地鐵隧道工程精選(九篇)
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第1篇：地鐵隧道工程范文
關(guān)鍵詞：暗挖；工程；事故
2016年7月，某市地鐵暗挖區(qū)間隧道開挖過程中發(fā)生拱頂沉降較大險情，此隧道左線上臺階部分由2015年10月施工完成，下臺階未進行施工，施工單位采取噴混封面處理，2016年6月29日恢復(fù)施工，7月3日險情發(fā)生，掌子面塌方，拱頂下沉約1.2米，伴隨著大量滲水，發(fā)生險情位置正上方有兩條污水管線，一條熱力管線，以及一條燃?xì)夤芫€。
二、事故處理
施工單位發(fā)現(xiàn)該出拱頂沉降較大后及時組織人力物力對該處進行回填堆載，對土體進行噴射混凝土處理，對該處至掌子面進行回填。場地內(nèi)有燃?xì)夤芫€距離該處結(jié)構(gòu)外邊緣約9m、雨污水管線在場地圍擋外側(cè)。對該處地表進行24小時不間斷監(jiān)測，監(jiān)測頻率為1次/30分鐘。隧道內(nèi)除沉降量較大位置其他部位均未發(fā)生異常，地表未發(fā)生異常。同時在地表相對應(yīng)位置進行挖探，經(jīng)過現(xiàn)場挖探發(fā)現(xiàn)Ф600mm熱力管線一條，熱力管線下方有水流滲出。經(jīng)過查看，未發(fā)現(xiàn)水流具體滲出位置。為了保證隧道內(nèi)變形不再有繼續(xù)變化的危險，對隧道拱頂沉降較大相應(yīng)地表位置進行隧道內(nèi)及地表同步注漿回填措施。
三、事故原因分析
隧道土體經(jīng)過開挖對土體有一定的擾動因素外，加之此部施工并非一次性、連續(xù)性進行土方開挖、初期支護作業(yè)施工是本次險情出現(xiàn)的客觀因素。發(fā)生拱頂沉降量較大位置正處于全斷面位置，經(jīng)過對比斷面分界里程和拱頂沉降量較大區(qū)段，均與斷面分界點里程相似度極高。由此可以確定施工單位在隧道初期支護斷面轉(zhuǎn)換處施工質(zhì)量較為薄弱。但隧道拱部并沒有出現(xiàn)明顯開裂及變形等現(xiàn)象發(fā)生，減小了本次險情的損失及嚴(yán)重程度。隧道拱部沉降量較大位置上部發(fā)現(xiàn)Ф600mm熱力管線一條，熱力管線下方有水流滲出且水量較為明顯。隧道上方土體經(jīng)過有泄漏的水流長時間浸泡，極大的影響了土體的穩(wěn)定性，直接對下方隧道拱部出現(xiàn)沉降量較大起到了決定性因素。
四、地鐵暗挖隧道施工事故預(yù)防措施及對策
（一）加強安全管理
人的不安全行為往往是事故的直接原因。雖然在本次事故中人的不安全行為因素沒有被強調(diào)，但暗挖隧道工程事故中往往伴隨著人的不安全行為，具體行為有：操作錯誤、送料過快、行車過快（暗挖出土使用的三輪車）、使用不安全設(shè)備、用手代替工具操作、未使用防護用品、不安全著裝、工作時說笑打鬧等。
物（設(shè)備）的不安全狀態(tài)，也是突發(fā)事故的直接原因之一。對于地鐵工程來說，施工過程中涉及的設(shè)備、材料、半成品、燃料、機具、施工機械、設(shè)施等等均有可能出現(xiàn)各類不安全狀態(tài)，對本次事故來說，在2015年完成上臺階施工之后進行的封閉處理時，沒有充分考慮到半成品的保護工作，對施工作業(yè)面的封閉僅僅是網(wǎng)噴處理，顯示了施工單位重視程度不足，為后續(xù)事故發(fā)生埋下隱患。
管理欠缺是發(fā)生事故的重要因素，有時甚至是直接因素，人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)都是事故發(fā)生的直接原因，但都與管理有著直接關(guān)系。因此，管理不善是造成安全事故的間接原因，人的不安全行為可以通過安全教育、安全生產(chǎn)責(zé)任制及安全獎懲機制等措施減少甚至杜絕。物的不安全狀態(tài)可以通過提高安全生產(chǎn)的科技含量、推行文明施工和安全_標(biāo)活動、建立完善的設(shè)備保養(yǎng)制度等活動予以控制。對現(xiàn)場加強安全檢查就可以發(fā)現(xiàn)并制止人的不安全行為，扭轉(zhuǎn)物的不安全狀態(tài)，從而避免事故的發(fā)生。
（二）環(huán)境因素
不良環(huán)境對人的行為和物的狀態(tài)產(chǎn)生負(fù)面影響，客觀情況對人和物的影響也是十分巨大的，在事故過程當(dāng)中，照明光線過暗或過強；作業(yè)場所狹窄、雜亂；地面積水、淤泥；作業(yè)面周圍的水管線有泄漏等。本次事故中，環(huán)境因素起到了非常關(guān)鍵的作用，在施工作業(yè)面上方有著眾多管線，其中的供熱管線和污水管線均有滲漏現(xiàn)象，但是在施工進行之前并未發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致拱頂被長期浸泡，最終發(fā)生掉拱塌方事故。環(huán)境方面的各類因素除了通過上述安全管理措施解決之外，還需要施工各方通力合作，施工單位在進行施工的過程當(dāng)中如果發(fā)覺地下水豐富程度和地質(zhì)勘查報告有所不同，應(yīng)當(dāng)及時向建設(shè)單位反饋情況，提請增加地質(zhì)勘查工作，確認(rèn)周圍的環(huán)境安全情況，進一步增加施工安全措施，從而降低環(huán)境風(fēng)險對工程安全的影響。
（三）應(yīng)急搶險
應(yīng)急搶險措施是指事故發(fā)生之后為搶救遇險工人、消除現(xiàn)場危險源所采取的一系列措施，包括現(xiàn)場指揮、配備搶救物資、組織應(yīng)急救援隊等工作。這一階段要達到應(yīng)急救援目的，對工程可能出現(xiàn)的危險做出詳細(xì)分析，按照事先制定的安全生產(chǎn)事故應(yīng)急搶險預(yù)案隨時做好處理各類事故的準(zhǔn)備，這不僅有利于減少安全事故的發(fā)生，還有利于減少施工項目財產(chǎn)損失，使經(jīng)濟損失降到最低。工程項目部要制定整體應(yīng)急預(yù)案，針對生產(chǎn)中可能發(fā)生的環(huán)境、安全事故和突發(fā)緊急事件，結(jié)合工程的實際情況，進行風(fēng)險分析和安全評價工作，完善預(yù)測預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)和信息傳遞通道，做到早發(fā)現(xiàn)、早報告、早處置。應(yīng)根據(jù)實際情況建立相應(yīng)的預(yù)測與預(yù)警系統(tǒng)，在事故發(fā)生時，根據(jù)事故類型啟動相應(yīng)應(yīng)急方式。
五、結(jié)語
通過分析所管理的工程標(biāo)段發(fā)生的一起暗挖隧道工程掉拱塌方的安全事故，為大家講解一些地鐵暗挖隧道工程中如何預(yù)防事故發(fā)生以及事故發(fā)生后如何搶險的心得體會，希望今后類似工程的施工能夠從事故中吸取教訓(xùn)，為下一步安全工作的開展總結(jié)了寶貴的經(jīng)驗。
參考文獻：
第2篇：地鐵隧道工程范文
【關(guān)鍵詞】 地鐵；隧道工程；施工現(xiàn)場；監(jiān)測方法；總結(jié)
【中圖分類號】 TU712.3 【文獻標(biāo)識碼】 B【文章編號】 1727-5123（2011）02-135-02
The Subway Tunnel Engineering Construction Spot Mmonitor Method Summary
【Abstract】 For construction safety that insure the subway tunnel, enhance to round in start construction process the rock monitors,
according to further round the rock variety circumstance excellent turn the design with adjust to start construction project, practice the
information turns monitoring construction, becoming an important work mission.Monitors to the spot of the some item tunnel engineering
now the method make the textual summary.
