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北京城铁暗挖区间隧道穿越楼群关键施工方案简介：

北京城铁的暗挖区间隧道穿越楼群的关键施工方案通常会采用综合性的技术措施，以确保施工过程的安全与高效。以下是可能的一些步骤和策略：

1. 详细勘察：首先，会进行详细的地质和建筑结构勘察，了解楼群的结构、地下管线分布以及周边环境，为施工提供准确的数据支撑。

2. 切割技术：采用微振动控制的切割技术，如TBM（隧道掘进机）或土压平衡盾构机，以减少对楼群的扰动。这种技术可以在稳定的地层中精确切割，同时减少震动和噪音。

3. 三维建模：通过计算机三维建模，对施工过程进行模拟，以预知可能的问题并提前制定解决方案。

4. 支护系统：在隧道穿越过程中，会使用稳定的支护系统，如预应力混凝土衬砌，以防止围岩的坍塌。

5. 通风与排水：为保证施工人员的安全和工作效率，会设置良好的通风和排水系统，避免施工区域的积水。

6. 预防性保护：对于楼群，可能需要采取临时支撑或加固措施，以防止施工对楼体产生的影响。例如，对建筑物进行监测，确保其稳定性。

7. 施工管理：严格的施工管理和监督，确保各项措施的严格执行，以保证施工过程的顺利进行。

以上只是一个大概的概述，具体的施工方案会根据实际工程的特性和楼群的具体情况而有所不同。

北京城铁暗挖区间隧道穿越楼群关键施工方案部分内容预览：

第14 标段主要由人工杂填土、第四纪沉积层和圆砾层组成。杂填土厚度为0. 15～1. 00 m ,最大厚度为4. 2 m;第四纪沉积层厚度为0. 5～18. 7 m ,圆砾层最大厚度为3 m;粉细砂层稍密～中密,饱和,厚度为2. 9 m;以下为粘土层。

该标段范围内,上层滞水水位埋深4. 0 m左右;潜水水位埋深在地面下7. 5 m ,高出隧道开挖拱顶;承压水水位埋深18. 8 m ,位于隧道铺底以下0. 5 m ,对隧道施工无影响。

区间隧道在粘质粉土和粉细砂地层中穿过,上层滞水和潜水已进入隧道断面。

国网浙江省电力有限公司营销项目消耗量预算标准 第二册 建筑工程(2018年版) 北京城市铁路东直门地下区间为双跨连拱隧道,采用浅埋暗挖中洞法施工。典型断面开挖宽度为12. 05 m ,开挖高度为7. 397 m ,支护形式为复合式衬砌。区间隧道在里程K39 + 505～K39 + 585 之间,从两栋Y形高层居民楼中间下穿。两座高层楼房地面以上22 层、66 m高,地下两层,楼房基础为现浇钢筋混凝土箱型基础(无桩基) ,箱型基础持力层为2. 7 m厚的换填级配砂石,暗挖隧道外轮廓线距楼房基础水平距离最小为1. 6 m。隧道与高层楼群地平面及剖面关系

分别如图1 、图2 所示。

图1 楼房与区间隧道的平面位置关系

图2 楼房与区间隧道的剖面位置关系

区间隧道施工及其对楼群的影响

由于暗挖隧道开挖跨度达12 m ,覆土仅为1 倍洞径左右(7～12 m) ,上覆地层难以形成承载拱,上覆土柱荷载较大。设计采用中洞法施工,工况要求中隔墙形成承载能力后,方可进行侧洞开挖,最后施作侧洞衬砌形成双连拱结构。由于区间隧道两侧为不对称布置,基础持力层位于隧道拱腰部位,楼房静载和静载偏压可能对隧道施工安全和结构安全构成威胁。

区间隧道采用双连拱隧道施工对高层居民楼安全是不利的,主要表现在:

(1) 区间隧道为双连拱结构,采用中洞法施工,施工步序多加之需降水,造成对楼房基础地层的多次扰动,如没有稳妥可靠的技术措施保证,叠加后可能产生超量的不均匀沉降,给楼房的安全带来致命的危害。

(2) 区间双连拱隧道中洞、侧洞为瘦高型结构,在初支施工过程中随着开挖在楼房静载作用下土层应力释放,引起的土体水平位移,使楼房基础产生不均匀沉降。

(3) 相邻地段的监测表明,仅中洞通过后最大累计沉降量即为73. 2 mm ,距中洞6. 0 m范围内地表沉降量均在40 mm以上,沉降曲线拐点距中洞中线79. 7 m。类比可知高层居民楼区域中洞施工引起地表沉降量可达23 mm ,沉降曲率为3. 8 %。可见,若不采取可靠的措施,将对楼房造成较大危害。

