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。     

砂泥岩地层超深基坑施工降水技术研究

降水效果的好坏是深基坑施工安全的重要保证，针对超过60 m的南宁轨道3号线青秀山明暗挖地铁车站工程，进行了现场单井及群井降水试验。结果表明:该砂泥岩地层渗透系数为0.5~0.9 m/d。根据渗透系数最终确定青秀山超大埋深明暗挖地铁车站设降水井67口，观察井3口。降水保证了明挖站厅层及暗挖站台层的施工安全。     

超深复杂结构车站基坑开挖施工技术

以南宁市轨道交通3号线青秀山站工程为依托，采用超深群管井综合降水、大直径深长钢管柱成孔及定位技术、非爆破新型双牙高频振动高频破碎锤、抓斗等联合机械开挖、多节点立体交叉隧道施工等技术，解决泥质粉砂岩等地层降水难、大直径深长钢管柱成孔及垂直度控制难度大、基坑开挖效率低、明暗挖工程平面重叠和立体交叉施工难度大、群洞转换节点多等难题。在确保超深基坑、暗挖隧道开挖过程安全的前提下，有效控制了地表下沉，提高了复杂车站基坑开挖施工功效，缩短了工期，取得较明显的经济效益。     

结合盾构法修建地铁车站方案综述

针对当前地铁建设中车站和隧道区间工期矛盾和明挖车站影响城市交通等问题,国内外已有若干结合盾构法修建地铁车站的解决方案。介绍以盾构先行为基础的小直径(6 m~8 m)隧道结合矿山法、盖(暗)挖法、横通道、托梁法修建的岛式车站,中等直径(约10 m)盾构隧道结合PBA法和CRD法修建的侧式车站,三圆盾构机或复式微型盾构机修建的地铁车站,以及结合大直径盾构(≥12 m)隧道将车站站台直接放置在隧道内的新型方案,每种解决方案都是结合特定地层条件、客流量及便捷性要求、机械设备生产水平、工法的完善程度和经济性等综合考虑的结果。     

联合机械开挖在复杂结构暗挖隧道中的应用

针对第三系泥质粉砂岩富水地层中开挖施工和下穿建筑的特点,对超深管井降水后的非爆破机械联合作业隧道施工技术进行介绍。通过分析对比选择挖机搭载高频振动破碎锤、铣挖头组合联合机械作业,采用三台阶法对复杂地铁车站结构深埋暗挖隧道进行开挖,避免了因爆破震动对隧道群施工产生的安全风险、对周边建筑物扰动大的问题,解决了单一机械设备施工速度慢等问题。结合施工的监测数据分析,证实了非爆破联合机械开挖技术在泥质粉砂岩富水地层中的成功应用,为其他类似工程提供参考。     

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。     

长春地铁1号线解放大路站一次扣拱暗挖逆作法施工地表沉降分析与控制

长春市解放大路站为地铁1号线和2号线的换乘车站,采用一次扣拱暗挖逆作法施工。为合理缩短工期,方便快速施工,将导洞开挖顺序调整为先上后下,先边后中的施工顺序。为了控制地铁暗挖车站施工风险,减少和避免地层沉陷等安全事故发生,对长春地铁1号线解放大路站车站主体施工阶段地表监测数据进行分析,得出了在东北地层条件下,采用一次扣拱暗挖逆作法施工过程中的车站地表沉降变形规律,同时从地层条件、工艺特点和工序安排等多方面进行原因分析,提出了上下层导洞层间土注浆加固、合理确定导洞施工顺序和有效划分拆除支撑段落等控制地表沉降变形的有效措施。     

地下2层双线同站台换乘方案研究

为解决目前地下2层双线同站台换乘设计方案普遍存在的土建造价高、空间浪费大、换乘比例受到一定限制、车站前后区间交叉多、联络通道设置不方便、施工风险大等问题,通过对5、9、12 m 3种地铁车站站台层中间线路的左右中心线间距方案进行比选,选取12 m线间距方案为综合最优方案,扩大后的空间可设置设备用房或换乘站台;同时,根据实际换乘客流情况,选择合理的地铁线路左右线布置方案。通过实例分析可知： 通过采用新的布置方案,此类同站台换乘车站前后区间均可采用盾构法施工,不需要在区间设置竖向联络通道,从而可以减少明挖车站长度,降低车站和区间的综合造价,同时减少区间的平面交叉,降低施工风险;增设换乘站台的方案还可以增加车站同站台的换乘比例。     

