关于大跨地铁暗挖车站施工地层变位控制技术研究
2.3实施步序
2.3.1勘测
根据施工场区地质勘测数据,掌握场区地形、地质条件、土层性质、地下水赋存方式等,结合隧道设计参数初步选定施工方案。
2.3.2预测
根据施工管理的各项指标,确定施工方案优化指标,采用理论分析和经验类比的方法,预测各阶段性施工可能引起的变位在总体结构变位中所占的比例,再根据总体管理标准值计算各分步施工地表沉降控制值,详细研究各施工步序实现其控制变位量的可能性,分析产生沉降的各种可能因素,比选各种可能采取的措施,做到使每一步施工控制都有较为充分的保证。
2.3.3监测
根据设计的监测指标,在地表、地中、衬砌里、既有构筑物上设置观测点,适时记录施工过程所发生的各种变位值,为施工和安全管理提供依据。
3地层变形控制的技术措施
为实现整个隧道施工过程中地层变形的分配与控制,在详细研究预测变形、规划变形和如何控制变形的基础上,在勘测、预测、监测、控制对策各主要环节阶段,有针对性地采取了多种地层变形控制技术措施,实现了控制暗挖地铁车站穿越各类管线和道路的最终地表沉降值不大于45mm的核心目标。
3.1超前注浆大管棚支护
基于预测分析,为控制暗挖结构上方各类管线和平安大街的沉降,自两端明挖基坑,对全长的暗挖段,实施了注浆大管棚技术措施。监测数据表明,在隧道轴向方向,相应监测点的差异沉降在5mm范围内,达到了控制差异沉降的目的,保证了既有管线和道路的安全。
3.2超前钢花管引排水
针对开挖工作面局部因上覆管线渗漏严重、且拱顶为粉细砂、工作面难以稳定等问题,在工作面上下台阶分界处增设了两根108钢花管,实施超前引水,基本解决了工作面难以形成台阶开挖的问题。
3.3优化导洞群的开挖顺序
基于理论分析、数值模拟和工程类比等方法,详尽地进行了多导洞开挖变形叠加效应的分析,确定了各导洞开挖错距必须保证不小于15m,有条件时应尽量加大左右两侧导洞的施工距离。工程实践表明,该措施具有控制地表沉降累加的明显效果。
3.4单一导洞的开挖参数优化
依据预测分析,同一导洞内台阶长度最佳宜控制在0.75倍跨度,最大控制在1倍跨度,核心土至少宜保留为2m,并严格按照正台阶法环向开挖施工。
3.5超前小导管支护
超前小导管采用 32.5×3.5mm热轧钢管加工而成,小导管前端加工成锥形,以便于插打,并防止浆液前冲。小导管中间部位钻8mm呈梅花形布置的溢浆孔,间距110mm,尾部1.0m范围内为防止漏浆不钻孔;末端焊6环形箍筋,以防打设小导管时端部开裂影响注浆管联接。外插角控制在10°左右,风镐打入。因隧道拱部处于粉细砂中,经对比试验,浆液材料选用改性水玻璃,注浆初压0.3MPa,终压0.5MPa。水玻璃浆液的配比:甲液(浓水玻璃∶水= 1∶3);乙液(浓硫酸∶水= 1∶3);改性水玻璃(甲∶乙= 3∶1);pH控制在2.5- 3。
2.3.1勘测
根据施工场区地质勘测数据,掌握场区地形、地质条件、土层性质、地下水赋存方式等,结合隧道设计参数初步选定施工方案。
2.3.2预测
根据施工管理的各项指标,确定施工方案优化指标,采用理论分析和经验类比的方法,预测各阶段性施工可能引起的变位在总体结构变位中所占的比例,再根据总体管理标准值计算各分步施工地表沉降控制值,详细研究各施工步序实现其控制变位量的可能性,分析产生沉降的各种可能因素,比选各种可能采取的措施,做到使每一步施工控制都有较为充分的保证。
2.3.3监测
根据设计的监测指标,在地表、地中、衬砌里、既有构筑物上设置观测点,适时记录施工过程所发生的各种变位值,为施工和安全管理提供依据。
3地层变形控制的技术措施
为实现整个隧道施工过程中地层变形的分配与控制,在详细研究预测变形、规划变形和如何控制变形的基础上,在勘测、预测、监测、控制对策各主要环节阶段,有针对性地采取了多种地层变形控制技术措施,实现了控制暗挖地铁车站穿越各类管线和道路的最终地表沉降值不大于45mm的核心目标。
3.1超前注浆大管棚支护
基于预测分析,为控制暗挖结构上方各类管线和平安大街的沉降,自两端明挖基坑,对全长的暗挖段,实施了注浆大管棚技术措施。监测数据表明,在隧道轴向方向,相应监测点的差异沉降在5mm范围内,达到了控制差异沉降的目的,保证了既有管线和道路的安全。
3.2超前钢花管引排水
针对开挖工作面局部因上覆管线渗漏严重、且拱顶为粉细砂、工作面难以稳定等问题,在工作面上下台阶分界处增设了两根108钢花管,实施超前引水,基本解决了工作面难以形成台阶开挖的问题。
3.3优化导洞群的开挖顺序
基于理论分析、数值模拟和工程类比等方法,详尽地进行了多导洞开挖变形叠加效应的分析,确定了各导洞开挖错距必须保证不小于15m,有条件时应尽量加大左右两侧导洞的施工距离。工程实践表明,该措施具有控制地表沉降累加的明显效果。
3.4单一导洞的开挖参数优化
依据预测分析,同一导洞内台阶长度最佳宜控制在0.75倍跨度,最大控制在1倍跨度,核心土至少宜保留为2m,并严格按照正台阶法环向开挖施工。
3.5超前小导管支护
超前小导管采用 32.5×3.5mm热轧钢管加工而成,小导管前端加工成锥形,以便于插打,并防止浆液前冲。小导管中间部位钻8mm呈梅花形布置的溢浆孔,间距110mm,尾部1.0m范围内为防止漏浆不钻孔;末端焊6环形箍筋,以防打设小导管时端部开裂影响注浆管联接。外插角控制在10°左右,风镐打入。因隧道拱部处于粉细砂中,经对比试验,浆液材料选用改性水玻璃,注浆初压0.3MPa,终压0.5MPa。水玻璃浆液的配比:甲液(浓水玻璃∶水= 1∶3);乙液(浓硫酸∶水= 1∶3);改性水玻璃(甲∶乙= 3∶1);pH控制在2.5- 3。