主要技术对策及施工方案

采用导洞、隔离桩方法确保楼房基础安全

为确保楼房的绝对安全,用两排钢筋混凝土桩墙将楼房基础与隧道隔离,以此对楼房进行防护。在高层居民楼南侧已建成的1 # 竖井内开挖两个小导洞,在楼房之间隧道上方通过。导洞开挖完成后,在两个导洞内施作灌注桩,桩长14. 0 m ,锚入隧道底板深度为6. 0 m ,导洞与隔离桩连成整体高出隧道4. 2 m ,形成桩墙、帽梁将楼房基础与隧洞隔离,如图3 、图4 所示。

图3 　导洞及隔离桩法平面布置图

图4 　导洞及隔离桩法剖面布置图

导坑净空高3. 0 m ,宽2. 5 m ,初期支护厚度300 mm ,采用上下台阶法施工。灌注桩直径0. 8 m ,间距1. 0 m ,桩长14. 0 m ,现浇C20混凝土。为在狭小的导洞内同时完成钻机成孔、钢筋笼搬运吊装、混凝土灌注、泥浆外运等工作,分别采取了异型反循环钻机成孔、挤压钢套筒连接以及卷扬机吊装等措施。同时将防塌孔贯穿于每根灌注桩的施工过程中,控制泥浆护壁质量,以最快速度完成钻孔,把隔离桩施工对楼房的影响减至最小。

隧道开挖采取洞内水平井点降水

过高层楼群段无水施工是控制沉降保证楼房安全的前提。从前期施工采取地表深井降水来看,在此段地层特殊分层情况下降水效果不理想,特别是隧道仰拱位于两层粘土中间的夹层粉细砂层中,由于夹层粉细砂厚度较小,此处深井降水不能形成降水漏斗,仰拱处于含水粉细砂层中,开挖过程中形成流砂,引起大量周边土层流失,造成地表超量下沉,近楼段地表最大下沉量达到73. 2 mm。

经认真分析研究之后,决定根据此段特殊地质情况采取水平降水方法,利用已施工中洞底板向下和向左右侧洞方向开挖水平降水基坑,在水平降水基坑内用水平钻机成孔,埋设水平降水管,将中洞和侧洞范围内地下水降至仰拱以下1. 0 m左右,确保无水施工。

修正支护参数、改进隧道施工工艺

4. 3. 2 　仰拱基底换填碎石和注浆

4. 3. 3 　加密拱部超前管棚、增设边墙超前管棚

加密拱部超前管棚,由原设计3. 0 m长、环向间距0. 3 m、纵向每两米排设一次变更为2. 0 m长、环向间距0. 2 m、纵向每0. 5 m(每榀) 排设一次,增设边墙超前管棚,原设计无边墙超前管棚,为控制中洞、侧洞每部开挖施工产生的沉降,在中洞、侧洞边墙排设2. 0 m长、环向间距0. 5 m、纵向间距0. 5 m的超前管棚。

4. 3. 4 　加强超前注浆和背后回填注浆

技术措施的应用效果及分析

地表下沉监测结果及分析

楼房基础沉降观测结果及分析

GB 8509-1987 光轮压路机技术条件楼房基础最大沉降值为18. 90 mm ,发生在东楼JN6 点,平均沉降为12. 70 mm ,初期降水和导洞施工引起沉降平均为3. 38 mm ,中洞施工引起沉降平均为6. 35 mm ,侧洞施工引起沉降平均为2. 98 mm ,从以上数均分析,中洞施工引起楼房基础沉降最大,占总沉降量的50 %。

由上可见,在采用了既定的技术对策及施工措施后,成功实现了暗挖区间穿越楼群区的施工。

(1) 北京城市铁路东直门暗挖区间在地面条件受限制、地层构造复杂、富水的情况下,采取稳妥可靠的技术对策,安全通过浅基础高层居民楼区,确保了居民的正常生活和高层建筑的安全,表明该工程施工是成功的,同时也拓宽了浅埋暗挖技术在复杂环境下的应用前景,为今后类似工程提供了有益的经验。

(2) 既有建筑物的基础遮断防护采用隔离桩,技术上是可行的。利用地下导洞施作灌注桩,是一种新的尝试,有助于解决修建地铁日益突出的施工与环境的干扰问题。

(3) 加强超前管棚、超前预注浆和初支背后回填注浆是控制沉降重要有效的措施,是防塌、改善地层、防止地面建筑物破坏的关键环节。

(4) 全过程监控量测并确定适宜的监测内容,是指导施工和控制地表下沉、监视土体及结构的稳定、保证施工安全的重要手段,为修正设计和变更施工方法提供了科学依据。(收稿:2003 年6 月;作者地址:北京市西外上园村;北京交通大学隧道及地下工程试验研究中心;邮编:100044)

1 　王暖堂,陈瑞阳,谢箐. 城市地铁复杂洞群浅埋暗挖施工技术. 岩土力学,2002 (2)

2021年第四季度电网工程设备材料信息价（国家电网有限公司电力建设定额站2022年1月）.pdf2 　范国文,王先堂. 暗挖双联拱隧道穿越浅基础高层楼群区施工技术. 现代隧道技术,2002 (增刊)

3 　吴昭永. 复杂环境条件下城市暗挖隧道施工技术研究. 隧道建设,2003 (1