【Key words】 subway； Tunnel engineering； Construction spot； Monitor method； Summary
1工程簡述
廣州地鐵三號線設(shè)計自花都白云機場北往南到番禺廣場，線路長，開挖深度大。北半段從花都白云機場北到廣州東站線路多丘陵起伏，地面高差大，建構(gòu)筑物復(fù)雜。由于深度大，且穿越地層多為花崗巖石，北半段難以采用盾構(gòu)或明挖的施工方法，整個線路需要開鑿大量的隧道，隧道工程的施工技術(shù)安全成為該地鐵工程項目的重點與難點。
為確保隧道的施工安全，在施工過程中加強圍巖監(jiān)測，根據(jù)圍巖變化情況進一步優(yōu)化設(shè)計和調(diào)整施工方案，實行信息化監(jiān)測施工成為一項重要工作任務(wù)?，F(xiàn)對該項目隧道工程的現(xiàn)場監(jiān)測方法作本文的總結(jié)。
2現(xiàn)場監(jiān)測安排
該項目隧道工程施工現(xiàn)場監(jiān)測項目及內(nèi)容列于表1。
全斷面開挖時水平收斂基線布置3條，起拱線處水平布1條，起拱線下2m處布置1條，軌面以上1m處布置1條；正臺階開挖時水平收斂基線亦布置3條，起拱線上1m處布置1條，起拱線下1m處布置1條，軌面以上1m處水平布置1條。拱頂下沉測點的位置在每個斷面內(nèi)布置3點，各測點布置如圖2和圖3所示。
3監(jiān)測方法
3．1周邊水平位移監(jiān)測。噴錨支護施作后，用風(fēng)鉆鑿?準(zhǔn)40mm、深200mm的孔，先用1：1水泥砂漿灌滿后再插入測點固定桿，盡量使同一基線兩測點的固定方向在同一直線上，等砂漿凝固后，即可進行監(jiān)測工作。采用SWJ－Ⅳ隧道收斂計監(jiān)測，SWJ－Ⅳ隧道收斂計結(jié)構(gòu)見圖4。
3．2拱頂下沉監(jiān)測。拱頂位移監(jiān)測的測點用風(fēng)槍打眼埋設(shè)好固定桿，并在外露桿頭設(shè)掛鉤。測點的大小要適中，如過小，測量時不易找到；如過大，爆破時易被打壞。支護結(jié)構(gòu)施工時要注意保護測點，一旦發(fā)現(xiàn)測點被掩埋，要盡快重新設(shè)置，以保證數(shù)據(jù)不中斷。
采用水平儀、水準(zhǔn)尺、掛鉤式鋼尺配合測量拱頂下沉，精度可達1～2mm。監(jiān)測時用一把2～4m長的掛鉤式鋼尺掛上即可。拱頂下沉量監(jiān)測見圖5。
3．3地表下沉監(jiān)測。與洞內(nèi)收斂、拱頂下沉監(jiān)測斷面里程對應(yīng)，地表下沉監(jiān)測點集中設(shè)在隧道中線附近，并在開挖面前方H＋h1處設(shè)測點，（H為隧道埋深，h1為上半斷面凈高），直到開挖面后方約3～5B處。
采用水平儀、水準(zhǔn)尺配合測量地表沉降，精度可達2～4mm。用經(jīng)緯儀將所有測點布設(shè)于同一直線上。測點鋼筋安設(shè)就位后，表面磨平，并用鋼釘?shù)蠕J器在其表面沖眼標(biāo)記。地表沉降監(jiān)測區(qū)間及測點布置見圖6與圖7。
4監(jiān)測實施與處理
各個隧道工程初期支護施作2h后即埋設(shè)測點，進行第一次監(jiān)測數(shù)據(jù)采集。測試前檢查儀表設(shè)備是否完好，如發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時修理或更換；確認(rèn)測點是否松動或人為損壞，只有測點狀態(tài)良好時方可進行測試工作。測試中按各項監(jiān)測操作規(guī)程安裝好儀器儀表，每測點一般測讀三次；三次讀數(shù)相差不大時，取算術(shù)平均值作為觀測值，若讀數(shù)相差過大則應(yīng)檢查儀器儀表安裝是否正確、測點是否松動，當(dāng)確認(rèn)無誤后再按前述監(jiān)控監(jiān)測要求進行復(fù)測。每次測試都要認(rèn)真做好原始數(shù)據(jù)記錄，并記錄掘進里程、支護施工情況以及環(huán)境溫度等，保持原始記錄的準(zhǔn)確性。監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)在現(xiàn)場進行粗略計算，若發(fā)現(xiàn)變位較大時，應(yīng)及時通知現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人，以便采取相應(yīng)的處理措施。試完畢后檢查儀器、儀表，做好養(yǎng)護、保管工作。及時進行資料整理，監(jiān)控監(jiān)測資料須認(rèn)真整理和復(fù)核。
該項目的監(jiān)測頻率見表2。
在實施過程中，將監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理和分析，繪制時間――位移曲線。一般情況會出現(xiàn)如圖8所示的兩種時間─位移特征曲線。
①圖表示絕對位移值逐漸減小，支護結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，可施作模筑混凝土襯砌。
②圖表示位移變化異常，出現(xiàn)反彎點初期支護出現(xiàn)嚴(yán)重變形，這時應(yīng)及時通知施工管理人員，該段支護須采取加強措施，確保隧道不坍方；嚴(yán)重時施工人員須迅速撤離施工現(xiàn)場，保證施工人員安全。
5結(jié)語
在該工程的施工過程中，通過現(xiàn)場監(jiān)測，及時了解了圍巖及支護變形情況，以此調(diào)整和修正支護參數(shù)，保證了圍巖的穩(wěn)定和施工安全，并提供了判斷圍巖和支護系統(tǒng)穩(wěn)定的依據(jù)，確定混凝土襯砌施作時間。
