一級(jí)專業(yè)輔導(dǎo):緊鄰建筑物淺埋暗挖大斷面隧道施工技術(shù)研究

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摘 要:北京地鐵光華路車站西北風(fēng)道為淺埋暗挖大斷面隧道,采用CRD工法施工。由于緊鄰地面建筑物,為保證建筑物和施工安全,采取分部開挖、增設(shè)臨時(shí)仰拱的同時(shí),輔以隔離樁和小導(dǎo)管注漿加固的方法,施工中實(shí)行全過程的監(jiān)控量測(cè)。對(duì)該工點(diǎn)的施工技術(shù)進(jìn)行介紹和分析。
     關(guān)鍵詞:地鐵 地面建筑物 CRD法 隔離樁 注漿加固 監(jiān)控量測(cè)
     作為城市交通的一個(gè)重要部分,地鐵大多修建在繁華市區(qū)和人流量較大的地方,為滿足城市的整體規(guī)劃,地鐵線路經(jīng)常不可避免的從既有建筑物附近甚至是正下方的地層中穿過,施工過程中保護(hù)既有建筑物的安全就成為一個(gè)需要處理好的課題。本文針對(duì)北京地鐵光華路車站西北風(fēng)道開挖斷面大、緊臨地面建筑物的特點(diǎn),詳述有關(guān)施工技術(shù),并對(duì)隧道開挖對(duì)地面建筑物的影響作了分析研究。
     1、工程概況
     1.1 結(jié)構(gòu)概況
     北京地鐵光華路車站位于東三環(huán)路京廣橋引橋南側(cè)規(guī)劃的商務(wù)中心街與東三環(huán)路的交叉路口上,為單跨三洞地下局部雙層分離島式結(jié)構(gòu),南北向布置,共設(shè)有東南、西北兩個(gè)風(fēng)道。
     西北風(fēng)道埋深9.5m,開挖寬度11.8m,高度14.1m,為大斷面淺埋暗挖結(jié)構(gòu),采用CRD工法(交叉中隔壁法)分為3層6個(gè)導(dǎo)洞施工,初支采用鋼格柵+小導(dǎo)管+網(wǎng)噴混凝土結(jié)構(gòu),厚度350mm。
     1.2 結(jié)構(gòu)與地面建筑物的關(guān)系
     西北風(fēng)道在K0+19處需要從北京3501廠一座5層建筑物的側(cè)下方暗挖通過。該建筑建成于1982年,采用框架結(jié)構(gòu),地上5層,地下1層,平面呈L形,南側(cè)長(zhǎng)54m,東側(cè)長(zhǎng)30m,寬15m.經(jīng)實(shí)際調(diào)查,該建筑物1、2層為門市、3~5層為辦公室,地下室為職工宿舍,處于正常使用狀態(tài)?;A(chǔ)形式為鋼筋混凝土獨(dú)立擴(kuò)大基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深約4m,基礎(chǔ)底距隧道拱頂約5.4m,其南側(cè)距西北風(fēng)道平面近距離僅6.0m,且地下管線密集,詳見圖1.因此,在該段地鐵風(fēng)道施工過程中,必須嚴(yán)格控制沉降,確保建筑物的結(jié)構(gòu)安全。
     1.3 工程地質(zhì)與水文
     地質(zhì)西北風(fēng)道主要通過第四紀(jì)全新世沖洪積層和第四紀(jì)晚更新世沖洪積層,地層從上至下依次為填土①、粉土③、粉質(zhì)黏土③1、粉細(xì)砂③3、中粗砂④4、圓卵礫石⑤、粉質(zhì)黏土⑥。風(fēng)道拱部、底部為粉質(zhì)黏土,邊墻為砂卵層??辈祀m未測(cè)到上層滯水,但由于地下管線滲漏可形成上層滯水,分布極為不均勻,對(duì)暗挖施工的影響很大。潛水埋深16.94~18.61m,賦存于圓礫卵石⑤層和中粗砂⑤1中,潛水含水層位于結(jié)構(gòu)中部,對(duì)暗挖施工有影響。承壓水埋深23.83~25.58m,位于結(jié)構(gòu)底板附近,局部侵入結(jié)構(gòu)底板。承壓水頂面處的砂質(zhì)粉土⑥2層,受水位變化的影響,施工時(shí)極易喪失強(qiáng)度,形成水土流失。
     2、工程難點(diǎn)分析
     (1)3501廠大樓位于西北風(fēng)道側(cè)上方,且采用獨(dú)立擴(kuò)大基礎(chǔ),風(fēng)道暗挖通過時(shí)整體呈現(xiàn)偏壓狀態(tài),建筑物受不均勻沉降影響明顯。
     (2)西北風(fēng)道斷面較大,采用CRD工法施工,分部多、跨度大,施工中應(yīng)力轉(zhuǎn)換頻繁,對(duì)地層造成多次擾動(dòng),對(duì)地面建筑物不利。
     (3)由于地下管線滲漏水嚴(yán)重,導(dǎo)致上層滯水有豐富且穩(wěn)定的補(bǔ)給,風(fēng)道結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)土體長(zhǎng)期受滲漏水影響已呈飽和狀,部分地層中存在水囊、空洞。
     (4)由于降水工作滯后的影響,對(duì)風(fēng)道開挖造成不利影響,導(dǎo)洞的施工順序不利于地層的穩(wěn)定,增加了工程風(fēng)險(xiǎn)。
     (5)該區(qū)域內(nèi)地下管線密集,地面臨舍較多,且臨近東三環(huán)路,施工場(chǎng)地狹小,增加了施工難度。