地下直徑線的安全性分析

1、安全技術(shù)地下直徑線的安全性分析 摘要:通過對地下直徑線的設(shè)計方案、施工方法、施工期間實行的平安措施及運營期間擬采納的防災(zāi)報警系統(tǒng)分析,得出了修建北京地下直徑線是平安牢靠的結(jié)論。 地下直徑線的平安是指其建設(shè)期的平安和運營期的平安。建設(shè)平安是在結(jié)構(gòu)設(shè)計穩(wěn)妥牢靠的前提下,結(jié)合隧道所處工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、線路平縱斷面、沿線建筑及地下管線等狀況,綜合考慮選擇牢靠的施工方法、實行科學(xué)可行的施工組織方案和平安牢靠的建筑物愛護措施。運營使用平安是隧道在正常使用狀況下結(jié)構(gòu)的平安牢靠;保證隧道正常平安使用的前提下,考慮隧道發(fā)生火災(zāi)等特別狀況時,防災(zāi)逃命救援的平安性方案的設(shè)計,并在結(jié)構(gòu)中考慮建筑材料的選擇,保證隧道

2、在火災(zāi)等災(zāi)難發(fā)生后不需要大修即可恢復(fù)使用功能。(風(fēng)險世界網(wǎng)-RiskMW.com 專業(yè)討論平安風(fēng)險管理,平安員的門戶網(wǎng)站!) 1工程規(guī)劃 地下直徑線為連接北京樞紐北京站至北京西站,全長9.151km,其中深埋單洞雙線方案隧道全長7231.58m,占線路總長79%。該線位于北京市中心區(qū),隧道東起崇文門大街十字路口東側(cè)進入地下,沿前三門大街南側(cè)高層建筑與既有環(huán)線地鐵之間狹長地帶往西,后拐至西便門橋、天寧寺橋、白云路橋北側(cè),斜穿白云路橋下至小馬場四周出地面。 隧道設(shè)計基本避開了與地面建筑、市政工程、道路、地下管線、既有環(huán)線地鐵風(fēng)道、出入口結(jié)構(gòu)、地鐵5號線、4號線、8號線、12號線、人防工程等的影響和

3、干擾。線路部分最大埋深達32m,平均約24.0m。 2線路方案的平安性 線路與地鐵5號線崇文門站、地鐵4號線宣武門站、規(guī)劃地鐵8號線及16號線南北交叉,線路位于地鐵5號線之上、地鐵4號線宣武門站和地鐵8號線之下,平均埋深約24m,在前門、宣武門交叉點埋深最大,分別達到39、43m。設(shè)計時預(yù)留了平安距離。3隧道施工方案平安分析 3.1CKO+620CKO+785和CK7+642CK7+850采納明挖法 進口采納蓋挖法施工,因隧道在路口與地鐵5號線崇文門站交叉,基坑底與車站頂?shù)淖钚艟嗉s2.7m,基坑支護采納地面800鉆孔樁支護加錨索形式,其余地段采納600鉆孔樁支護加橫撐形式,鉆孔灌注樁中心間距

4、1.0m。出口采納明挖法施工,鉆孔樁+橫撐支護,C20網(wǎng)噴混凝土護壁。基坑支護結(jié)構(gòu)計算采納同濟啟明星基坑支護軟件計算,均滿意要求。 3.2CKO+785CK1+540和CK6+790CK7+425采納淺埋暗挖法 采納淺埋暗挖法其地表沉降要掌握在30mm以內(nèi),沿線地面建筑物和地下埋設(shè)物(主要為管線網(wǎng))做到不損壞、斷裂和滲漏,不消失洞內(nèi)坍塌事故。經(jīng)過眼鏡法(雙側(cè)壁導(dǎo)坑法)、CD法、CRD法、臺階法、中洞法和洞樁法比選,認(rèn)為CRD工法要優(yōu)于其它工法。 初期支護(臨時隔壁)為厚30cm的網(wǎng)噴格柵混凝土,支護結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受施工期間的全部荷載。隧道按模擬施工階段各開挖、支護、襯砌步驟進行彈塑性有限元分析,采

5、納2D程序計算。開挖支護全部完成后初期支護的最大位移達到17.3mm、最大彎矩125kNm,地表沉降最大值為24.1mm(最終地表沉降最大值為28.6mm),滿意要求。 3.3CK1+540CK6+790采納盾構(gòu)法 線位上允許建筑用于盾構(gòu)進出洞和出碴進料的工作井,隧道有足夠的埋深(覆土厚度大于1倍洞徑),相對均質(zhì)的地質(zhì)條件(隧道結(jié)構(gòu)已大部分處于卵石層,位于地下水位下,局部進入承壓水范圍最大達20m,),連續(xù)的施工長度已遠遠大于300m,滿意盾構(gòu)法施工的要求,推舉的單洞雙線方案隧道盾構(gòu)直徑為11.10m。該法施工期間不需要降水,可以嚴(yán)格掌握地表沉降和地層位移,地表沉降小、不影響城市交通。 4施工