該工程項目的整個監(jiān)測過程與數(shù)據(jù)，基本上都沒有超過設(shè)計規(guī)定的限值，但沒有超過并不等于完全平安無事。在該線路地鐵隧道的梅花園至燕塘區(qū)間，采用的是正臺階爆破開挖方法，雖然所有監(jiān)測數(shù)據(jù)都在施工管理允許范圍內(nèi)，但爆破基本完成時發(fā)現(xiàn)該區(qū)段隧道附近居住小區(qū)部分房屋開裂。經(jīng)過對房屋的鑒定，雖然造成的開裂并不影響結(jié)構(gòu)的安全使用，但也造成居民一定的心理負(fù)擔(dān)，遭到投訴并為處理而造成一定的經(jīng)濟損失。
從該工程項目所出現(xiàn)的問題看，對于城市地鐵隧道，尤其是對居民區(qū)附近采取爆破開挖的地鐵隧道，有必要制定更嚴(yán)格的監(jiān)測管理值與上限值，同時應(yīng)增加洞內(nèi)彈性波速度測試（采用各種聲波儀及配套探頭）與增加地中巖體垂直位移及水平位移等B類監(jiān)測項目，以便在施工監(jiān)測過程中，依據(jù)更為全面的監(jiān)測資料反映的問題，及時采取相應(yīng)措施，更好地保證工程的施工安全并加快施工進度，并以此積累現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)資料，總結(jié)經(jīng)驗，提高施工技術(shù)水平。
現(xiàn)場監(jiān)測是在隧道施工過程中對圍巖和支護系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)進行的，通過該工程項目的施工監(jiān)測分析，可為初期支護和模筑混凝土襯砌的參數(shù)調(diào)整提供依據(jù)，把監(jiān)測的數(shù)據(jù)經(jīng)整理和分析得到的信息及時反饋到設(shè)計和施工中，進一步優(yōu)化設(shè)計和施工方案，以達到安全、經(jīng)濟、快速施工的目的，是施工管理中的一個重要環(huán)節(jié)，是施工安全和質(zhì)量的保障。
參考文獻
1于書翰等主編。隧道施工.人民交通出版社，2001.5
第3篇：地鐵隧道工程范文
關(guān)鍵詞：交通工具 地鐵隧道 沉管法 盾構(gòu)法
中圖分類號：TU921 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0080-01
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速的發(fā)展與綜合國力的不斷增強，城市的規(guī)模也不斷的擴大，人口流量不斷的增加，并且機動車輛也不斷的加多，相應(yīng)的城市的交通隨之下降。為了改善這種交通環(huán)境，各城市都采取了許多的措施，高架橋、公交車、車牌號的限制，以及地鐵的修建，其中地下鐵道得到了人們普遍的稱贊，特別是近些年一些一線和省會城市都為了緩解交通壓力而興建大量的城市地鐵。城市地鐵的興建期間會遭到許多的阻礙，這些阻礙有來自人為因素、技術(shù)因素，以及城市本身固有的特點。比如說地面建筑、城市地面上的交通設(shè)施以及水路環(huán)境等。針對具體的施工條件，修建地鐵產(chǎn)生了幾種主要的方法：暗挖法、盾構(gòu)法、沉管法、蓋挖法以及明挖法等。文章主要是從盾構(gòu)法和沉管法的施工技術(shù)要求方面進行對比分析，說明盾構(gòu)法和沉管法的適用環(huán)境。
1 盾構(gòu)法和沉管法施工技術(shù)對比分析
1.1 沉管法
沉管法是指把隧道管段分成若干段，段與段之間采用暫時的止水頭部，在此期間，通過一些機械手段把管段送到隧道的中心線地方，并且把它安置在預(yù)先挖出來的溝槽內(nèi)，接下來就是把各個段在水下拼接起來，把剛才的止水頭部去掉。
管道安裝好以后，填埋溝槽用來保護沉管免受其它物體的損壞，最后一步就是把隧道其他設(shè)施安裝好，確保整個隧道的安全、完整性。早期的沉管法不能夠得到廣泛的使用，直到基礎(chǔ)處理壓注法和水力壓接法的出現(xiàn)，這兩個方法至今都是沉管法的兩大關(guān)鍵技術(shù)，可以說是它的里程碑，至今都在廣泛使用。
沉管隧道在土質(zhì)方面的要求不是很高，對那些地基松軟，甚至是河床、海岸較淺等地方都是可以實施的沉管法。沉管法不需要挖很深的溝槽，這相比與其他的幾種隧道方法來說可以節(jié)省大量的財力和物力，它還有一個很大的優(yōu)點就是它所需的隧道線路相比于盾構(gòu)法是大大縮減，沉管斷面形狀靈活可圓可方，可以根據(jù)具體的施工環(huán)境來選擇，這也是沉管法的一大優(yōu)點。沉管法的幾大主要步驟：溝槽挖掘、管段分離、管段輸運以及相關(guān)設(shè)施建設(shè)，他們是可以并行工作的，不是嚴(yán)格的順序進行，這樣可以把時間壓縮在盡可能短的范圍之內(nèi)，這對于當(dāng)今這個快節(jié)奏的社會來說是非常有必要的。以上綜述的優(yōu)點使得沉管法在江河等水域方面得到大量使用，相比于盾構(gòu)法、沉管法在這些環(huán)境中使用更加經(jīng)濟、方便、快捷以及可靠。相比較而言，盾構(gòu)法在水下隧道方面較沉管法有許多的不足，主要體現(xiàn)在以下幾點。
（1）沉管法能夠得到高質(zhì)量的隧道施工。沉管中的管段是預(yù)先用水泥制作好的，在防水方面能夠得到及時的保證。每個管段都比較長，并且有兩大技術(shù)之一的水力壓接法，從而能夠保證管段之間接頭較少以及實現(xiàn)不漏水連接。
（2）沉管法在隧道現(xiàn)場的實際工作的時間是較短的，這是因為管段都是預(yù)先在專門的地方制作而成的，管段的制作都是根據(jù)設(shè)計要求完成。
（3）沉管法施工條件相比而言是非常好的，安全也能夠得到保障。雖然說是建立水下隧道，但是大部分工作都是在地面上完成。
