还剩8页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
广州地铁五号线文冲站折返线暗挖段房屋保护方案设计摘 要 文章主要论述广州地铁五号线文冲站折返线暗挖__上方房屋保护的方案设计采用合理有效的保护措施以及运用有限元程序对其进行数值模拟计算指导设计可为城市同类工程的设计与施工提供参考和经验关键词 暗挖__ 房屋保护 方案设计1工程概况广州地铁五号线文冲站折返线工程为明暗挖法结合区间__其中暗挖段由两条单线__和一条折返线__所组成采用喷锚构筑法设计和施工__埋深约
10.3~
11.8m折返__拱顶位于硬塑残积土5-
2、强风化层7中下部位于中风化层8中单线__位于中风化层8中在距明挖竖井进口处约14~45m段暗挖__分别下穿A4和A6房屋其中A4房桩基础为1200人工挖孔桩桩长6~10m;A6桩基础为1000人工挖孔桩桩长6~10m均为钢筋混凝土桩共25根桩位于折返线__和单线__上方A4楼房有5根桩进入到折返线__内约
0.5~1m其平、剖面关系如图
1、2所示2方案设计边界条件和难点问题
2.1方案设计边界条件由于A4和A6两幢房屋为当地农民私人__楼其外部条件非常复杂与户主之间协调比较困难拆迁费用非常高加之本段__为本区间的施工喉咙地段工期压力大最终认为拆迁方案无法实施;本段__为站后折返线为满足行车的需要线路坡度不得大于2%线路无法进行调坡;如果地面考虑采用筏板基础加固也只能在A4房采用A6房楼底以下3m均为浆砌片石地面以下3m才为桩基础不能采用筏板意义不大地面加固可操作性差基于上述条件只能考虑洞内加固处理措施
2.2难点问题由于本设计方案只考虑采用纯洞内加固处理桩底荷载又比较大750~1300kN有5根桩侵入到折返线__折返线__跨度大断面高拱顶又处于5-
2、7地层地质条件差在折返线__开挖时如何对侵入__内的桩基础有效保护既保证__施工的安全又保证上方房屋的安全为本设计方案中应解决的难点问题3工程难点设计方案和比选针对本方案设计难点问题和边界条件设计项目组作了全面深入的研究提出了两个具体方案进行比选现分述如下1方案A折返线__断面不变采用超前大钢管和临时托架相结合处理方案先施工没有桩基侵入__的一侧洞待该侧洞初期支护半封闭后对有桩基侵入的另一侧洞先在桩底打超前钢管并在开挖时逐步架设托架通过托架和拱顶以下钢管对桩基础进行临时保护并将桩底逐步凿除使__钢架全封闭后即凿除一半桩及时架设一榀__钢架并喷混凝土封闭再凿除另一半桩再及时架设另一榀__钢架并喷混凝土封闭拆除钢管及托架最后将切断后的桩底落到__衬砌上施工步骤如图3所示2方案B改变折返线__断面根据桩侵入__1m以内在不能调线路坡度的情况下将折返线__断面高度压底尽量压至能够绕开桩基
①方案B1将断面改为单洞微拱形式即将拱顶压至极限但由于该断面与桩底相距较近只有200mm在桩底打超前大管棚空间太小只能打双排小导管而且断面压低之后__“拱”的作用明显变差而__跨度大__衬砌难以承受顶部桩基载荷
②方案B2将断面改为双连拱形式即在满足__限界要求的前提下改用双连拱__图5__较原__断面压低了1400mm__顶部与桩基的最小净距有900mm可满足打管棚的空间要求先在桩底打超前大管棚然后短进尺开挖在纵向短距离形成“毛洞”时大管棚对桩基础起到临时保护作用在初期支护及时封闭并向前开挖一定距离后由初期支护及洞内临时支撑对桩基础进行保护逐步拆除洞内临时支撑注意控制纵向拆除间距浇注中隔墙及两侧二次衬砌最终由__衬砌承受桩基础底部荷载施工步骤如图4所示通过综合比较表1把方案B2作为推荐方案4房屋保护方案设计简介
4.1地层沉降原因及对策措施1大管棚施工过程中对地层的扰动引起了地层沉降及基础下沉措施:隔孔施工并严格注浆2开挖及支护过程应力释放和失水引起地层沉降及基础下沉措施:控制爆破或机械开挖采用合理的开挖方法适当加强支护结构、及时支护、及时封闭成环、掌子面及时封闭和临时锚固支护3拆除临时支撑及施作二次衬砌引起地层沉降及基础下沉措施:严格控制拆除支撑纵向间距及时施作二次衬砌并加强监测4爆破震动引起地层沉降及基础下沉措施:严格控制爆破震动速度5衬砌后地层后期变形所产生的沉降措施:拱部初期支护背后空隙及周边裂隙填充注浆拱部初期支护与二次衬砌之间空隙填充注浆
