地鐵暗挖車站施工保護技術(shù)的分析

韓利杰

摘要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，城市化進程不斷加快，城市地鐵歷程不斷增加，文章以目前的地鐵隧道的維護工作為前提，論述了目前的豎向的變形的關(guān)饒要素，分析了一些對目前路線的維護方法，以此來降低其帶來的不利現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：地鐵；暗挖；保護

中圖分類號： U231+.3文獻標(biāo)識碼： A

引言

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人們對日常生活設(shè)施需求的增加，對地鐵車站施工技術(shù)的要求也在不斷提高，一方面為了保護車站施工過程中的安全，另一方面為了保障施工周圍建筑物和周邊環(huán)境的安全，常常采用淺埋暗挖超大跨地鐵車站施工技術(shù)。

一、地鐵車站暗挖法施工的重要性

面對城市人口的膨脹,城市化進程的加深,從地面走向地下,是在空間資源有限的條件下的必然選擇,這也將為城市地鐵建設(shè)帶來更多的機遇和挑戰(zhàn)。大家都知道，城市施工無小事。尤其在政治文化中心的首都,施工更是不能出任何一點紕漏。從設(shè)計到施工,關(guān)于施工方法的比選和斟酌,是一項非常嚴(yán)肅而又必不可少的程序。城市地鐵車站施工,從安全、防水及投資方面考慮,常采用明挖法。當(dāng)受各種條件限制,不能采用明挖法施工時,暗挖法就成為一種選擇方案。

二、淺埋暗挖法施工原理

淺埋暗挖施工技術(shù)采用的基本原理是新奧法的相關(guān)施工原理，并將其進一步擴展開來，非常適合于城市地下工程的施工建設(shè)中來。在日常的施工過程中，淺埋暗挖施工方法經(jīng)常采用的施工方式是超前加固和軟弱地層的處理，可以起到保護圍巖的作用，同時還可以提高圍巖本身的性能。在施工的過程中，該方法更多的是應(yīng)用圍巖本身的承載能力，利用不同種類的開挖方式，在初期支護的時候進行封閉式的施工，和圍巖形成共同的支護體系，初期支護要承擔(dān)全部的荷載能力，為以后的施工奠定良好的基礎(chǔ)。二次墊襯需要采用的方式為安全儲備，這與初期的支護形成了復(fù)合式的襯砌結(jié)構(gòu)，可以為地鐵工程的施工提供堅實的技術(shù)支撐。總體上說，淺埋暗挖的施工方法主要是通過施工監(jiān)測來進行的指導(dǎo)設(shè)計，為了卻保施工的安全性，關(guān)鍵是要控制好地表的沉降等問題，并以此來指導(dǎo)設(shè)計和施工，保證施工安全，控制地表沉降。

三、關(guān)于隆起形變的分析和干擾要素

1、通過三維的有限元來分析變形問題

在進行建立施工過程的三維模型時，要事先做好建模的初始假定工作。主要的假定條件和建模說明如下：初始設(shè)定地表以及各土層以均勻水平的方式進行分布，顯示了土層與計算參數(shù)；對網(wǎng)格密度進行研究，并設(shè)定3m的開挖步長；選用塑性摩爾一庫侖材料作為上層材料，線彈性材料用于初期的支護工作中以及二次襯砌作業(yè)中；對有線變形縫進行接觸單元的模擬；對于彈性模量要將其折算為注漿加固的土體；彈性材料用于模型建立中，從而獲得地層初始應(yīng)力，對于運行保持平衡后，把摩爾庫倫材料作為模型材料，再次進行運行平衡；在開挖過程中，不用考慮地下水對其造成的影響；對建模的數(shù)據(jù)進行計算時，要對網(wǎng)格劃分洞周和關(guān)心的部位進行加密。

2、對目前的隧道的豎向形變的干擾要素

現(xiàn)有項目附近的受力的改變會導(dǎo)致豎向變形現(xiàn)象出現(xiàn)。不過它的內(nèi)力的布局和變形特征等很是繁瑣。以彈性地基梁理論為基礎(chǔ)的解析方法概念明確，比較的合乎其和土體一起反應(yīng)的具體狀態(tài)，能夠?qū)Ω蓴_的要素開展分析。假如對新的車站的下方和附近的土等加固處理的話，能夠顯著提升土的強度，起到降低變形的特征。其豎向變形還會伴隨卸載的變動而出現(xiàn)變動，假如分時期開展補償?shù)脑挘軌蚪档妥冃?。除此，由于水位扥改變不單單會導(dǎo)致其出現(xiàn)豎向的改變，同時還能夠?qū)е缕淇辜袅Φ劝l(fā)生變動。所以其豎向變形的關(guān)鍵干擾壓縮：暗挖車站結(jié)構(gòu)參數(shù)、暗挖車站底及既有隧道周邊狀況、暗挖車站施工參數(shù)）因為已知規(guī)模和高度等數(shù)值，因此能夠經(jīng)由變革其底下和現(xiàn)有的項目附近的土質(zhì)等的變化來應(yīng)對其隆起。