（4）上面所說沉管法在水下作業(yè)時間較少，因此它能夠在水下較深的地方施工，安裝管段。
（5）沉管法斷面的柔性化選擇決定了它的施工方案多樣化，相比盾構(gòu)法而言，它能夠建造大型的截面，建造多車道的隧道。
1.2 盾構(gòu)法
盾構(gòu)法是指利用盾構(gòu)這種機械挖取地下隧道。盾構(gòu)（shield）是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進的活動鋼筒結(jié)構(gòu)。鋼筒的前部安裝有支撐和挖掘裝置，中部安裝了千斤頂，是為了機械在頂進時候所需的，尾部可以拼裝預(yù)制或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)。盾構(gòu)施工前需要做一些預(yù)先工作――修建一豎井，豎井的作用是輸運挖掘出來的土質(zhì)，送達至地面。盾構(gòu)的以上施工特點決定了它有以下獨有的優(yōu)點。
（1）盾構(gòu)法幾乎不受地形、氣候等因素的影響，能夠在復(fù)雜的環(huán)境下工作，這是因為有盾構(gòu)的支護，這對于繁華的大城市而言是非常實用的，這樣就能夠盡量不用破壞原有設(shè)施。（2）機械、電氣化快速發(fā)展，使得盾構(gòu)機械在施工過程中自動化、智能化，使得施工時間縮減，降低了勞動強度。（3）機械自動化、智能化使得盾構(gòu)法在挖掘長距離、大直徑的隧道時有非常明顯的優(yōu)勢，還有就是地面的人文景觀能夠得到保護，對其周圍的環(huán)境影響很小。
從以上幾方面可以看出，沉管法非常適合那些水下隧道方面，在這方面沉管法比盾構(gòu)法無論是在經(jīng)濟，施工時間還是其他方面都有很大的優(yōu)勢，例如港珠澳大橋隧道、佛山市汾江路南延線工程沉管隧道等就是采用沉管法；對于那些施工環(huán)境復(fù)雜，交通不便的陸地城市，中間不跨越大型水域，并且隧道較長的就適合采用盾構(gòu)法施工，例如天津市地鐵輕軌、西安地鐵隧道都引進了盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)。
參考文獻
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[3] 龍帥.盾構(gòu)法隧道施工[D].重慶：重慶大學(xué)，2013.
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第4篇：地鐵隧道工程范文
關(guān)鍵詞：隧道工程；地裂縫；災(zāi)害特征；設(shè)防長度
中圖分類號：U452.27文獻標(biāo)志碼：B
Abstract： Based on the field investigation and data collection， the development and disaster characteristics of the ground fissure at the intersection with the metro line and its annual activity rate were analyzed in detail by studying the tunnel of Xian Metro Line 6 crossing ground fissure. Using the spatial geometrical relationship， it was proposed that the threeway displacement between the adjacent segmental tunnels will be generated， which will cause the decrease in internal clearance. And the mathematical formula was used to calculate the longitudinal influence length of the Xian Metro Line 6 crossing ground fissure. It is suggested that the metro line should be designed to intersect the ground fissure at a large angle.
Key words： tunnel engineering； ground fissure； disaster characteristic； fortification length
0引言
地裂縫作為現(xiàn)代城市地質(zhì)災(zāi)害的重要類型之一，它的活動與強度加劇是內(nèi)外地質(zhì)營力及人類工程活動等因素共同作用的結(jié)果，可造成各類建筑工程（如基礎(chǔ)建設(shè)、生命線工程、交通及水利設(shè)施等）的直接破壞，一般表現(xiàn)為道路拉張錯位、地下設(shè)施變形以及建筑物的基礎(chǔ)或墻體開裂，尤其對地鐵的建設(shè)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，也引起一系列的地質(zhì)環(huán)境問題。西安地裂縫在中國城市地裂縫災(zāi)害中尤為嚴(yán)重和典型，彭建兵等提出了在盆地伸展背景下斷層構(gòu)成西安地裂縫原型，以及水的作用加劇其活動發(fā)展的耦合成因模式[1]。西安繼地鐵1～5號線建設(shè)后，6號線現(xiàn)已全線開工建設(shè)。由于地鐵線路多為線性分布，不可能完全避讓地裂縫，因此地裂縫對地鐵的影響不可忽視，加上國內(nèi)外無相關(guān)工程經(jīng)驗可借鑒，西安地鐵面臨的地裂縫問題可謂是世界性工程技術(shù)難題。
