浅埋暗挖地铁车站施工方案对比数值模拟研究论文_李博

中铁十八局集团有限公司 天津 300222

摘要:随着经济的发展和科技的进步,人们生活水平的逐渐提高,对出行设备也尤其注重。私家车的涌入,使得交通压力不断增大。于是许多大城市想到了一个很好的解决方法——修建地铁。利用地下空间,这种方法可以扩充城市的基础设施,是一种重要的交通手段,它可以很好的解决现代城市交通问题,同时对城市的环境问题也得到了一定的处理与解决。而近年来暗挖通道施工技术在国内外均已得到了很大的发展,在地层较为均一、施工环境较为简单的工况下已经取得了阶段性的成果。本文就暗挖地铁车站施工方案对比数值模拟在探讨。

关键词:浅埋暗挖;开挖工序

引言

地铁隧道建设已经成为了当前我国社会发展的一个重要组成部分,在很多城市中都扮演着越来越重要的角色,这种地铁施工建设的落实具备着较高的难度,相应施工落实需要从技术手段层面进行逐步推进,有效促使地铁建设较为高效合理。随着当前科学技术的不断发展,很多新型施工技术手段的应用都表现出了较为理想的作用优势,浅埋暗挖法就是其中比较有代表性的一个方面,其对于地铁建设的优化效果是比较突出的,值得引起足够重视。

1概述

1.1浅埋暗挖法的施工原理

浅埋暗挖法是隧道类施工中常见的施工方式,可以有效的提升隧道施工的施工整体质量有效方法。隧道施工最主要的施工工序是防护与支撑,常用的设备和方法主要是锚钻机与挂网喷混凝土及回填注浆等。浅埋暗挖法主要使用锚固、围岩及回填注浆的施工方式,形成隧道防护体系,保证隧道施工的进度与施工质量。保证围岩有效的稳定性,使用二衬支护与隧道施工同步进行,可以有效的保证隧道施工工作进度。

1.2地铁浅埋暗挖法施工步骤

浅埋暗挖的施工一般在地层中进行,因此在浅埋暗挖前要加固地层,有稳固的地层做支撑才能得以实施。而这种加固地层的手法一般是采用灌浆的方法。把管道或者钢板插入地层,然后注入混合浆液,比如水泥,等浆液变干就可以了。加固后就是浅埋挖法的第二步——开挖,开挖时要注意进度,每次在1米以内,另一方面为了支撑隧道,保障燃气工程的提供质量还有施工人员的安全,在开挖工作完成后务必装上特质的钢格栅。另外,要做好防水措施,有时候有些地方降雨量大,有些地方位置特殊,会因为渗水而出现隧道事故。不一定只有地层压力才会出现,所以说我们要随时做好准备措施一旦出现问题能够及时处理。在浅埋暗挖法中,不是所有的工程所使用的施工方法都一样,对于不同的地质情况要采取不同的施工方案。这样才能最大的保证施工的质量。在浅埋暗挖法的施工步骤当中,可以根据施工区域情况来选择相应的施工技术。一般有竖井和平洞这两种,竖井就是从竖直方向开掘隧道洞口,平洞就是从水平方向进行。其次,在施工技术中加固洞口的方法是有所不同的,因为挖洞的方向也不同。主要有两种,分别是钢格栅和排桩。在加固前要清理隧道,排解一些困难与障碍。在加固竖井的时候,要注意孔的垂直度。如果没有达到垂直度,不仅施工量会增大,施工质量也会受到影响。另外,施工技术中需要对导墙进行施工,来应对需要平整度的加固手段。

1.3浅埋暗挖法施工原则

浅埋暗挖法施工主要原则是以地面的实际情况出发,根据地表断面的大小采用适合的开挖方法,合理的运用台阶法与中导洞法进行施工。保证地铁隧道施工的施工质量,保证整体施工效果。在实际施工中台阶法与中导洞法不能起到良好的施工效果,就要考虑使用大断面开挖的施工方式保证施工质量。

