地铁车站拱盖法施工地表沉降分步控制探讨

目前国内地铁车站较少采用拱盖法施工,其施工过程中的地表沉降控制鲜有分析。青岛地铁车站一般埋设在"上软下硬"地层中,拱盖法能较好地适应其地层特点,并节省造价。通过某地铁车站拱盖法施工全过程的数值模拟及沉降监测数据分析对比,得到不同工序影响地表沉降的大小程度,并依据最终控制值提出各工序下地表沉降的分步控制指标。     

大跨度地铁车站初支拱盖法支护参数研究

以重庆某地铁项目采用初支拱盖法进行暗挖车站施工为背景,通过对初支拱盖法的荷载确定方法、支护结构承载能力计算方法,以及拱盖法的安全评价方法等进行分析研究,结果表明:当地铁车站处于深埋状态时,岩土压力偏低且可控,可采用30～35 cm厚的单层初支拱盖;当地铁车站处于浅埋状态时,岩土压力偏大,宜采用40～50 cm厚的单层初支拱盖;拱盖法应关注拱盖基础的稳定,不仅要采用锚杆甚至锚索等可靠的加固措施,而且局部应采用人工或机械切割等方法开挖,以减少对基础岩体的损伤与破坏。     

浅埋碎裂岩层地铁车站拱盖—桩锚组合施工工法

青岛地铁3号线中山公园站处于全风化、强风化岩层中,岩层节理裂隙发育,围岩自稳能力差。针对本工程厚碎裂岩层的地质特点,通过数值仿真结合施工监测的方法,研究了破碎地层拱盖法施工的围岩应力与塑性发展情况,并在此基础上,提出了浅埋碎裂岩层地铁车站拱盖—桩锚组合施工工法,确定了合理可行的施工工艺。研究结果表明,采用拱盖—桩锚组合法可以在支护结构周围形成一个稳定的应力承载环,有效地控制地层沉降和围岩塑性发展,确保了车站主体结构的施工安全与整体稳定。该施工工法较好地适应了青岛地区特殊的厚强风化层的地质特点。     

浅埋碎裂岩层地铁车站拱盖—桩锚组合施工工法北大核心

青岛地铁3号线中山公园站处于全风化、强风化岩层中,岩层节理裂隙发育,围岩自稳能力差。针对本工程厚碎裂岩层的地质特点,通过数值仿真结合施工监测的方法,研究了破碎地层拱盖法施工的围岩应力与塑性发展情况,并在此基础上,提出了浅埋碎裂岩层地铁车站拱盖—桩锚组合施工工法,确定了合理可行的施工工艺。研究结果表明,采用拱盖—桩锚组合法可以在支护结构周围形成一个稳定的应力承载环,有效地控制地层沉降和围岩塑性发展,确保了车站主体结构的施工安全与整体稳定。该施工工法较好地适应了青岛地区特殊的厚强风化层的地质特点。     

地铁车站的一种新型暗挖施工工法——拱盖法

介绍了地铁车站的一种新型暗挖施工工法——拱盖法。拱盖法是在明挖法、盖挖法和PBA(洞桩法)工法基础上创建的适用于特殊地层的一种暗挖施工方法。该方法针对大连地区特殊地质条件,较好地适应了上软下硬采用钻爆法暗挖施工的大跨度地铁车站的施工要求,具有环境影响小、工序少、效率高、施工安全可靠等突出优点,并成功地应用于工程实践,取得了良好的经济效益和社会效益。     

暗挖地铁车站柱洞逆筑工法及桥梁保护施工技术

柱洞逆筑法是在形成"桩、柱、梁"稳定的受力体系下,再通过逆筑施工工法完成地铁车站主体结构施工。在拱部二次衬砌保护下,进行主体结构的施工,尤其在拱部土质较差,地下水较丰富的条件下,与暗挖顺做法相比,具有受力体系明确、施工安全风险小、投入的模板支架少等特点,适用于城市地铁大跨度暗挖车站的施工。城市地铁工程施工通常临近道路桥梁.对道路桥梁采取保护措施,从而保证地铁施工过程中周边环境安全具有重要作用。以北京地铁10号线劲松站为工程实例.系统介绍浅埋暗挖地铁岛式车站柱洞逆筑施工工法及主要工艺,介绍暗挖施工中时劲松桥采取的保护措施。     

浅埋大跨粉细砂层地铁车站洞桩法半逆作施工技术

石家庄市轨道交通3#线东二环南路站,长204.8 m,两柱三跨地下三层结构,下穿双层交叉城市快速路,为浅埋地铁车站,车站主体穿越粉细砂层,采用暗挖施工。通过对浅埋大跨粉细砂层地铁车站暗挖施工研究,针对车站工况,在传统的浅埋暗挖施工的基础上结合盖挖法,通过导洞、扣拱及桩等技术的有机结合,发挥盖挖与分步暗挖各自优势,创新采用双层导洞组合洞桩法半逆作施工技术,有效解决了浅埋大跨车站穿越粉细砂层施工难题,保障了既有快速路正常运营,实现了车站开挖安全施工,效益显著。     

