地下施工遇上了地鐵隧道

跨地鐵地下施工技術(shù)體系由于城市軌道交通通常在城市中心位置發(fā)展，由此造成大量深基坑工程與地鐵車站及區(qū)間隧道相鄰，甚至上跨運(yùn)營隧道，深基坑的開挖不可避免地會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響，為了保證開挖過程中車站的正常運(yùn)營，必須控制車站墻體及其結(jié)構(gòu)的位移在允許范圍內(nèi)。目前尚缺乏針對(duì)都市新城區(qū)與建成區(qū)新建工程對(duì)運(yùn)營地鐵的地鐵域的地下空間開發(fā)與利用的成套保護(hù)與施工技術(shù)。研究人員基于跨地鐵運(yùn)營隧道的地下空間結(jié)構(gòu)與運(yùn)營隧道沉降相互獨(dú)立的理念，采用高效施工關(guān)鍵技術(shù)，以確保運(yùn)營隧道的安全為目標(biāo)，提出了一系列施工關(guān)鍵技術(shù)與新工藝。在隧道結(jié)構(gòu)上方與地下空間的底板之間設(shè)變形緩沖層、在緊鄰隧道兩側(cè)用鋼桶（板）（PDP）隔斷深基礎(chǔ)施工、工后泥漿護(hù)樁（墻）、注漿加固穩(wěn)定隧道結(jié)構(gòu)、調(diào)控地下水位、小分倉跳挖及門式框反壓和精準(zhǔn)監(jiān)控系統(tǒng)等控制地鐵運(yùn)營隧道變位，同時(shí)利用高精度三維（3D）激光隧道掃描儀和機(jī)器人的結(jié)合，建立地鐵運(yùn)營隧道變形精準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。這些技術(shù)在深圳地鐵工程建設(shè)中得到應(yīng)用與推廣。綜合上述系列技術(shù)可形成一套解決在地鐵域內(nèi)跨地鐵運(yùn)營隧道的地下空間施工組合技術(shù)?？绲罔F運(yùn)營隧道地下空間施工關(guān)鍵技術(shù)路線圖關(guān)鍵技術(shù)1

變形緩沖層施工技術(shù)通過對(duì)跨運(yùn)營地鐵隧道上方新建工程的大變形特征分析，研究人員提出一種錨網(wǎng)噴-緩沖層-U形鋼聯(lián)合支護(hù)的技術(shù)。在錨網(wǎng)噴支護(hù)的基礎(chǔ)上，增設(shè)既有一定變形能力又能夠提供穩(wěn)定摩擦阻力的U形鋼可壓縮支架。為了更好地保證可壓縮支架的縮動(dòng)性能，在圍巖和U形鋼之間添加了一種具有高壓縮性能的泡沫混凝土材料。?錨網(wǎng)噴-緩沖層-U形鋼聯(lián)合支護(hù)形式示意圖2

隧道圍巖加固技術(shù)通過對(duì)地鐵運(yùn)營隧道周邊圍巖尤其是下臥層進(jìn)行注漿，孔隙水被排擠出圍巖，圍巖抗力得以提高，極大地減少了地層降水固結(jié)沉降。先注黏土水泥漿，再補(bǔ)充注雙液漿，可大大提高圍巖密實(shí)度和抗力。為增加地鐵隧道周邊巖土層剛度，提高隧道抗變形能力，可對(duì)區(qū)間隧道進(jìn)行隧道內(nèi)注漿加固，注漿鋼花管還可起到系統(tǒng)錨桿的錨固作用。?隧道內(nèi)注漿典型斷面3

鋼桶（板）隔斷深基礎(chǔ)施工技術(shù)鋼桶（板）隔斷可明顯降低坑外地表最大沉降值，對(duì)減弱基坑開挖引起的建筑物損害效果明顯。同時(shí)，鋼桶（板）隔斷可明顯減小基坑側(cè)壁中點(diǎn)附近的最大沉降和不均勻沉降以及圍護(hù)墻的水平位移，并對(duì)圍護(hù)墻有一定的“遮攔”作用，對(duì)基底土體隆起量和分布基本沒有影響。在地下施工時(shí)，如果附近存在建筑物，可在相應(yīng)建筑物和隧道中間設(shè)置適當(dāng)?shù)匿撏埃ò澹└魯?，防止隧道開挖過程中相鄰區(qū)域內(nèi)的地基發(fā)生變位，提高建筑物的穩(wěn)定性和安全性。“隔斷”能阻斷由于隧道開挖引起的圍巖應(yīng)力的傳播，使應(yīng)力通過樁體傳遞到下面的持力層中，從而降低開挖對(duì)建筑物基礎(chǔ)累積沉降及差異沉降量的影響?隔斷樁基施工4

