明暗挖结合地铁车站暗挖隧道断面优化研究

明暗挖结合地铁车站暗挖隧道部分随着断面尺寸的增大,结构风险成数量级增加。为达到在功能合理前提下,尽量减小暗挖断面尺寸以降低结构风险的目的,通过将暗挖隧道结构高风险性纳入设计评价体系,提出建筑设计标准回归规范要求、梳理机电设计标准盲点、调整机电系统方案、优化建筑形体的建筑设计优化理念。经与实际工程结合,总结出3项具体措施： 1)简化暗挖隧道部分功能,将功能精简或转移至明挖空间; 2)重整暗挖隧道群体内功能之间几何关系,有效规划,减小尺度; 3)尊重暗挖隧道圆形、马蹄形断面有利受力特征,规整断面功能形体尽量与隧道无缝贴合。所述优化措施经南宁地铁3号线青秀山站运用实践,可有效减少暗挖隧道数量,减小暗挖隧道断面,扩大暗挖隧道间距,综合优化断面面积约30%,较好地降低了暗挖结构风险。     

一座洞室群立体交叉的明暗挖结合地铁车站的设计

以广州地铁5号线小北站为例,对线路两端或中间不具备明挖条件的地铁车站的修建,提出了“分离暗挖站厅隧道”的概念。通过将站厅隧道与站台隧道空间十字交叉布置,并竖向和斜向联通,构成了立体交叉洞室群结构,较好地实现了车站功能;阐述这种明暗挖结合车站的设计概念,介绍该站建筑、结构的施工设计,并对其复杂的结构设计难点进行了论述。最后,对类似环境下的车站设计提出了几点建议。     

地铁车站"群洞法"施工对地表沉降影响的数值模拟

以采取"群洞法"施工的宣武门地铁车站为工程背景,通过合理的简化,建立模型,利用FLAC有限差分程序,分两种方案对车站群洞动态开挖全过程进行数值模拟分析,得出两种方案的地表沉降差异,结合现场实测数据,分析群洞施工对地表沉降产生的影响,以便能够对类似工程施工提出一些指导性的意见。     

建筑物下地铁车站穿越施工数值模拟方法分析

随着城市地下空间的开发利用,浅埋隧道穿越地面建筑物施工问题引起了越来越多的关注。以北京某地铁车站为例,采用3类数值模拟方法对建筑物下地铁车站动态施工全过程进行了模拟计算,对比分析了不同模拟方法对地表、围岩及支护结构受力变形的影响。结果表明:在不考虑建筑物及其荷载情况下地表、围岩及支护结构的应力、变形最小;在考虑建筑物存在情况下地表沉降量、基础沉降差及地表水平位移量较小,但沉降槽宽度较大;将建筑物上部结构简化成均布荷载时,基础存在与否对地表沉降曲线影响不大,但基础的存在可以减小地表水平位移、车站拱顶下沉、支护结构变形及立柱轴力。文章最后将计算沉降值与实测值进行了对比,考虑建筑物存在情况下的计算沉降值与实测值最为接近。     

某地铁车站基坑盖挖法施工数值模拟分析

对武昌某地铁车站基坑盖挖法施工进行数值建模拟,经拟定合适的施工工况,对各开挖阶段的支撑变形和内力进行对比分析。结果表明:支护结构最大变形的位置会随着开挖深度的增加而逐渐下移,且支护结构中部的变形较大;在不对称开挖时,基坑支护结构的变形及内力变化较大;盖板、路面结构及荷载会加剧对其附近支护结构的影响;基坑开挖过程中,横撑的内力变化较大,不同横撑在不同的开挖阶段有不同的支护效果。     

第三系半成岩地层隧道结构设计及施工研究

第三系半成岩时间短、暴露易风化、遇水易软化,此类地层隧道施工易遇到掌子面突水涌泥、拱脚下沉、初期支护结构变形侵限等问题。文中依托云南省某隧道为研究对象,通过采取补充勘探、现场调研、理论分析,以及衬砌支护结构优化等手段,对隧道结构设计及施工措施进行深入分析研究,总结适合第三系半成岩地层隧道设计及施工的理论及方法。主要结论如下：隧道可通过设置洞内泄水孔、地表深井降水有效降低地下水的水头压力,减小掌子面突水涌泥风险;隧道超前支护采用水平旋喷桩能有效控制掌子面前方加固范围,形成固结强度高、抗渗能力强的预加固体,保证施工安全;设置锁脚钢管桩、扩大拱脚的联合沉降控制方案,可有效控制隧道拱脚下沉;取消系统锚杆加强初期支护可保证结构安全。     