四、關(guān)于保護方法

1、合理的對降水的高度進行調(diào)節(jié)

如果隧道不是很透水的話，當(dāng)水位增高或者是變低的時候，就等同于對其增加或者是減少力。在挖掘之前的時候，先是在現(xiàn)有的項目的底板之下的位置進行降水活動，其就等同于對目前的項目進行朝下的卸載。這樣就能均衡項目在挖掘的時候?qū)τ谀壳暗捻椖康牧Φ母蓴_。而且，對已有的項目附近的土進行處理，可以提升其抗剪力，提升抗變形的水平。

2、加強暗挖中的安全檢測

對于暗挖中進行安全監(jiān)督是非常有必要的，首先有利于掌握總的工作情況，使整體工作具有一定的可預(yù)見性，能夠及時防范風(fēng)險。其次，檢測檢查有利于施工工程的安排，使工作進行的更有序。最后，進行一定的監(jiān)控測量有利于及時進行施工指導(dǎo)，對工程的進行提供安全可靠的信息，并為以后進行類似工作提供有價值的參考依據(jù)。

3、監(jiān)控量測

在施工過程中，其監(jiān)測的重點為電纜隧道、隧道上方管線以及地表的沉降情況，監(jiān)控量測工作應(yīng)該在每一次開挖結(jié)束后實施，定期對工程施工進度和施工質(zhì)量進行監(jiān)測，確保工程的施工質(zhì)量達到標(biāo)準(zhǔn)。

4、旋噴加固施工過程控制

施工過程中落實保護地下管線的組織措施，由管線單位委派管線保護專職人員協(xié)助本工程地下管線的監(jiān)督保護工程，項目部現(xiàn)場管理人員兼職管線保護人，嚴(yán)格按照審定批準(zhǔn)的施工組織和經(jīng)管線單位認(rèn)定的保護地下管線技術(shù)措施要求落實到現(xiàn)場。施工過程中，監(jiān)理和承包商專職人員必須到位跟進作業(yè)班組施工并做好施工記錄；若施工過程中發(fā)現(xiàn)管線現(xiàn)狀與交底內(nèi)容不符情況時，立即通知有關(guān)管線單位到場研究、商議補救措施，在未做出統(tǒng)一結(jié)論前，不得擅自處理或繼續(xù)施工。

5、設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿

預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)計參數(shù)，在卸載影響范圍內(nèi)設(shè)置預(yù)應(yīng)力拉錨，拉錨一端固定于初期支護底板上。錨桿呈梅花型布置，間距2m×2m，錨桿長為15m及10m兩種，貼近既有一號線區(qū)間側(cè)采用長錨桿。暗挖車站邊緣錨桿為斜向外側(cè)下方設(shè)置，其余為垂直向下設(shè)置。桿體材料2φ32鋼筋，錨桿全長均為錨固段，錨固體直徑0.1m，錨桿軸向拉力設(shè)計值230kN。錨桿注漿材料為水泥漿，其抗壓強度不低于30Mpa；預(yù)應(yīng)力錨桿施工，由于洞內(nèi)空間狹小，選用錨桿鉆機時必須考慮到洞內(nèi)尺寸，必要時可以對鉆桿進行改裝。在暗挖導(dǎo)洞內(nèi)每開挖支護5m施工一次錨桿，保證從開挖卸載到完成預(yù)應(yīng)力錨桿補償卸載之間盡可能小的時間間隔。

6、采取正確的施工方法

選擇合理的施工方法，可以安全地建設(shè)隧道，并將地表沉降控制在設(shè)計要求范圍內(nèi)，因此，選擇一種合理的施工方法是工程成敗的關(guān)鍵。淺埋暗挖工程在選擇施工方法時，淺埋暗挖工程施工中應(yīng)根據(jù)不同的圍巖工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、工程建筑要求，及其施工技術(shù)條件、施工技術(shù)水平等多種因素，選擇行之有效的一種或多種施工方法。

結(jié)束語

地鐵工程的建設(shè)水平也在一定程度上體現(xiàn)著社會經(jīng)濟發(fā)展的水平，地鐵工程的良好運行質(zhì)量是保證城市交通運輸行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的前提條件，在我國很多城市修建的地鐵工程中，需要實施暗挖技術(shù)的范圍比較大，實際操作起來有很大的難度，還需要另外輔助一些施工設(shè)施和技術(shù)，這樣才可以達到預(yù)期的目的。同時隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，暗挖技術(shù)也會不斷地得到改善和創(chuàng)新。

參考文獻

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