地鐵上方土體小分倉跳挖技術(shù)地鐵隧道深埋于其上方的淺基坑中時(shí)，可將地鐵上方基坑劃分為一系列豎井或分倉，每次開挖一個(gè)分倉，在限定時(shí)段內(nèi)完成該分塊開挖及底板施工，然后再跳挖施工下一個(gè)分倉，可以大大減少大面積開挖卸載引起的地層反彈量，有效控制基坑下的隧道隆起。?地鐵上方基坑豎井分倉開挖示意圖5

門式框反壓施工技術(shù)在鋼桶（板）隔斷施工完成后，蓋板施工根據(jù)事先設(shè)計(jì)的小分倉跳挖施工工序，每一小分倉見底后，及時(shí)施工分段底板，蓋板施工后，與結(jié)構(gòu)樁及工程樁一起形成門式框反壓，以有效控制底板隆起，進(jìn)一步抑制開挖卸載引起的地層反彈，確保隧道安全。?蓋板施工此外，還有地下水位下隧道注漿、注漿壓力控制措施以及封口措施等技術(shù)。可閱讀原文了解。地鐵運(yùn)營隧道變形高精準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)主要組成有：高精度3D激光隧道掃描儀、測量萊卡機(jī)器人、監(jiān)測站、控制計(jì)算機(jī)房、基準(zhǔn)點(diǎn)和變形點(diǎn)等。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制。系統(tǒng)無需操作人員干預(yù)，可自動(dòng)觀測、記錄、處理、存儲(chǔ)、編制變形量報(bào)表和顯示變形趨勢等。高精度自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)向監(jiān)測站發(fā)出指令，監(jiān)測站接受指令后依次進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性監(jiān)測和變形點(diǎn)監(jiān)測。通過高精度3D激光隧道掃描儀可準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)監(jiān)測到施工引起的地鐵運(yùn)營隧道結(jié)構(gòu)任何點(diǎn)的變形，之后監(jiān)測數(shù)據(jù)和氣象感應(yīng)數(shù)據(jù)會(huì)被傳回控制計(jì)算機(jī)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)自動(dòng)改正監(jiān)測數(shù)據(jù)，并判斷監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。深圳地鐵1號(hào)線交易廣場區(qū)段掃描結(jié)構(gòu)整體視角圖前海弘毅·全球PE中心項(xiàng)目基坑施工地鐵保護(hù)工程前海弘毅·全球PE中心項(xiàng)目位于深圳前海桂灣片區(qū)，占地面積11000

m2，北隔桂灣五路與卓越前海一號(hào)項(xiàng)目相鄰，東側(cè)緊鄰前海投資控股二單元五街坊項(xiàng)目，南側(cè)為桂廟渠和桂廟路快速化改造二期地下道路項(xiàng)目，西側(cè)為地鐵5號(hào)線南延線桂航區(qū)間隧道，項(xiàng)目場地被建成的地鐵11號(hào)線區(qū)間隧道分割、下穿，項(xiàng)目場地大部分在地鐵11號(hào)線安全限制區(qū)內(nèi)。?前海弘毅全球PE中心項(xiàng)目在桂灣的平面位置?前海弘毅北側(cè)基坑與地鐵隧道關(guān)系剖面圖?前海弘毅南側(cè)基坑與地鐵隧道關(guān)系剖面圖前海弘毅項(xiàng)目基坑在地鐵11號(hào)線上方和緊鄰隧道側(cè)開挖，保護(hù)地鐵隧道是該項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為保護(hù)好地鐵隧道，該項(xiàng)目組合采用了隧道圍巖加固、地下連續(xù)墻護(hù)壁、小豎井分倉開挖、門式框反壓和隧道變形的高精準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測等組合技術(shù)，基坑開