地铁盖挖车站军用梁铺盖体系应用及工况分析

结合沈阳地铁某盖挖顺做法车站阐述了军用梁铺盖体系的设计及工况分析,对铺盖体系的施工要点和使用过程中的检修维护进行了说明,同时根据监测结果对该工程铺盖体系的设计作了简要分析。介绍了军便梁铺盖体系在城市地铁车站施工中的应用及其特点。     

岩石地层基坑开挖对下部地铁车站结构的影响

依托重庆轨道交通10号线南坪站及上部基坑开挖工程,采用物理模型试验,分析不同隧道埋深以及基坑分层开挖、岛式开挖和盆式开挖过程中地铁车站结构的变形特征;通过数值模拟对试验结果进行验证,以此分析基坑开挖对下部地铁车站结构的影响。试验结果表明：在上部基坑深度一定时,隧道埋深越大,则基坑开挖对隧道的影响越小;不同的基坑开挖方式对下方隧道的影响存在差别。推荐此类基坑工程采用岛式开挖方案。     

明挖地铁车站空间计算模型与平面计算模型的对比分析

目前地铁车站的结构设计中常采用平面模型,但由于其局限性,有时并不能真实地反映结构的受力情况。为找出平面模型的不足之处,同时尽可能反映出结构的实际受力情况,使之能更好地为工程技术人员服务,本文通过不同条件下的空间模型与平面模型计算结果的对比分析,得出一些结论,可供工程人员参考。     

矮支架在盖挖逆作地铁车站中的应用

在盖挖逆作车站施作过程中,水平结构板作为水平临时支撑结构和永久结构,其施工质量直接决定基坑的安全,其外观质量也直接决定车站的整体形象。为了解决水平结构板采用的地模使得混凝土表面缺陷较多,且地模混凝土易与结构混凝土粘结一起不易脱落等问题,现场采用矮支架搭设模板。通过在深圳地铁车公庙枢纽工程中矮支架模板的实际应用,总结得出如下结论:1)采用矮支架模板可有效保证浇筑混凝土外观质量;2)模板表面比地模法施工不容易受污染;3)矮支架搭设过程灵活多变,可有效控制混凝土外观形状;4)易脱模,安全性高;5)当地质条件软弱、结构板形式复杂时,矮支架模板更能适应快速施工要求,解决地模法施工难度。     

盾构法与浅埋暗挖法结合修建地铁车站施工过程动态数值分析——以北京地铁4号线为例

为避免车站和区间盾构隧道施工在"时空"方面的矛盾,充分发挥盾构的使用效率,同时减少车站施工中管线迁改、拆迁、征占地、交通倒改等工作,可采用盾构法与浅埋暗挖法结合修建地铁车站。以北京地铁4号线暗挖车站建设为背景,采用FLAC 3D软件对采用盾构法与浅埋暗挖法结合修建地铁车站的施工过程进行动态模拟分析。分析结果表明:施工过程中管片结构及周围环境均处于安全状态,工程风险可控。     

管幕洞桩法地铁车站设计施工关键技术研究

当暗挖地铁车站受限于环境条件采用平顶直墙的结构型式时,为保证车站结构安全实施,可采用管幕洞桩法进行施工,即利用车站上层先行导洞沿车站顶板结构上方打设横向大直径密排管幕,形成一个能够抵御结构上部土体荷载的强支护结构,继而在管幕保护下进行洞桩法后续施工。以北京地铁19 号线工程右安门外站为工程背景,阐述管幕洞桩法地铁车站的施工工序及工艺特点,对复杂环境条件下管幕打设、导洞开挖、打桩、扣拱等关键技术环节进行分析,明确其设计施工中的技术要点,并对车站施工监测数据进行分析。结果表明: 1)管幕打设和导洞开挖是管幕洞桩法引起地层沉降的关键工序; 2)管幕洞桩法施工对周边环境和地表沉降影响较小,适合修建超浅埋、大断面、复杂地质条件下的暗挖地铁车站。     