以往的相關(guān)研究大多集中在西安地裂縫的整體分布及成因機制等方面，且主要為活動特征描述與災(zāi)害危險性評價，而在地裂縫對地鐵隧道的影響機制方面的研究稍顯不足，同時對隧道結(jié)構(gòu)防護措施的研究相對較少，這種現(xiàn)象不利于地鐵隧道的施工、運營[25]。
綜上所述，從西安地鐵隧道適應(yīng)地裂縫活動變形的結(jié)構(gòu)防治研究程度來看：目前開展的系統(tǒng)分析及防治對策研究仍處于逐步完善階段，同時現(xiàn)有的地鐵隧道穿越地裂縫的結(jié)構(gòu)措施仍需要時間的驗證，有必要開展進一步研究；針對地鐵6號線沿線涉及的地裂縫的具體分布及發(fā)育特征、活動趨勢、結(jié)構(gòu)設(shè)防還沒有開展專門的研究；此外在地鐵隧道與地裂縫交匯區(qū)域，對地裂縫上下盤隧道需設(shè)防的長度也成為必須解決的技術(shù)問題?；诖?，本文以西安地鐵6號線涉及到的地裂縫災(zāi)害為例，在對沿線主要屬于二類勘察場地的地裂縫進行詳細(xì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，就其發(fā)育特征及災(zāi)害特點進行分析，并定量計算地鐵隧道穿越地裂縫的縱向設(shè)防長度。
1研究背景
1.1沿線工程地質(zhì)概況
西安市區(qū)地貌受基底臨潼―L安斷裂的控制，從南往北變現(xiàn)為黃土臺塬、沖洪積平原及河流階地，在黃土臺塬前的沖洪積臺地區(qū)域，依次間隔分布了數(shù)十條狹長的黃土梁和槽形洼地。地鐵6號線位于西安市西南至東北方向的主要通道上，線路先后通過了長安區(qū)、雁塔區(qū)、碑林區(qū)、蓮湖區(qū)、新城區(qū)以及灞橋區(qū)等6個行政區(qū)，長約39.82 km，分兩期建
設(shè)。根據(jù)野外調(diào)查，并結(jié)合鉆孔及其他資料得出，沿線出露的地層從新到老依次有：全新統(tǒng)人工堆積層（Qml4），主要由雜填土和素填土組成，厚2～4 m；全新統(tǒng)沖洪積層（Qal+pl4），分布在皂河一級階地和古河道上，上部為黃土狀土，下部為粉質(zhì)黏土與砂土互層，砂層多呈透鏡狀，為細(xì)、中、粗砂，層厚15～30 m；上更新統(tǒng)風(fēng)積層（Qeol3），上部為馬蘭黃土，厚8～17 m，底部為紅褐色古土壤，該層廣泛分布在二、三級階地等地貌單元上。
1.2西安地裂縫基本特征
自20世紀(jì)50年代以來，西安市先后出現(xiàn)了10余條定向性強、連續(xù)性好、破壞性大的地裂縫，總體呈北東走向，與臨潼-長安斷裂近似平行，由南而北有規(guī)律地在黃土梁洼間發(fā)育（圖1）。實地勘察發(fā)現(xiàn)：地裂縫在地表出露的總長度逾70 km，一般以主裂縫及其次級裂縫組成的地裂縫帶的形式出現(xiàn)，帶寬3～8 m，局部達20～30 m。地裂縫的活動特點為：在剖面上，南 （上）盤相對北 （下）盤下降錯動；平面上兩盤表現(xiàn)為背向拉伸運動；空間上伴有相對扭動[614]。
2沿線地裂縫發(fā)育與災(zāi)害特征
根據(jù)地鐵6號線線路分布，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查與實際勘探成果，查明與線路相交的地裂縫有f4、f5、f6、f7、f8。
2.1f4地裂縫
f4地裂縫呈NE70°走向，與地鐵線路相交于勞動南路大唐西市V場東側(cè)（圖2），地裂縫活動造成路面變形隆起，新鋪地磚開裂等，表現(xiàn)為帶狀破裂，影響帶寬度約2.2 m，裂縫水平張開量為0.5 cm（圖3）。
2.2f5地裂縫
f5地裂縫的西段走向為NE70°，與地鐵線路交于高新路楓葉高層小區(qū)門口，附近沒有明顯的變形跡象，為隱伏狀態(tài)，該段地裂縫活動性弱；f5地裂縫東段走向為NE60°，與地鐵線路交于興慶公園北門，造成墻面開裂，裂縫貫穿整個墻體（圖4）。
2.3f6地裂縫
f6地裂縫西段走向為NE80°，與地鐵路線交于高新路與科技四路路口，該處路面有多處開裂現(xiàn)象，影響帶寬約18 m，該段地裂縫活動性強（圖5）；f6地裂縫中段走向為NE56°，與地鐵路線交于咸寧中路與復(fù)聰路路口東28.6m處，造成路面地形起伏明顯，最大錯距達17 cm；f6地裂縫東北段走向為NE45°，與地鐵路線交于紡北路，路面有裂縫，且交匯處西側(cè)的圍墻及住宅樓墻面開裂，裂縫一直貫通至樓頂。
2.4f7地裂縫
f7地裂縫西段走向為NE70°，與地鐵路線交于唐延路陜西婦女兒童活動中心西門以北216 m處，裂縫延伸長度為6 m；f7地裂縫東段走向為NE59°，與地鐵路線交于咸寧東路，在交匯區(qū)域附近未見裂縫出露跡象，判斷f7地裂縫在該段的活動性弱。
2.5f8地裂縫
f8地裂縫西段偏西的區(qū)段走向為NE76°，與地鐵路線交于亞迪路與錦業(yè)二路路口，路面發(fā)現(xiàn)多條裂紋，該段裂縫活動性相對較強；f8西段偏東段走向為NE75°，與地鐵路線交于唐延路，路面發(fā)育有1條長4 m、寬1 cm的裂紋，另外在省體育訓(xùn)練中心院內(nèi)還發(fā)現(xiàn)多條走向一致的地裂縫，地表多處開裂。
2.6地裂縫年活動速率
根據(jù)相關(guān)監(jiān)測資料，得到與地鐵6號線相交的主要地裂縫的年平均活動速率變化情況（圖6）。由圖6可知，在現(xiàn)有的地質(zhì)環(huán)境條件下，與線路相交的大部分地裂縫均處于穩(wěn)定階段，活動速率一般均小于5 mm?a-1，整體活動趨緩，相比而言f6地裂縫較為活躍，應(yīng)加以關(guān)注[15]。
3地鐵隧道設(shè)防
3.1分段隧道結(jié)構(gòu)的變形破壞