土岩复合地层拱盖法施工三维有限元数值模拟

针对土岩复合地层沿深度其刚度差异明显的地质特点,以采用拱盖法施工的青岛地铁3号线某车站为分析对象,采用三维有限元建模对施工过程,以及施工过程中地表和拱顶沉降、支护结构的受力与围岩应力随开挖工况的变化进行了分析。结果表明:在土岩复合地层中,拱盖法能确保施工安全;上部断面中洞开挖为整个施工过程关键工况;及时施作初衬有助于洞室的稳定和地层变形的控制。     

大跨隧道拱盖法施工地层沉降分析

针对"上软下硬"地层中大跨隧道拱盖法施工的地层沉降问题,选取某地铁车站的典型剖面,建立二维分步开挖模型,通过分步开挖全过程的数值分析,得到拱盖法不同施工步序下的沉降值,推断控制重要环节为中导洞开挖、拆撑和拱盖施作、侧导洞开挖。对重要工序下地表沉降监测值进行对比分析,进一步对各阶段沉降比重进行验证,并分析两者发生偏差的原因并提出相应对策。     

双线铁路隧道穿越超浅埋段扣拱施工技术研究

超浅埋隧道在当前铁路隧道工程施工中越来越普遍,如何安全快速地通过超浅埋地段施工是隧道工程技术的一个研究方向。本文以张吉怀铁路岩屋冲2#隧道DK224+287～DK224+307超浅埋地段为工程背景,本着安全、稳定和节约工期的原则,结合超浅埋地段的工程地质、地形地貌等工程特点和设计工法、工期现状,分析了扣拱施工方案的选择背景和施工优势,阐述了超浅埋地段明挖扣拱施工关键技术措施和施工注意事项;通过扣拱方案的成功实施,保证了超浅埋段施工的快速和安全,为项目节约了工期,也为类似工程的施工提供了借鉴经验。     

拱盖法车站施工过程地层沉降规律及适用性分析

以青岛地铁南昌路北站为工程背景,针对拱盖法地铁车站施工过程,采用Midas Gts NX有限元分析软件建立实体模型,模拟施工过程的各阶段,研究过程中引起的地层沉降规律,拱盖开挖阶段的地面沉降在整个施工过程中占据了较大的比例(67.9%~90.4%),通过施工阶段中已完成部分的监测数据加以验证,监测值与计算值基本吻合,监测值中沉降最大点位置比计算值更偏向于先行开挖的导洞一侧,以此为基础对车站施工完成后的地面沉降进行预估,研究结果为车站施工方案的可行性提供了依据。同时,基于相关调查及研究工作对拱盖法的适用性进行了分析。     

硬岩地层浅埋暗挖隧道成拱效应分析

研究目的:随城市化进程步伐的加速,浅埋暗挖法地铁隧道修建作为发展地下交通的重要手段。为研究浅埋暗挖隧道成拱效应,本文以青岛地铁工程的修建为研究对象,通过复变函数法弹性解析解及围岩应力和位移解析解计算围岩压力反推拱顶可承载厚度;通过拱盖变形量反推隧道拱盖承受的上覆荷载,进而说明在浅埋隧道也存在"成拱效应"。本文采用理论推导和数值模拟方法对浅埋暗挖隧道成拱效应进行模拟分析,并结合某车站现场实测数据进行说明。研究结论:(1)浅埋暗挖隧道围岩自身能承担上覆地层80%多的荷载,证明硬岩地层浅埋暗挖大跨车站也存在显著的自成拱效应,在设计与施工中需重点考虑;(2)硬岩浅埋隧道在一定覆岩厚度条件下存在成拱效应,围岩承受了大部分载荷,初支承受的荷载很少,印证浅埋大跨车站成拱效应存在;(3)本文研究结果可为今后硬岩地区浅埋暗挖隧道施工提供理论参考依据,并为类似隧道工程的施工与设计提供参考。     

暗挖拱盖法地铁车站拱部结构矢跨比影响分析

为研究暗挖拱盖法施工时拱部矢跨比对车站结构的影响，以青岛某地铁车站工程为例，基于有限元分析软件MIDAS GTS,对比分析站台宽度为11 m和13 m两种车站结构下，不同矢跨比对其结构受力与变形的影响。研究结果表明：当矢跨比从0.16增大至0.24时拱部施工阶段拱顶弯矩最大，弯矩先减小后增大，整体结构施工时拱部与直墙交界处弯矩最大；两种跨度的车站弯矩分别减少了42.1%和44.6%;轴力随矢跨比的增大而减小，矢跨比对拱部施工阶段的影响较大；矢跨比对结构变形的影响非常明显，拱顶沉降、拱肩沉降与拱脚净空收敛均减少了1/3左右。在考虑整体结构施工与车站结构合理跨高时，拱部矢跨比越大，结构越合理。     