富水地层重叠隧道施工结构及地层变形分析

为解决重叠隧道在富水地层中施工时,开挖应力释放引起地层变形和渗流引起工后变形对隧道结构及周边建筑造成的不利影响,以深圳地铁某区段重叠隧道矿山法施工为背景,采用现场监测的方法对重叠隧道富水地层施工中隧道结构及周边土体的变形规律进行分析。研究表明,下洞施工沉降和工后沉降均较大,下洞变形稳定后施工上洞有利于上洞结构的稳定性,并验证了重叠隧道采用“先下后上”的施工顺序有利于保证结构的整体稳定性。在地下水渗流作用下,重叠隧道中段出现了地表沉降大于拱顶沉降的现象,同时造成下线隧道工后沉降极大,渗流和开挖应力释放是地层变形的主要原因。研究结果对同类地层条件下的重叠隧道施工具有参考价值。     

地铁工程盖挖逆作法施工技术探讨

地铁车站是城市地铁的重要组成部分,且修建施工技术尤为关键,特别是在建筑环境极其复杂的松散地层中,修建大型综合性地铁车站的施工技术问题越来越受到重视,在修建地铁车站的多种工法中,盖挖法是一种常用的施工方法,而其中的盖挖逆作法是一种技术含量较高、施工较为复杂的施工技术。盖挖法可以细分为盖挖顺筑法,盖挖逆筑法、盖挖半逆筑法等几个分支。针对这些问题对地铁车站盖挖逆作法进行了研究。以某地铁工程为例阐述盖挖逆作法施工技术,有关经验可供相关专业人员参考。     

粘质粉土地层基坑的降水实践

该文介绍一个基坑工程的降水实例,分析了上海地区浅层的粘质粉土层潜水对基坑施工的影响。工程实践证明,尽管基坑挖深较浅,在地层情况变化较大时,采用轻型井点是存在局限性的,会造成基坑的降水达不到开挖要求,这是在粘质粉土地层基坑降水设计施工时应该注意的。该文给出了粘质粉土地层基坑降水异常时的系统处理方法,可作为同类基坑工程施工的借鉴。     

沈阳地铁二号线区间联络通道冷冻法施工设计论述

随着城市化进程的加快,以地铁为主的城市轨道交通体系在我国正迅速发展,城市地铁以其安全、快捷、准时等特点越来越受到人们的青睐。地铁区间隧道在修建过程中,一般采用盾构法、矿山法、明挖法等进行施工,但由于隧道经过的土层及城市建(构)筑物情况比较复杂,上述的施工方法尤其矿山及明挖法往往需要辅助以降水、注浆、冷冻土层等施工措施。介绍了沈阳地铁二号线五里河站～奥体中心站区间隧道联络通道的冷冻法施工组织设计,有关经验可供相关专业人员参考。     

天津地铁盾构隧道四线交汇掘进数值分析

为解决多条近接隧道施工时后行隧道开挖对先行隧道结构造成的不利影响,以天津地铁5、6号线四线交汇隧道为研究对象,选取典型复杂断面,采用数值软件FLAC3D,模拟富水地层中四线交汇隧道开挖时隧道结构之间的相互影响规律。结果表明： 该复杂断面处,后行隧道施工使先行隧道整体位移具有偏向开挖隧道移动的牵引趋势,且先行下部隧道竖向整体位移较横向整体位移变化更为显著。在渗流作用下,先行下部隧道施工产生的地表沉降量及沉降范围相比后行上部隧道较大,验证了富水地层中渗流作用对土体变形影响程度及范围均远大于开挖应力释放的影响。     

大埋深富水裂隙岩层土压平衡盾构填舱注浆施工技术

为解决穿越大埋深富水节理裂隙发育岩层的土压平衡盾构隧道施工过程中发生的开挖面涌水和地表沉降过大的问题,依托广佛环线沙堤隧道工程,对土压平衡盾构填舱注浆施工技术进行研究,并利用有限差分软件FLAC3D对填舱注浆技术进行数值模拟分析。研究结果表明： 1)土压平衡盾构穿越深埋富水裂隙岩层时,隧道洞周围岩变形较小,而地表沉降及建筑物变形对地下水流失较为敏感; 2)将气压平衡和土舱填舱注浆处理技术相结合,辅以微扰动等施工控制方法的填舱注浆成套施工技术能够有效解决施工过程中的喷涌现象及地表建（构）筑物沉降过大的问题; 3)采用填舱注浆技术进行堵水时,应保证开挖面内填舱注浆范围和注浆参数选取的合理性,并应考虑注浆厚度对施工进度的影响。     

富水砂层中盾构隧道联络通道施工技术

在富水砂层中进行联络通道施工,施工难度和风险很大,为提高围岩稳定性、减小施工对周围环境的影响,通过对常用的降水、冷冻、旋喷和注浆等地层加固方法进行技术和经济方面的对比,最终选择了注浆和降水相结合的加固方案。在联络通道施工中采取了洞内超前预注浆、洞外地表管井降水以及洞内轻型井点降水的加固方案,在水仓基坑施工中采取了周边小导管注浆以及坑内轻型井点降水的加固方案。施工过程中对隧道和地表变形进行了监测,由监测结果可知,开挖引起的隧道和地表变形均较小,说明采取的超前预注浆和洞内外降水措施是安全可靠的,可以有效降低联络通道的施工风险。     