在地鐵隧道與地裂縫相交的情況下，地裂縫活動會導(dǎo)致土體發(fā)生位移和變形，從而引起地鐵分段隧道結(jié)構(gòu)之間的凈空發(fā)生變化。由于受地裂縫傾角和線路夾角的影響，相鄰分段隧道結(jié)構(gòu)之間的預(yù)留空間將隨地裂縫的活動產(chǎn)生三維位移，即在豎向、軸向和橫向上發(fā)生錯位、拉伸與扭動等變形破壞，也就是說，斜交條件下分段隧道結(jié)構(gòu)之間將產(chǎn)生明顯的三向位移，從而引起其內(nèi)部凈空減小，嚴(yán)重影響列車行車安全。地裂縫活動作用下相鄰分段隧道變形位錯的橫斷面投影見圖7，設(shè)o'為o的軸向投影，b'為b的軸向投影，則ab（即Δz）為相鄰分段隧道的垂直位錯量，ac（即Δx）為橫向位移量，ab'為平面上的軸向拉伸位移量。由于地鐵整體式襯砌隧道和盾構(gòu)隧道均無法適應(yīng)地裂縫的大變形，地鐵隧道穿越地裂縫帶時必須采取分段設(shè)變形縫加柔性接頭進行處理，才能保證工程安全。
3.2隧道縱向設(shè)防長度
課題組通過大型物理模擬試驗和數(shù)值分析等，得出地鐵隧道設(shè)計時地裂縫的影響范圍為60 m，其中上盤35 m，下盤25 m。在地鐵隧道分段設(shè)特殊變形縫，而分段隧道設(shè)防區(qū)域長度，即在隧道縱向上需要進行設(shè)防的總長度（L），將隨隧道軸線與地裂縫之間的夾角θ的變化而變化，分段隧道與地裂縫斜交平面如圖8所示。
假定地裂縫呈理想線性延伸，根據(jù)幾何關(guān)系可確定在縱向上地鐵隧道受地裂縫影響的長度，即隧道沿縱向需設(shè)防的長度，計算公式為
L=L1+L2=D1sin θ+D2sin θ=D/sin θ（1）
式中：L為隧道縱向設(shè)防總長度；L1為上盤設(shè)防長度； L2為下盤設(shè)防長度；D為地裂縫影響區(qū)域范圍；D1為上盤影響區(qū)寬度；D2為下盤影響區(qū)寬度；θ為地鐵隧道與地裂縫的夾角。
將相交夾角和地裂縫上下盤的影響區(qū)寬度代入式（1），可得到地鐵6號線隧道在與各地裂縫相交位置的縱向設(shè)防長度的理論計算值（表1）。
并且地鐵隧道與地裂縫相交的夾角越小，隧道縱向設(shè)防的長度就越大，所以在設(shè)計線路走向時應(yīng)盡量與地裂縫正交或呈大角度相交，避免與之小角度相交。
4結(jié)語
（1）分析了與西安地鐵6號線相交的地裂縫的災(zāi)害特征，以及其年活動速率，認(rèn)為沿線地裂縫活動總體處于穩(wěn)定階段。
（2）根據(jù)幾何關(guān)系得出，分段隧道將隨地裂縫的活動產(chǎn)生三維空間位移，從而引起相鄰分段隧道結(jié)構(gòu)在豎向、軸向和橫向上發(fā)生錯位、拉伸與扭動等變形破壞，嚴(yán)重影響行車安全。
（3）通過數(shù)學(xué)公式定量計算了地鐵隧道的縱向設(shè)防長度，并提出在設(shè)計地鐵線路時應(yīng)盡可能與地裂縫呈大角度相交。
（4）地鐵穿越地裂縫產(chǎn)生的震動會影響地層的穩(wěn)定性或引發(fā)地表沉陷，從而加劇地裂縫的發(fā)展，應(yīng)長期觀測沿線地裂縫活動速率的動態(tài)變化。
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第5篇：地鐵隧道工程范文
關(guān)鍵詞：城市地鐵；暗挖隧道；特殊地段；施工技術(shù)
中圖分類號：U231+.3文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：
為了進一步提高城市公共交通的服務(wù)水平，推進城市地鐵工程的建設(shè)已經(jīng)成為時展的必然趨勢。在城市地鐵工程中暗挖隧道是其重要的施工項目之一，尤其是在特殊地段將面臨更多的技術(shù)難題，必須對相關(guān)問題進行深入的探討，以促進我國地鐵工程整體施工技術(shù)水平的提升。
1工程概述本文以國內(nèi)某地鐵工程為例，對暗挖隧道特殊地段施工技術(shù)及相關(guān)問題進行介紹。本工程由兩個車站及兩個區(qū)間段組成，全長約為2500m。該工程的車站部分采用明挖順筑施工方法，區(qū)間段部分則采用盾構(gòu)施工方法。1.1地質(zhì)水文情況，1）地質(zhì)情況，暗挖隧道范圍自上而下分別為：素填土、中砂、礫質(zhì)粘性土、砂質(zhì)粘性土、微風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖、全風(fēng)化花崗巖、強風(fēng)化花崗巖，最大巖石強度為144.7MPa，洞頂部分為中粗砂層與砂質(zhì)粘性土；2）水文情況，項目所在地的地下水主要為孔隙水與基巖裂隙水?？紫端饕植加谡承酝?、殘積層及第四系砂層；基巖裂隙水則主要分布于花崗巖中等風(fēng)化層及強風(fēng)化層。
1.2特殊地段情況，1）暗挖隧道工程主要位于城市主干道下11-13m，隧道上方的部分管線已改遷完畢，路燈等地下管線尚未改遷，場地內(nèi)仍然存有大量的污水、廢棄雨水；2）暗挖隧道兩側(cè)主要為上世紀(jì)90年代的零星建筑物，層數(shù)多為4-7層。另外，項目所在地附近還分布人行天橋、市政排水渠箱及崗頂立交等構(gòu)筑物；3暗挖隧道地段的交叉口施工項目較多，小斷面及大斷面擴挖是最為突出的技術(shù)難題。同時，項目所在地的地質(zhì)條件較差，含水量豐富，客觀加大了施工難度與風(fēng)險。
2特殊地段施工技術(shù)措施
