摘 要: 通过工程类比和数值 分析 , 对北京地铁 4 号线浅埋暗挖区间隧道下穿高梁桥施工方案进行了分析。结果表明, 采用地面桥墩加固和地下隧道周边注浆加固地层, 能有效控制沉降。区间隧道先后施工对临近桥墩差异沉降 影响 甚微, 为提高施工速度, 可在合理错距后同时施工。
关键词: 浅埋暗挖; 下穿桥梁; 砂卵石; 注浆加固; 数值模拟
1 工程概况2 工程难点分析
在砂卵石地层中采用浅埋暗挖法施工, 存在以下难点:
(1)超前小导管或注浆孔施工成孔难度大, 施工速度慢;
(2)砂卵石地层容易坍塌, 地层成拱性差, 超挖量较大, 工作面稳定性难以保证;
(3) 由于没有地面降水条件, 拱顶上方存在的上层滞水, 易造成砂体的部分流失, 增加地层沉降量控制的难度;
(4)砂卵石地层中浅埋暗挖法隧道下穿桥墩桩基相对其他地层, 容易造成不均匀沉降。
根据北京地铁施工有关规定, 确认下穿高梁桥施工风险等级为一级 , 其中变形控制标准如下: 桥台横向变形差异 5.0 mm, 纵向变形沉降 10 mm。根据该工程特点, 并 参考 《北京地铁施工监控量测试行稿》确定了该标段监测项目的监测控制值, 见表 1。
3 施工方案的确定
为了严格控制结构沉降, 通过对比试验, 研究 提出了适用于砂卵石地层的前进式分段超前深孔注浆加固方案。
第一步: 施作超前支护, 注浆加固地层,前后开挖两侧 1 号洞室, 并预留核心土, 施作初期支护; 第三步: 施作超前支护, 前后开挖两侧 3 号洞室,并预留核心土, 施作初期支护, 2 号与 3 号洞室纵向间距 10 m;
第四步: 继续前后开挖两侧 4 号洞室, 施作初期支护,左侧 3 号与 4 号洞室纵向间距 10 m;
第五步: 待左洞开挖完毕, 再以同样的方式开挖右导洞;
第六步: 根据监测情况纵向分段拆除中隔墙, 临时支撑, 逐步完成侧洞底板防水与二次衬砌, 先作业左洞, 再作业右洞;
4 施工方案数值 分析
4. 1 计算 模型说明
4. 2 计算结果分析
5 主要结论
(1) 针对浅埋暗挖隧道下穿高梁桥施工, 为控制沉降, 必须对桥桩及隧道周围地层采取加固措施;
(3) 单线隧道施工时, 影响 沉降的关键工序为导洞
1、2 和导洞
5、6 的施工;
(4)在错距为 30 m 时, 区间左右线施工相互影响甚微, 为加快施工进度, 左右线隧道可相对合理错距同时施工。
目前 , 区间左右线隧道均已安全穿越高梁桥。工程实践表明, 采取上述措施确保了地表沉降控制在10 mm 以内, 桥桩横向差异沉降不大于 5 mm 的目标。
参考 文献 :[2] 高新强,仇文革,吴 剑. 重庆轻轨大坪车站隧道暗挖段施工 方法 数值优化分析[M]//陈磬超. 地下铁道新技术文集.北京:中国铁道出版社,2003:612- 615.
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