。
表2 施工情况表5.2 开挖各阶段隧道变形规律取隧道变形最大点(scj7)为例,分析基坑施工各阶段隧道变形特征和规律。
图5表示scj7位置处隧道变形与开挖工况相关关系图。
图中各施工阶段对应工况见表2。
由图6可知,在基坑开挖的不同阶段和不同位置,施工对隧道变形影响也不相同:(1)分块1、2、3施工阶段上行隧道变形量分别为1.77mm、5.90mm、0.37mm,分别占隧道总变形量的22.0%、73.4%和4.6%。
即隧道变形状况与基坑施工位置密切相关,在隧道正上方区域进行基坑开挖时,对隧道变形的影响最大。
由此,施工中将隧道正上方开挖区域分26小块进行分块开挖,对控制隧道变形意义重大。
(2)将分块2开挖分为上行线隧道正上方(ⅰ)、上下行隧道之间(ⅱ)、下行线隧道正上方(ⅲ)3个施工阶段,各阶段变形量分别为1.85mm、0.86mm和1.11mm。
即在上行线隧道正上方进行开挖时,隧道变形量最大。
(3)在下行线隧道正上方(分块2的第ⅲ阶段)施工时,距离上行线隧道较远,但其施工对上行线隧道产生的变形量大于分块2的施工第ⅱ阶段所产生的变形。
原因可能是由于阶段ⅲ分块较多、施工周期较长。
由此说明,选用合理的分块宽度和最优施工周期,是控制施工中隧道变形的有效方式。
(4)在完成上行线隧道正上方①~⑦开挖块后,放置了8个月进行后续分块的开挖,期间上行线隧道产生的变形为2.08mm。
原因可能是基坑底板施工结束后,底板上砂袋压重不够,以致隧道在放置期间还产生持续的隆起变形。
由此得出,在隧道上方进行施工时,必须堆压相当于被挖除土体重量的荷载,方可阻止隧道的进一步隆起变形。
图6 上行隧道变形图6 结论综上所述,通过对实际工程的分析,从中得出如下结论:(1)本方案中针对性采用了坑底加固、运营线路两侧进行钻孔灌注桩围护等施工保护措施,有效地限制了施工过程中地铁隧道的变形发展。
(2)基坑施工中采用分块、分条的开挖方式,做到“平衡、限时”的原则,确保了隧道变形后的曲率半径和相对变形满足设计要求。
分块宽度和施工周期对施工变形的影响是矛盾的统一,施工中必须进行合理布置和组织。
(3)每块土方开挖结束浇筑底板后,必须及时堆压与开挖土方量相当的荷载,对控制隧道回弹变形作用巨大。
参考文献[l]gb50157-2003.地铁设计规范[s][2]刘建航.基坑工程手册[m].北京:中国建筑工业出版社,1997.。