2.1爆破，在本工程的暗挖隧道施工中需要穿越大面積的風(fēng)化巖層，必須進行爆破開挖。考慮到本地鐵工程隧道斷面的高度為9.4m、寬度為6.4m，不適宜采用分臺階、分部開挖的方式，而上覆巖層較薄，也不適宜采用全斷面開挖的方式。在對上述問題進行綜合分析的基礎(chǔ)上，技術(shù)人員決定在洞室掏槽后，采用全斷面一次性控制的爆破方式，即洞室掏槽中每循環(huán)進尺1.0m進行全斷面一次性控制光爆。采用此種爆破方式的技術(shù)優(yōu)點主要表現(xiàn)為：1）洞室掏槽采用小藥量及弱爆破，明顯減弱了對于周圍構(gòu)筑物的爆破震動效應(yīng)；2）洞室掏槽過程中采用全斷面一次性控制光爆，使得隧道上覆巖體的爆破應(yīng)力波明顯減弱，對于保障施工安全具有積極的作用。
2.2降排，根據(jù)施工前期的地質(zhì)勘探結(jié)果，本工程的暗挖隧道施工中，可以選取的地下水處理措施主要有：輕型井點降水、電滲井點降水、洞內(nèi)全斷面注漿止水、管井(深井)井點降水、噴射井點降水等?？紤]到本工程范圍內(nèi)的地下砂層含水量豐富，多屬于強含水層，結(jié)合相關(guān)的地質(zhì)水文資料、工程工期、工程造價，以及施工單位的技術(shù)水平等，在暗挖隧道中采用大口徑深層井點降水的技術(shù)措施，其優(yōu)勢主要表現(xiàn)為：降水深度大、設(shè)備簡單、井點數(shù)量少、效果好等，對于地下水進行有效控制的同時，保證了施工作業(yè)的進度、安全與質(zhì)量。
2.3超前預(yù)支護大管棚施工，針對本工程特殊地段的實際情況，超前預(yù)支護大管棚施工中應(yīng)注意的技術(shù)問題主要包括：1）開挖管棚工作室，由于本工程中部分區(qū)域為軟弱圍巖，所以，在開挖工作室時必須加強支護，并且采取相應(yīng)的混凝土襯砌措施。本工程的管棚工作室長度為6-8m，為了便于鉆機架設(shè)與鋼管安設(shè)，工作室必須開挖至隧道開挖線以外0.8-1.1m。第一段管棚段開挖30.0m左右時，即可進行第二段管棚工作室的施工與鉆孔，縱向管棚的搭接長度約為2.8-3.2m，依此類推逐步完成管棚超前支護施工；2）平臺搭設(shè)、鉆機安裝及孔位測定，為了確保暗挖隧道施工作業(yè)的順利推進，在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照管棚孔的設(shè)計方位要求進行鉆機的固定。為了保證鉆孔的精度，每鉆進15m就要對鉆桿方向進行反復(fù)校核，并且對鉆機位置進行調(diào)整。同時，要保證孔位的準(zhǔn)確測定，以避免施工中出現(xiàn)孔位偏差過大的現(xiàn)象，進而影響到暗挖隧道的整體安全性；3）注漿，在本工程的暗挖隧道施工中，為了保證隧道的穩(wěn)定性、抗震性及安全性，技術(shù)人員決定采用前進式注漿，利用自制的注漿套管與管棚用套絲進行連接，利用閥門控制注漿套管上的出氣管、進漿管。同時，在注漿施工中，安裝直徑為20-25mm的塑料管作為排氣管，與各種管路進行連接，利用錨固劑加固孔隙，防止出現(xiàn)漏漿的現(xiàn)象。注漿完成后，采用分析法、開挖取樣、注水試驗等方法進行質(zhì)量檢測，對于存在質(zhì)量問題的部分需按照要求補漿。
2.4仰拱襯砌，在本工程的暗挖隧道施工中，考慮到地下水及周邊構(gòu)造物等因素，在仰拱二次襯砌結(jié)構(gòu)施工過程中，按照技術(shù)方案割除臨時中隔壁工字鋼后，方可進行基面、防水板鋪設(shè)及防水保護層等施工項目。臨時中隔壁作為本隧道工程整個初期支護體系的重要受力結(jié)構(gòu)，如果在施工前期拆除臨時中隔壁，難以保證二次襯砌結(jié)構(gòu)的施工進度，而且可能引起拱頂及地表沉降過大等施工質(zhì)量與安全問題，進而危及到周邊建筑的穩(wěn)定性。因此，在本工程的暗挖隧道特殊地段施工中，仰拱施工采取了“支撐轉(zhuǎn)換”方式，即在施工過程中將臨時中隔壁工字鋼每隔兩根割除一根，在割除部分按照要求布置防水板與保護層，按照以上工序完成作業(yè)后，進行仰拱防水板、保護層及混凝土澆筑等施工項目。
3結(jié)束語
總之，在地鐵暗挖隧道特殊地段施工中，必須注重各種技術(shù)措施的合理應(yīng)用，以確保周邊構(gòu)造物的安全，減少對于項目所在區(qū)域的不利影響，從而提高施工作業(yè)的安全、質(zhì)量與進度。
參考文獻：
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第6篇：地鐵隧道工程范文
【關(guān)鍵詞】地鐵換乘車站與市政隧道資料收集站位選擇結(jié)合形式換乘關(guān)系
一、前言
隨著經(jīng)濟發(fā)展及城市規(guī)模的快速擴張，為了解決日益嚴(yán)重的交通擁堵問題，地鐵及市政隧道等市政工程正處于高速建設(shè)階段，因地鐵及市政隧道工程均沿城市主干道敷設(shè)，地鐵換乘車站越來越多，同時它們與市政隧道的交集越來越多，隨之而來的是工程的設(shè)計越來越復(fù)雜。本文主要針對地鐵乘車站與規(guī)劃或正準(zhǔn)備實施的市政隧道結(jié)合體進行論述。
二、設(shè)計特點
1、復(fù)雜性
影響方案設(shè)計因素多，較單一地鐵車站及市政隧道更為復(fù)雜。
2、一次考慮到位，分期實施
地鐵換乘車站與市政隧道結(jié)合工程一般為三個單體工程的結(jié)合體，應(yīng)根據(jù)規(guī)劃情況確定建設(shè)時序，而工程設(shè)計時需一次考慮到位，充分研究工程的可實施性，從而明確工程實施分期范圍，盡量減小近期工程的投資。
3、綜合投資兼顧地鐵車站功能
本工程需是綜合投資與地鐵車站功能的完美結(jié)合，在綜合投資盡可能小的情況下獲得較好的地鐵車站使用功能及換乘功能。
三、設(shè)計前準(zhǔn)備
設(shè)計前準(zhǔn)備主要內(nèi)容為收集及掌握資料，主要需收集資料有地鐵車站站址環(huán)境、地上構(gòu)（建）筑物、周邊規(guī)劃、道路交通、地下管線、市政隧道相關(guān)技術(shù)資料、客流資料、配線形式及其他地鐵相關(guān)技術(shù)資料等。