6、期間實行的平安措施 4.1既有建(構(gòu))筑物 優(yōu)化盾構(gòu)推動參數(shù)掌握地表沉降,加強地表沉降監(jiān)測,準(zhǔn)時調(diào)整盾構(gòu)掘進參數(shù),不斷完善施工工藝,將施工后地表最大形變掌握在+10-30cm。盾構(gòu)穿越建筑物時,若地面建筑物沉降量超過警戒范圍,則需在隧道內(nèi)通過管片注漿孔進行壁后雙液注漿,并進行地面跟蹤注漿來愛護建筑物。 4.2市政橋梁 調(diào)查清晰立交橋的樁基,用有限元法進行近接施工過程分析。施工前對盾構(gòu)與樁基間部分進行地表注漿加固處理,盾構(gòu)推動速度掌握在23cmmin,平穩(wěn)開挖掘進。 4.3西護城河 隧道結(jié)構(gòu)至河底的距離約4.0m,由于覆土荷載減小,盾構(gòu)穿越過程中必需嚴(yán)格掌握盾構(gòu)正面土壓力,掌握好切口土壓力,同時

7、也必需嚴(yán)格掌握與切口壓力有關(guān)的施工參數(shù),如推動速度、總推力、出土量等,盡量削減土壓力的波動。 4.4地下管線 猜測和施工中監(jiān)測分析確認(rèn)某些重要管線可能受到損害時,將依據(jù)地面條件、管線埋深條件等采納臨時加固、懸吊或管下地基注漿等愛護方案。盾構(gòu)均衡勻速施工,以削減盾構(gòu)施工對管線的影響。加強沉降監(jiān)測,對于軸線正交或斜交的管線,每隔5m設(shè)置一個變形觀測點,同時設(shè)幾道斷面觀看點,監(jiān)測信息應(yīng)準(zhǔn)時反饋給施工人員,調(diào)整推動參數(shù)。 4.5突發(fā)事故的處理 (1)成立應(yīng)急處理領(lǐng)導(dǎo)小組。 (2)事先對大事進行猜測、分析,并儲備相應(yīng)的應(yīng)急處理機具、物資。 (3)加強工程監(jiān)測,實行信息化施工。 (4)制定應(yīng)急處理預(yù)案。

8、(5)按科學(xué)、合理、有序地組織搶險搶修。 (6)組織緊急平安疏散、醫(yī)療搶救和社會救濟等。 5運營期平安 5.1防災(zāi)報警系統(tǒng) 防災(zāi)報警系統(tǒng)采納最先進的分布智能型火災(zāi)報警系統(tǒng)。它主要由智能型火災(zāi)報警掌握器、感溫光纖、智能感煙探測器、智能感溫探測器、智能掌握模塊、智能監(jiān)控模塊、智能手動報警按鈕、消防緊急電話及圖形顯示計算機等組成,并配置消防緊急電話系統(tǒng)。系統(tǒng)將對整個隧道內(nèi)的火災(zāi)實時監(jiān)測并在火災(zāi)報警后,進行火災(zāi)緊急處理。系統(tǒng)采納數(shù)字傳輸方式實現(xiàn)探測點、監(jiān)控點與掌握器之間的通信。以預(yù)防火災(zāi)和水災(zāi)為主,并具有聯(lián)動掌握功能。 5.2防災(zāi)報警系統(tǒng)(FAS)功能 (1)監(jiān)視全線防災(zāi)設(shè)備的運行狀態(tài),接收全線范圍內(nèi)

9、的火災(zāi)及其它災(zāi)難報警,并顯示報警部位。 (2)接收市地震預(yù)報中心的預(yù)報信息。 (3)向各分控級發(fā)出事故通風(fēng)及防災(zāi)設(shè)備運行指令,指揮搶險救援的全部活動。 (4)進行防災(zāi)信息的處理與傳送。 (5)進行檔案管理,定期輸出各類數(shù)據(jù)、報告。 (6)除滿意本次工程所轄范圍內(nèi)的防災(zāi)管理數(shù)據(jù)處理力量外,為將來系統(tǒng)擴展預(yù)留條件。 5.3環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)(BAS)功能 與隧道進、出口掌握室互傳信息,監(jiān)視全部的通風(fēng)設(shè)備、排水設(shè)備、人防門、照明等設(shè)備的運行狀態(tài)。依據(jù)掌握中心防災(zāi)報警系統(tǒng)的防災(zāi)命令,掌握隧道通風(fēng)及相關(guān)設(shè)備按災(zāi)難模式運行。 6結(jié)論 (1)隧道采納CRD工法、盾構(gòu)工法施工,技術(shù)先進、成熟,地下直徑線施工過程對城市既有建筑物的穩(wěn)定及城市道路交