基于离散元法细观分析的隧道掘进对砾石地层扰动的初步研究

砾石土地层是一种较为特殊的地质环境,其复杂的物质结构及力学性质在隧道工程中引起了广泛的关注。利用一种随机多边形生成法建立砾石土地层;横断面开挖采用删除隧道周围部分颗粒模拟地层损失的方法;纵断面开挖采用设置支护墙体并后退的方法,以此开展横断面不同含石量和不同隧道埋深条件下地层位移、颗粒微观转动及受力分析;纵断面不同含石量条件下地层位移、开挖面支护压力的研究。结果表明:1)开挖造成的砾石颗粒位移显示地层受扰动的范围随着碎石土地层含石量增高而逐渐缩小;2)支护压力的变化趋势随着模拟开挖面支护墙体后退先大幅下降后趋于稳定,且含石量越低,支护压力越大;3)随着隧道埋深的增加,地表最大沉降值减少,且二者之间呈线性关系。     

深圳地铁近接隧道暗挖施工地表沉降控制

为研究变净距近接隧道暗挖施工中开挖工序对地表沉降的影响,以期得到最优开挖工序,以深圳地铁近接隧道施工为工程背景,运用理论分析、FLAC3D数值模拟和现场实测数据反馈等多种手段,对比了4种不同开挖工序引起的地表沉降,并对围岩支护后隧道施工在纵横方向上的地表沉降规律进行了研究。得到:1)若先行隧道开挖采用上下台阶法,后行隧道采用CRD法,那么后行隧道采用上下断面法开挖优于左右断面法,且先开挖靠近先行隧道的部分要优于先开挖远离先行隧道的部分;2)随着近接隧道净距的减小,开挖工序对地表沉降的影响减弱;3)加固圈对抑制变净距隧道的不均匀沉降有着明显的效果;4)采用上下断面法开挖的近接隧道,上半部分开挖是控制地表沉降的关键,最大地表沉降值发生在靠近后行大跨度隧道中轴线一侧。     

淤泥地层暗挖矩形隧道密贴雨水箱涵施工关键技术

为解决富水淤泥质地层和粉质黏土层中大跨径矩形暗挖隧道密贴下穿雨水箱涵施工难题,提出采用水平旋喷桩和全断面帷幕注浆结合的技术加固隧道及周边土层,以提高地层刚度。隧道采用分步开挖法,分上下、左中右6步开挖,超前支护采用小导管注浆方案,并分段进行临时支撑拆除和二次衬砌施工,施工过程中对隧道和箱涵变形进行监测。结果表明: 通过水平旋喷桩和全断面帷幕注浆加固改良土体,施工过程中的箱涵变形在可控范围内,且整个施工过程中隧道初期支护结构变形较小（6.8 mm）,说明施工采用的超前加固和开挖支护措施是安全可靠的,可以有效降低类似地质条件下暗挖隧道的施工风险,对类似工程有一定的借鉴意义。     

改进型管井降水技术的研究与应用

在暗挖法隧道施工过程中,为了保证开挖面的稳定,开挖之前需要进行降水。常规的管井降水技术中,过滤层是开挖之后再采用透水性较好的材料进行回填,对于地质条件为强风化花岗岩,会造成一定程度的浪费。在总结常规管井降水施工工艺的基础上,对常规管井降水技术进行改进,将管井周围土体直接作为透水性材料,通过高压风自动形成反滤层,形成新的降水技术,新技术减少了过滤层包裹和反滤层回填2 道工序。将该降水技术应用于厦门地铁4 号线暗挖隧道施工中,通过测算,单孔可节约过滤料 2. 92 m3,节约施工时间10 h 左右,同时对周围环境污染较小,环保效果突出。     

深圳地铁四号线富水流沙层下穿立交桥隧道CRD法开挖动态分析

深圳地铁四号线K9+125～+255段为富水流沙地层,岩体破碎自稳能力差,且洞身穿越立交桥群,多条管线穿在隧道上方,隧道围岩变形控制要求极高,施工风险大。采用现场监控和数值模拟,对CRD法开挖进行了动态分析。研究结果表明:尽早施做临时支撑对抑制未闭合结构早期的沉降起着重要的作用,拆除临时支撑时,结构的最大位移增大约40 %;各部开挖引起拱顶下沉量具有良好的分布规律,可用于对最终拱顶下沉量的预报;施工中应重点监测和控制开挖CRD1的拱顶下沉量。