软土地基中管棚法修建城市轨道交通地下通道工程可行性分析

来源：机电之家作者：时间：2012/02/02 推荐工程建筑律师：摘要在研究国内外修建人行地下过街通道成功实例的基础上,结合上海地区软土地基的特点,分析了在上海地区施工地下通道采用浅埋暗挖法的可行性。分析表明浅埋暗挖法具备安全、经济、实用的优点,在上海的软土地层中采用浅埋暗挖法施工上是可行的。关键词轨道

摘　要　在研究国内外修建人行地下过街通道成功实例的基础上,结合上海地区软土地基的特点,分析了在上海地区施工地下通道采用浅埋暗挖法的可行性。分析表明浅埋暗挖法具备安全、经济、实用的优点,在上海的软土地层中采用浅埋暗挖法施工上是可行的。

关键词　轨道交通　软土地基　地下通道　浅埋暗挖

1 引言

人行地下过街通道工程为了人行方便,其埋深较浅,多属于超浅埋或特浅埋(埋深3～6m),拱顶围岩无自承能力或自承能力较弱,同时结构受地面动荷载影响明显。为最大限度地减小工程量,多数矢跨比较小,甚至采用矩形断面。至今为止,上海的过街通道采用的施工方法为明挖法和顶管法。明挖法工程造价低,但对路面交通带来的影响相当大,管线迁移工作繁杂,特别是在市中心地区,采用该方法施工的负面影响太大。在上海采用顶管法施工过街通道已有成功先例:1999年地铁二号线浦东陆家嘴车站采用矩形顶管法修建了穿越延安东路隧道的过街通道(两截面3.8m×3.8m,长66m,净间距4m,平均埋深3.8m)。但采用顶管法修建地下过街通道由于施工机具的影响而使通道断面受限。

浅埋暗挖法,就是以管棚作为主要的超前支护手段,并辅之以格栅支撑、注浆止水等其它支护措施进行地下工程开挖作业的工法。与顶管法相比,它具有断面不受机具限制、开挖手段灵活等优点,与明挖法比较,它具备不干扰交通、不进行管线拆迁等优势。近年来上海市将在穿越市区范围内修建M8、L4、M7、R4等轨道交通线路,车站出入口通道穿越繁忙街道的数量相当多,为此研究一种既能将对地面交通造成的影响降到最低限度,又能适应各种功能要求,已成为必要。

2 国内外现状

浅埋暗挖技术在北京复兴门折返线以及西单地铁车站施工中首次采用后,陆续在北京、广州、深圳、南京等城市地铁修建中大范围推广,同时由于其具有造价低、断面形式灵活等特点在其它城市人行地下过街通道工程中也得到广泛应用。北京长安街过街通道施工步序与穿越地层如图1所示。

北京长安街上(复兴门—南池子)的十条过街通道,都处于人工回填及第四纪沉积的黏性土、砂类土之中,覆土厚度0.6～1.0m。采用3块6步的CRD工法开挖,超前支护采用Φ32注浆小导管。竣工后最大地面沉降仅为26.08mm。看看婚姻。

运用大管棚超前支护,结合注浆工艺,在福州成功地修建了五一路人行地下过街通道。该工程下穿五一路,长27.3m,地下水位离地面仅1.0～1.6m。地表以下4～13m分布有淤泥层(厚度7.8～8.9m,为饱和、流塑状态的高压缩性土),工程地质很差。通道净宽7.8m,覆土厚度仅1.26～1.34m,属于超浅埋隧道。施工时,为了有效地降低地下水位,对开挖井、洞室周围土体进行预注浆,采用CRD工法分室分层开挖,初期支护Φ108大管棚、超前小导管周壁预注浆、格栅钢拱架及纵向联接筋,并喷30cm厚C20早强混凝土。竣工后路中心地面最大累计下沉值仅为2.2cm。通道施工情况见图2。

华东地区由于淤泥质黏土分布广泛,地下水埋深浅,在城市隧道施工中多采用盾构法与顶管法施工。因此适合淤泥质地层的浅埋暗挖法施工起步较晚。1999年在江苏常州成功地采用了这种方法建成了常州市文化广场地下过街通道工程。该工程设计净空11.512m×4.68m,通道全长41.683m,其中暗挖段长26.5m,覆盖层厚仅1.6m。属于超浅埋暗挖。与福州和北京地下通道不同的是该通道断面为矩形,通道顶部为无自稳能力的杂填土层,洞身穿越粉质黏土层、粉砂质黏土层,地下水埋深浅,路面交通繁忙,管线密布。该工程采用了Φ108大管棚辅以小导管超前注浆进行超前支护,在Φ159钢管支撑下采用上下台阶法分步开挖,支护体系见图3。

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