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城市地鐵施工,淺埋暗挖法和蓋挖法,你知道嗎?

  

   軌道交通作為城市重大的公益性基礎設施工程,近年來正飛速發展。修建地鐵常用的淺埋暗挖技術、明挖、蓋挖及盾構,均根據不同的地理環境和水文、地質條件被普遍采用,并不斷取得技術進步。本文只是對這些工法作一次系統梳理,同時針對施工現場經常出現的一些關鍵技術提出對策。

 
  01
 
  城市地下工程淺埋暗挖技術
 
  在城市軟弱圍巖地層中,在淺埋條件下修建地下工程,以改造地質條件為前提,以控制地表沉降為重點,以格柵(或其他鋼結構)和錨噴作為初期支護手段,遵循“新奧法”大部分原理,按照“十八字”原則(即管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測)進行隧道的設計和施工,謂之城市地下工程淺埋暗挖技術。
 
  1淺埋暗挖與“新奧法”
 
  “新奧法”的核心是以維護和利用圍巖的自承能力為基點,使圍巖成為支護體系的組成部分,支護在與圍巖共同變形中承受的是形變應力,因此要求初期支護有一定柔度以利用和充分發揮圍巖的自承能力。
 
  而作用于淺埋隧道上的地層壓力是覆蓋層的全部或部分土柱重,其地層壓力和支護的剛柔度關聯不大,從減少地表沉陷的城市要求角度出發,還要求初期支護有一定剛度。設計時并沒有充分考慮利用圍巖的自承能力。這正是淺埋暗挖技術與“新奧法”的不同點。
 
  但是,淺埋暗挖技術仍然遵循了“新奧法”施工的大部分原則,如以錨噴作為初期支護手段;盡量減少圍巖擾動,要求周邊圓順避免棱角突變處應力集中;初支與圍巖密貼;量測信息反饋指導設計施工等。
 
  2淺埋暗挖技術的特點
 
  淺埋暗挖技術從減少城市地表沉陷考慮,還必須輔之與其他配套技術,如地層加固、降水等。從工程條件出發,還必須熟悉在不同條件下的馬頭門開挖,斷面變化地高(諸如擴大爬高轉彎等)開挖,由明挖進入暗挖的破樁,分部開挖完成 自下而上的二次襯砌前的“托梁換柱”以實現“力的轉換”以確保安全等諸多關鍵技術。
 
  淺埋暗挖的另一個特點是十分講究施工方法的選擇,尤其是地鐵車站多跨結構和大跨結構。一個合理的機構型式和正確的施工方法能起到事半功倍的作用。
 
  3常用的單跨隧道淺埋暗挖方法
 
  1.開挖方法選擇
 
  根據開挖斷面大小,在一般條件下有如圖1所示的開挖方法。
 
  2.施工順序
 
  各種施工方法的施工順序如圖2所示
 
  3.臺階法施工
 
  臺階法是最基本、運用最廣泛的施工方法,而且是實現其它施工方法的重要手段。當開挖斷面較高時可進行多臺階施工,每層臺階的高度常用3.5~4.5m,或以人站立方便操作選擇臺階高度。臺階長度的選擇參見圖3示:
 
  進行臺階開挖時的輔助施工方法
 
  ① 環狀開挖留核心土并設鎖腳錨管
 
  ②下臺階除可一次開挖外,根據地質條件又可分別選用圖5所示的開挖方法:
 
  ③初次支護背后注漿
 
  ④特殊不良地質條件在上臺階的底部設臨時仰拱,或者在上臺階的拱頂下設臨時立柱,有利于減少圍巖的收斂和拱頂的下沉。
 
  4.CD法和CRD法(中隔墻法和交叉中隔墻法)
 
  5. PBA法
 
  6.中洞法
 
  7.雙側壁導坑法
 
  02
 
  地鐵車站蓋挖法逆作施工
 
  先施作車站周邊圍護樁和結構主體樁柱,然后將結構蓋板置于樁(圍護樁)、柱(鋼管柱或混凝土柱)之上,自上而下完成土方開挖和邊墻、中隔板及底板襯砌的施工方法,謂之蓋挖逆作法。
 
  1蓋挖逆作法的施工特點
 
  蓋挖逆作法是在明挖內支撐基坑基礎上發展起來的。施工過程中不需設置臨時支撐, 而是借助結構頂板、中隔板自身的水平剛度和抗壓強度,實現對基坑圍護樁(墻)的支護作用。其工法特點是:
 
  ◆快速覆蓋,縮短中斷交通的時間;
 
  ◆自上而下由頂板、中隔板及水平支撐,剛度大,在一個相對安全環境里作業;
 
  ◆占地少,回填量小;可分層施工,也可分左右兩幅施工,交通道改靈活;
 
  ◆不受季節影響,無冬施要求,低噪音,少擾民;
 
  ◆設備簡單,不需大型設備,操作空間大,操作環境相對好。
 
  2蓋挖逆作法的施工步驟:
 
  簡言之,其施工步驟為:一柱、二蓋、三板、四墻、五底。
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