4.2房屋基础加固处理具体措施1施工辅助措施对于折返线__和右线__拱部采用单排注浆超前大管棚并辅以超前小导管跟踪注浆;对于左线单线__由于与房屋桩基础距离较远__施工时用超前小导管支护即可2支护参数对于折返线__和右线__超前大管棚:采用Φ108钢管长度20~28m环向间距
0.4m;超前小导管:采用Φ42钢管长度
3.5m间距
0.3m#215;
2.0m;支护结构:单线初期支护、二次衬砌厚300mm折返线__初期支护厚300mm、二次衬砌厚500mm工字钢架分别采用I20a、I22a;系统锚杆:长度3~
3.5m间距
0.5m#215;1m;临时支撑:I22a包括竖向中壁、横联和斜支撑间距
0.5m对于左线__除拱顶无大管棚外支护参数与右线一致具体参数如图5所示3施工方法单线__采用环形台阶法对于地质较差处留核心土双连拱断面采用中导洞法施工分三个面进行开挖先中导洞、后左侧、最后右侧并注意短进尺开挖每一循环控制在
0.5~
0.8m控制拆支撑纵向间距并及时施作中隔墙和二次衬砌详见图44__施工技术措施
①按先加固及护顶后开挖的原则进行施工洞内采用大管棚、小导管注浆加固支护前方围岩
②左右线__施工开挖超前30~50m后方能进行中间连拱__施工采用合理的开挖方式变大跨为中跨或小跨边开挖边支护步步为营
③尽量采用人工或机械开挖必须爆破时采用微震爆破以保护地面房屋及桩基础
④严格控制开挖循环进尺不宜超过一榀钢架的施作间距同时严格控制台阶长度当台阶较长时应视情况作临时仰拱封底钢架拱脚需认真处理安设锁脚注浆锚杆加固
⑤开挖后应及时进行初期支护或临时支护工序紧扣、衔接尽早施作抑拱尽早封闭成环掌子面稳定性差时应随时喷混凝土封闭工作面必要时掌子面打设临时锚杆
⑥加强初期支护初期支护形成后对其背后1~2m范围内的围岩进行系统注浆加固必要时加大注浆范围以改善支护受力条件当在加强初期支护和施作仰拱后围岩仍不能趋于稳定或地表下沉较大对于控制标准值来说时则提前施作二次衬砌并加强二次衬砌结构5数值计算分析采用ANSYS有限元通用程序对房屋保护方案中暗挖__、地层及其上方房屋桩基础施工过程中的应力、变形等进行数值模拟计算分析得到__结构和桩基础的内力值折返线__初期支护最大弯矩128kN#183;m对应轴力248kN;二次衬砌最大弯矩369kN#183;m对应轴力512kN其余未列和变形值地层最大沉降值
11.2mm如图6~图10所示由于篇幅关系只列出有代表性的结果从计算结果中看出结构满足承载要求地表沉降最大沉降值
11.2mm满足规范要求本方案是安全、可行的6施工情况与监测情况本段暗挖__自从2006年5月份开始施工至2006年12月份贯通施工情况良好开挖时采用微震爆破法在地面监测时爆破速度一般在
2.0cm/s以内施工监测地面最大沉降为17mm拱顶沉降12mm地面沉降大于拱顶沉降是由于地面沉降不仅由__开挖引起而且受爆破施工、打大管棚对地层的扰动、__开挖失水等的影响对地面房屋影响很小房屋未出现开裂情况房屋户主、地铁公司业主比较满意7结 语在国内外地铁事业迅速发展的今天由于各大城市过去都没有重视地铁规划或者规划中没有充分考虑地铁的修建空间因此地铁线路的规划布置往往非常困难同时市区常常为居民集中区商业繁华地铁线路又必须通过此地这就不可避免地遇到众多的房屋桩基础如何在地铁__施工时保证地面房屋的安全不影响居民的正常生活已成为当今国内外地铁建设所不得不面临的难题本文据此出发以广州地铁五号线文冲站折返线暗挖__通过房屋段工程作为例子针对本工程中的难点问题和边界条件提出了各种对地面房屋的保护方案如地面筏板基础加固方案、线路调坡方案、洞内托架保护方案、__断面压低方案、大管棚加固保护方案等分析各方案的特点和优劣提出所推荐的方案并提出控制地面沉降对策、技术措施等可为今后地铁建设提供重要的参考和借鉴。