资源描述：
《浅埋暗挖隧道下穿高梁桥施工方案分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、浅埋暗挖隧道下穿高梁桥施工方案分析摘要:通过工程类比和数值分析,对北京地铁号线浅埋暗挖区间隧道下穿高梁桥施工方案进行了分析。结果表明,采用地面桥墩加固和地下隧道周边注浆加固地层,能有效控制沉降。区间隧道先后施工对临近桥墩差异沉降影响甚微,为提高施工速度,可在合理错距后同时施工。关键词:浅埋暗挖;下穿桥梁;砂卵石;注浆加固;数值模拟1工程概况西直门站～动物园站区间隧道处于西直门外大街下方。该区间起点里程左线为K13+、右线为K13+,终点里程为K15+,左线全长、右线全长为。隧道正线于桩号K14+000～K14+10段穿过高梁桥基础,设计过桥段长104m
2、;高梁桥上部结构为跨度m×的预应力简支T梁;下部为厚m的扩大基础,分两层浇筑,底层面积.m×,上层面积m×m,基础埋深。扩大基础上为独立桥墩,两相邻桥墩上有盖梁相连。与区间遂道纵向相垂直方向一排上有个基础,中心间距;沿区间纵向有两排桥基,间距21m。隧道埋深,两隧道中心间距为.0m,见图1所示。隧道结构从一排个基础中的中间个基础正下方附近通过,结构顶与基础底之间净距为。该区间段隧道左右线全部穿越砂卵石地层。砂卵石地层是一种典型的力学不稳定地层,颗粒之间空隙大,黏聚力小,颗粒之间点对点传力,地层反应灵敏,稍微受到扰动,就很容易破坏原来的相对稳定平衡状态而
3、坍塌,引起较大的围岩扰动,使开挖面和洞壁都失去约束而产生不稳定。通过筛分试验表明,该处地层为卵石～圆砾层,粒径0～70mm,最大粒径达到150mm,含砂率11%～30%,平均内摩擦角5#左右,N值7～50,施工中遇到最大的卵石达50mm。工程难点分析在砂卵石地层中采用浅埋暗挖法施工,存在以下难点:(1)超前小导管或注浆孔施工成孔难度大,施工速度慢;(2)砂卵石地层容易坍塌,地层成拱性差,超挖量较大,工作面稳定性难以保证;(3)由于没有地面降水条件,拱顶上方存在的上层滞水,易造成砂体的部分流失,增加地层沉降量控制的难度;(4)砂卵石地层中浅埋暗挖法隧道下
4、穿桥墩桩基相对其他地层,容易造成不均匀沉降。根据北京地铁施工有关规定,确认下穿高梁桥施工风险等级为一级,其中变形控制标准如下:桥台横向变形差异.0mm,纵向变形沉降10mm。根据该工程特点,并参考《北京地铁施工监控量测试行稿》确定了该标段监测项目的监测控制值,见表1。施工方案的确定为了严格控制结构沉降,通过对比试验,研究提出了适用于砂卵石地层的前进式分段超前深孔注浆加固方案。隧道采用CRD法进行施工,根据分析,确定区间两隧道按照导洞1、2、3、和导洞、6、7、顺序施工,错距10m。先施工1号导洞,为了减小各导洞之间的相互影响,待施工10m后,再施工号导
5、洞,依次施工其他导洞,直至完成(见图)。具体施工步序如下:第一步:施作超前支护,注浆加固地层,前后开挖两侧1号洞室,并预留核心土,施作初期支护;第二步:继续前后开挖两侧号洞室,施作初期支护,1、号洞室纵向间距10m左右;第三步:施作超前支护,前后开挖两侧号洞室,并预留核心土,施作初期支护,号与号洞室纵向间距10m;第四步:继续前后开挖两侧号洞室,施作初期支护,左侧号与号洞室纵向间距10m;第五步:待左洞开挖完毕,再以同样的方式开挖右导洞;第六步:根据监测情况纵向分段拆除中隔墙,临时支撑,逐步完成侧洞底板防水与二次衬砌,先作业左洞,再作业右洞;施工方案数
6、值分析4.1计算模型说明采用PLAXIS3D进行计算分析,计算范围顶部取到地面,左右两侧和底部各取0m,沿隧道轴线方向取0m,隧道均考虑小导管超前注浆加固地层;地层由上到下依次为杂填土层、粉质黏土、细砂层、砂卵石层。土层的参数如表所示。整个模型采用实体单元建模,土层采用摩尔库仑模型,隧道结构采用弹性体模型,共划分05个实体单元,960个实体单元节点(见图)。施工步骤:先施工左边隧道,再施工右边隧道;单个隧道按照CRD工法1、2、3、顺序施工。计算工况:(1)不进行任何加固措施;(2)对桥墩及隧道周围采取加固措施:将1号桥墩和号桥墩的扩大基础采用注入混凝
7、土的方式连接成整体;将号桥墩和号桥墩的扩大基础采用注入混凝土的方式连接成整体。隧道拱部及侧墙m范围内土体实施超前深孔注浆加固。.计算结果分析计算结果见表、表。从表数据可以看出,采取加固措施后,效果十分显著。不进行任何加固时,桥墩基础的差异沉降分别达到和.2mm。采用注浆加固土体及桥墩连接加固后,A、B号桥墩的差异沉降为.30mm;C、D号桥墩的差异沉降为mm,可见加固后效果是显著的。为便于加强施工中过程控制,表给出了各个工序对沉降贡献值。分析可见,导洞1和导洞沉降占总体沉降的5%,因而加强对这两个步序的施工管理十分必要。主要结论(1)针对浅埋暗挖隧道下
8、穿高梁桥施工,为控制沉降,必须对桥桩及隧道周围地层采取加固措施;(2)区间两隧道的施工顺序宜按