含软弱夹层地铁车站拱盖-锚索-注浆组合支护体系研究

青岛地铁2号线枣山路车站采用大拱脚拱盖法施工揭示的地质情况与原地质勘探结果不符,原支护体系无法满足地表沉降、拱顶沉降及主体结构受力的要求,因此提出含软弱夹层地铁车站拱盖-锚索-注浆组合支护体系。运用数值分析及稳定性增量的方法研究了注浆加固层厚度、锚索位置及条数、锚索初始预应力对支护效果的影响,确定了该组合支护体系最优的支护参数:注浆加固层厚度为3 m,拱脚及下断面中部各打设1根预应力为200 k N的锚索。     

北京地铁5号线磁器口车站中洞法施工技术

介绍了北京地铁5号线磁器口车站浅埋暗挖隧道中洞法施工技术,对地表监测数据进行了分析.对于三拱两柱暗挖车站的施工,该方法对控制地表沉降是可行的.如何确保初期支护安全形成,如何采用长大管棚技术,如何有效解决残余水对地下工程影响等问题,还需进一步研究解决.     

北京地铁黄庄站地下结构工程技术创新

北京地铁海淀黄庄站是我国第一座采用全暗挖技术建造的地铁十字换乘车站,也是迄今为止规模最大的地铁暗挖车站结合车站结构特性、环境情况、工程地质及水文地质条件、工期等工程特点和难点,论述在地下结构浅埋暗挖技术领域,通过攻关和创新在施工工法、结构体系、施工进洞技术、环境保护及安全控制等方面所取得的重大技术突破和成果,全面分析其创新水平,讨论其经济、社会和环境效益.     

中柱岩墙联合支护暗挖法与信息化施工技术研究

针对复杂城市环境条件下的特大断面浅埋暗挖车站——重庆市地铁6号线五路口车站,提出了一种新型立体暗挖方法——中柱岩墙联合支护法。为保证工程的安全施工引入了信息化动态施工技术,通过动态监测数据对施工参数进行了及时调整。结果表明,车站周边地层和邻近建(构)筑物的施工位移响应均在安全范围内,中柱岩墙联合支护法适合复杂城市环境条件下的浅埋大跨暗挖车站施工。     

重庆地区层状岩地层超大断面暗挖地铁车站施工工法比选

针对重庆地区层状岩地层暗挖地铁车站的特殊地质条件、超大断面及受施工工法影响显著等特征,建立了层状岩地层双层叠合初支拱盖法、双侧壁导坑法、中隔墙加台阶法数值计算模型,进行了施工工法适应性分析,并结合实际工程经济指标进行了对比分析。结果表明:双层叠合初支拱盖法的各项考查指标均能很好地满足控制标准,且3种工法对洞周收敛形态控制都较好,衬砌结构的安全性亦较高;同时该工法能较好地适应重庆地区的地质条件及经济性要求,具有工作面大、效率高、工序少、施工安全等显著优点,亦具有较强的经济适用性。建议在重庆地区层状岩地层超大断面暗挖车站施工中采用双层叠合初支拱盖法施工。     

大跨地铁车站穿越断裂带段拱盖法施工变形控制分析

某"拱盖法"施工的大跨地铁车站穿越断裂带时,拟采用管棚预支护和双侧壁导坑法开挖的施工方案。通过建立有限元模型,研究车站拱部支护结构变形随盖拱施工的变化过程。研究结果表明:盖拱形成后的拱顶累积沉降约8.7mm,该方案能够满足地铁车站施工穿越断层破碎带期间20mm的沉降控制要求。拱部施工4个环节的风险大小依次为:竖向支撑拆除与拱盖施作中间洞室开挖左侧导洞开挖右侧导洞开挖,可差异设置各施工环节的风险控制方案。支护结构的沉降变形在掌子面后方约1.0～2.0倍开挖高度的位置处达到稳定状态,具有滞后性。施工期间应重视掌子面后方相应范围内支护结构的变形监测。最后,结合现场监测数据,对研究结果进行了验证。     

浅埋大跨暗挖地铁车站施工地表沉降分析

研究目的:针对浅埋大跨暗挖隧道地铁车站施工中,易产生地层的反复扰动、力学转换复杂等现象,引起地表过大沉降。本文主要介绍浅埋大跨暗挖地铁车站施工,通过对地表沉降的监控量测,分析变形规律,并对各种影响效应进行分析。研究结论:通过研究得出以下结论:(1)车站主体施工引起的地表沉降累计沉降平均为-36.31 mm,应该对地表沉降的限值进行修正,达到施工对周边环境影响最小,同时降低工程成本;(2)车站主体施工引起的地表沉降槽为:以车站中线为中心,拐点距沉降槽中心18 m左右,车站中线20 m以外地表沉降开始迅速减小,沉降分布范围为车站中心左右两侧约25~30 m;(3)车站主体施工引起的地表沉降主要发生在小导洞开挖支护和扣拱施工阶段,其地表沉降分别占到总沉降的48.47%和93.03%,尤其是小导洞开挖支护阶段,对地表沉降的贡献接近总沉降的一半;(4)该研究成果可为类似浅埋大跨暗挖地铁工程的设计、施工提供借鉴。