2暗挖地铁车站施工方案对比数值模拟研究

起初,我国地铁车站的施工方法:为明挖法、盖挖法以及暗挖法;前期暗挖法以浅埋暗挖法为主,其中,暗挖法主要分为全断面法、台阶法、分部开挖法等。分部开挖法分为双侧壁导坑法、洞桩法、中洞法、中隔壁法、交叉中隔壁法(CRD)、环形开挖预留核心土法等。本文针对某地铁1号线某车站周边环境和围岩情况,重点开展了实际工程地铁车站CRD工法施工工序的比选,希望能为同类型的施工提供借鉴和思路。

2.1模型材料参数及施工顺序

计算模型中,隧道围岩假定为均质各向同性材料,选取常用的弹塑性本构模型、Mohr-Coulomb屈服准则进行非线性静力分析,其余材料均使用线弹性本构关系。CRD工法的岩土材料参数选取如表1所示。

表1岩土材料参数

3 PBA法

工程概况:某区段包括一站两区间,即中桥站、南门站~中桥站区间、中桥站~碾子沟站区间。中桥站主体施工是本工程的难点

3.1难点分析

中桥站采用暗挖PBA法施工。车站标准断面宽度21.6m,高度18.8m,埋深23.42m,顶板覆土6.5m。开挖深度深,宽度大,自身施工难度大。而车站上方为交通繁忙的三里河路和阜成门外大街,对地面沉降要求高,路面下方敷设的各类市政管线也给施工增加难度。中桥站拱顶位于圆砾层,土体自稳性能差,在进行小导洞及拱顶土方开挖过程易发生塌方,发生安全事故。

3.2施工针对性措施。

为确保车站施工及周边环境安全,需要从以下几方面采取措施:①严格按照设计拟定的PBA工法进行施工,对施工过程中各项施工工序进行严格控制,特别是超前注浆及背后回填注浆工艺。②加强降水作业,将地下水降至结构底板以下,保证无水施工。③施工前,编制专项施工方案和应急预案,邀请专家对方案进行论证,广泛听取专家意见,确保方案的可实施性。④监控量测将是安全施工的重要手段,加强净空收敛和地面沉降变形进行监控量测,以监测数据指导现场施工。

结语

总而言之,我们所做的一切都是以人民为主,为人民服务。地铁的修建给人民的出行带来了很大的便利性和安全性。而且一定程度上缓解了城市的交通压力。同时这也就要求我们对地铁施工技术必须很严格地进行。面对投资巨大、施工时间长、施工距离长等地铁施工技术和管理所带来的严峻挑战,在地铁施工技术和施工管理上一定要按照国家规定标准操作。为了确保地铁施工能够安全并且顺利地进行,在实际施工过程中要吸取之前的经验教训,避免施工问题再次出现。隧道CRD法不同开挖方案合理性评价项目有塑性区、应力和位移等三方面,由于塑性区与应力、位移在浅埋隧道施工中权重不同,最终位移量值显得更重要,鉴于此情况,本文重点模拟、考虑了位移量的评价结果,综述所述,隧道CRD法不同开挖方案以第一种最为合理。

参考文献:

[1]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].安徽:安徽教育出版社,2014.

[3]于少辉.浅议地铁“浅埋暗挖法”施工安全巡视工作要点[A].中国土木工程学会、上海土木工程学会、上海城建隧道股份有限公司.地下交通工程与工程安全——第五届中国国际隧道工程研讨会文集[C].中国土木工程学会、上海土木工程学会、上海城建隧道股份有限公司:,2014:5.

[4]段宪锋.城市地铁浅埋暗挖地段施工减震控制爆破技术[A].中国土木工程学会、上海土木工程学会、上海城建隧道股份有限公司.地下交通工程与工程安全——第五届中国国际隧道工程研讨会文集[C].中国土木工程学会、上海土木工程学会、上海城建隧道股份有限公司:,2015:6.

论文作者:李博

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/1/25

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