明挖地铁车站围合空间及剩余空间利用的研究

用明挖法施工的地铁车站的下列部位存在自然形成的围合空间及剩余空间:1)车站小端的附属与主体之间;2)中间站设置的配线上方的剩余空间;3)换乘站设置联络线时,联络线与车站之间的围合空间;4)地下深埋车站的地下一、二层的剩余空间。目前,地铁的建设和运营成本均较高,应对上述围合空间进行合理利用:1)作为设备用房或备用房间,减小车站投资;2)进行适度商业开发,作为地铁运营的补贴。如果不利用这些空间,对相应空间进行空置或回填,将会:1)形成永久的死空间;2)可能增加车站的围护结构、主体结构和土方回填等土建费用;3)地下空间开发的不可逆性,若不与车站同期开发,后期再想改造非常困难。本文通过对围合空间利用存在的技术、经济问题的研究,表明利用围合空间及剩余空间具备较好的技术经济效益。     

分离式车站洞桩法施工地层变形规律分析

以北京地铁国贸站为工程背景,采用现场实测方法,研究分析了大跨度分离式地铁车站采用洞桩法施工,引起周围地层沉降变形以及拱顶沉降与地表变形的主要规律和影响因素。认为地层纵向沉降明显分为前期沉降、急剧沉降、沉降收敛区,而急剧沉降区分为导洞施工、扣拱、下部开挖3个阶段;横向沉降符合Peck曲线,影响范围为3～4倍洞径。拱顶沉降主要发生在扣拱以及下部土体开挖阶段,与地表变形相对应,如果扣拱施工、下部土体开挖、钢支撑支护比较及时,施工工艺合理,可有效防止土体持续松弛变形。     

深基坑开挖对邻近地铁车站影响的三维数值分析

运用MIDAS/GTS软件的施工阶段分析功能,针对深基坑施工对邻近地铁车站的影响进行三维数值分析。结果表明:对于采用排桩+内支撑方式进行支护的邻近地铁车站侧深基坑,加大支护桩桩径,加密桩间距可以有效减小地铁车站水平位移;同时,基坑阳角区域水平位移值随开挖逐渐增大,并呈现中间大两端小的趋势。     

某海底隧道暗挖施工关键技术及对策探讨

通过分析某海底隧道工程采用暗挖施工的关键技术问题，提出了相应的工程技术对策，对即将开工的隧道施工作了技术探讨，希望对工程有借鉴作用。     

中国美术馆站外挂厅结构盖挖逆作法设计要点探讨

为探讨盖挖逆作法结构设计的要点和难点,以北京地铁8号线中国美术馆站西北外挂厅设计为例,介绍了盖挖逆作法结构的适用条件。通过对盖挖顺作和逆作2种方案进行比选,确定了逆作的设计方案;阐述了设计思路和要点、结构计算以及防水等关键节点的处理,并对钢管柱柱下基础形式、顶板与边桩冠梁的连接方式进行了比选、论证;最终采用暗挖小导洞内施作底纵梁作为钢管柱柱下条形基础,顶板与边桩冠梁采用固接方式连接,解决了施工用地紧张的难题,保证了周边建筑的安全。     

下穿输水隧道对北京地铁五棵松站的影响之数值分析

2条平行暗挖输水隧道从北京地铁五棵松站下方穿过,2条隧道中心间距为94 m,隧道毛洞顶部距离车站底板仅3717 m,属于近接施工问题。为了确保输水隧道施工时,地铁车站结构及轨道的安全,采用三维有限元仿真分析的方法对输水隧道开挖全过程进行模拟。通过对地表位移和车站顶、底板位移随开挖过程变化规律进行计算分析,得出需要对输水隧道扩大段、注浆通道和下穿隧道周围的土体进行注浆加固,才能确保地表和轨道位移不超过规范所规定的限值,并提出为了降低施工过程中,地铁车站两侧因不均匀沉降而产生的扭矩,需要在车站两侧采用对称施工的建议。     

大连地铁兴工街站复合地层超大跨浅埋暗挖施工关键技术

大连地铁一期工程203标段兴工街站开挖断面为343.8 m2,洞顶埋深7.1~11.1 m,采用暗挖顺作法施工。为有效控制地表、地下管线及周边建筑物等变形或沉降,同时确保支护结构受力稳定,防止掌子面及隧道坍塌,采取在车站拱部全长范围设置超前大管棚+小导管,增加二次初期支护及纵梁,加强拱部支护结构刚度,形成拱盖,设置边墙锚索维护直墙稳定,并按照双侧壁导坑法分6部组织拱部开挖、台阶法分层分块组织中下部开挖,特别是中下部开挖采取竖向松动爆破拉中槽、边墙光面爆破跟进支护的方式,减小了对拱部支护体系稳定性的影响,全面确保了施工安全。