地铁车站预留下穿围护的技术措施及风险控制 摘 要:为满足地铁车站预留下穿的需要,并保证先建车站预留下穿范围段的围护安全,在上海轨道交通某车站主体穿越区范围采取的加长连续墙、使用玻璃纤维钢筋、桩基托换等多项具体措施。并对现场监测发现的实际开挖变形异常加以说明,同时就应急方案和风险成因进行了细致分析,为类似工程提供了有益参考。 关键词:地铁车站,隧道下穿条件,风险成因 1 概述 随着城市地铁交通的飞速发展,地下空间的开发呈现出立体网络格局。目前上海轨道交通的规划已至18号线,现行设计施工的车站与后期规划线路的交叉节点需采用换乘车站或盾构隧道下穿的越来越多。若采用盾构隧道直接下穿原车站,先行建造的地铁车站应预先采取相应措施;同时我们也注意到,隧道下穿可能会导致许多新的问题,这些应引起足够的重视。本文以上海轨道交通某车站为对象,对实际工程中预留下穿采取的具体方案进行分析、说明。同时,对该工程基坑开挖出现的不利变形加以阐述,并结合具体方案,对风险产生的原因进行细致分析,并就此提出了相关建议。 2 车站概况及下穿方案 2.1 车站概况 上海轨道交通10号线某车站全长148.5 m,地下二层标准车站,标准段开挖深度为14.59 m,端头井开挖深度约16.50 m ,钢筋混凝土双柱三跨和单柱双跨结构。围护采用双墙形式,即地下连续墙承担施工期间的水土压力,地下墙与内衬墙共同承受使用阶段的水土压力。车站连续墙墙厚南侧700mm,北侧600 mm,墙长27.5 m;端头井壁厚800mm,墙长30 m ;内衬标准段厚400 mm,端头井壁厚500 mm。标准段支撑采用竖向四道支撑,第一道为钢筋混凝土支撑,其余均为钢支撑。根据基坑周边情况确定的环境保护等级为一级。 2.2 下穿方案要点 根据轨道交通总体规划要求,需在目前车站底板底面以下2 m~10 m范围内预留远期规划线路盾构直接穿越车站的条件。 为了保证盾构穿越,在车站主体穿越区范围内采用以下设计方案: (1)下穿范围连续墙加长至42 m,盾构穿越范围内的连续墙钢筋采用易于盾构切削的玻璃纤维钢筋(GFRP钢筋),这种钢筋的特性是抗拉性能较好,但弹性模量及抗剪性能都小于普通钢筋,破坏前无明显的塑性变形,具有尺寸效应。 (2)盾构穿越段车站基坑开挖深度16 m,因无法设置中立柱,围护结构采用竖向5道钢支撑。 (3)此段基坑内加固采用满堂高压旋喷桩加固,考虑对穿越的盾构姿态的影响,加固深度定为底板底面以下2 m。 (4)车站底板采用桩基托换,根据计算调整穿越段的配筋方式。 2.3 土层特性及围护监测情况 根据工程地质勘察报告,本工程所处地质情况如表1所示,坑底开挖面位于第④层土中,连续墙墙底均位于第⑤3、⑤1层土中,为确保围护结构的安全,在基坑整个开挖施工过程中,紧跟每层的开挖和支撑,对地下连续墙变形和地层沉降进行了监测。监测内容主要包括:①周边地下管线位移;②坑周地表沉降;③周围
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