四、設(shè)計技術(shù)要點
1、根據(jù)收集資料分析確定工程設(shè)計的重難點
（1）地下管線
地下管線主要決定地鐵車站站位及整個地鐵與市政隧道結(jié)合體的覆土及埋深，而一般市政隧道位于城市主干道路中。
（2）市政隧道相關(guān)技術(shù)資料及地鐵車站配線形式
往往很多市政隧道均處于規(guī)劃意向階段，相關(guān)技術(shù)要求并不明確，因此此處作為工程設(shè)計的重難點列入。在此情況下，應(yīng)及時建議業(yè)主提請規(guī)劃部門明確市政隧道是否實施及相關(guān)技術(shù)要求，同時應(yīng)咨詢具有同類隧道設(shè)計經(jīng)驗的單位進行前期設(shè)計。
配線形式也是決定結(jié)合體方案及規(guī)模的重要因素，如不明確，很容易造成設(shè)計方案的反復(fù)，因此在設(shè)計之初應(yīng)提請業(yè)主盡快明確。
（3）地鐵車站站位的選擇
地鐵車站位的選擇主要受地上構(gòu)（建）筑物、地下管線、客流及市政隧道的影響，需根據(jù)以上資料合理確定地鐵車站的站位。
（4）結(jié)合形式的選擇
根據(jù)市政隧道的規(guī)劃情況確定市政隧道與地鐵車站的空間關(guān)系，如市政隧道僅下穿單個路口，市政隧道埋深較淺，應(yīng)采用市政隧道在上，地鐵在下的空間關(guān)系；如市政隧道長度長、規(guī)模大，則可采用市政隧道在下，地鐵在上的空間關(guān)系，此種關(guān)系對地鐵影響較小。同時需根據(jù)地鐵車站站位與空間關(guān)系的選擇來確定合理的結(jié)合形式。
（5）換乘關(guān)系的選擇
換乘形式常見的主要通道換乘和節(jié)點換乘兩種，節(jié)點換乘又包含平行換乘、島島換乘，島側(cè)換乘。
節(jié)點換乘根據(jù)兩站站臺相交形式的劃分，換乘形式又可分為“十”字形換乘、“T”形換乘及“L”形換乘。設(shè)計人員需根據(jù)設(shè)計邊界條件選擇合理的換乘關(guān)系。
2、站位的選擇
（1）車站與下穿隧道平行
下穿隧道一般位于地下一層，地鐵車站位于其下方，此種情況下應(yīng)考慮車站跨路口設(shè)置，便較好的吸引路口四個象限的客流。
（2）車站與下穿隧道相交
車站跨路口設(shè)置則可充分吸引路口四個象限的客流，但下穿隧道位于車站站廳中部，使車站站廳形成兩個端站廳，車站的使用功能略差。
車站不跨路口設(shè)置則可使車站站廳位于下穿隧道一側(cè)，雖車站使用功能好，但客流吸引較差。
是否跨路口設(shè)置盡管需根據(jù)各地設(shè)計習(xí)慣及民眾對端站廳的認(rèn)知決定，但筆者認(rèn)為應(yīng)盡量考慮跨路口設(shè)置，完善客流吸引功能。
3、結(jié)合型式的選擇
為減小結(jié)合體的底板埋深，應(yīng)盡量考慮下穿隧道底板與車站頂板合建。
（1） 車站與市政隧道平行，市政隧道位于地下一層，地鐵站廳層位于地下二層，地鐵站臺層位于地下三層，其結(jié)合形式如圖1所示。深圳市城市軌道交通11號線南山站工程即采用這種形式，如圖2所示。
圖1 車站與下穿隧道平行結(jié)合形式橫剖面圖2 南山站與市政隧道橫剖面
（2） 車站與市政隧道相交，市政隧道與地鐵車站位于地下一層，地鐵站臺層位于地下二層。
地鐵車站跨路口設(shè)置，則市政隧道將地鐵站廳層隔斷，東莞市城市快速軌道交通R2線工程旗峰公園站即采用此種形式，其結(jié)合形式如圖3所示。
地鐵車站不跨路口設(shè)置，則地鐵車站公共區(qū)公位于市政隧道一側(cè)，長沙市軌道交通5號線工程晚報大道站即采用此種形式，其結(jié)合形式如圖4所示。
圖4所示為車站站廳及站臺不跨路口，將活塞風(fēng)道設(shè)于路口另一側(cè)，如設(shè)計邊界條件不允許，可考慮將車站完全置于市政隧道一側(cè)。
4、換乘關(guān)系的選擇
地鐵換乘形式有很多種，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計邊界條件合理選擇換乘形式，總的原則是：
（1） 換乘車站為近期線應(yīng)考慮節(jié)點換乘，近期實施車站應(yīng)預(yù)留地下三層換乘節(jié)點；
（2） 換乘車站為遠(yuǎn)期線應(yīng)考慮通道換乘，近期實施車站在站廳預(yù)留換乘通道接口。
5、換乘車站功能的優(yōu)化
換乘車站與市政隧道結(jié)合工程空間關(guān)系較為復(fù)雜，為減小綜合體的綜合投資，必然造成地鐵車站功能的下降，因此需考慮措施完善車站功能。
（1）地鐵車站跨路口設(shè)置，市政隧道將車站站廳分為兩個端站廳，造成車站兩端無法連通，使用不便，因此需新建一連通道將兩端站廳進行連通。
（2）換乘車站與市政隧道結(jié)合工程的空間關(guān)系一般地下一層為下穿隧道，地下二層、地下三層分別為換乘車站的兩條線的站臺層，故換乘站的兩站站廳不在同一層，兩站出入口的提升高度也不同，如兩站均采用一次提升到位方案，則造成兩線出入口相對獨立，無法連通共用，故建議站廳位于地下二層的車站出入口分段提升，中間與同一象限的換乘車站出入口相連，完善出入口流線。連通形式主要有兩種，如圖6、圖7所示。
五、結(jié)束語
以上為筆者對地鐵換乘車站與市政結(jié)合工程的實際設(shè)計經(jīng)驗的一些總結(jié)，希望能對類似工程設(shè)計起到一定的借鑒作用。
參考文獻：
[1]北京城建設(shè)計研究總院，GB 50157-2013，《地鐵設(shè)計規(guī)范》
[2]深圳市城市軌道交通11號線南山站初步設(shè)計、施工圖設(shè)計文件，中鐵隧道勘測設(shè)計有限公司
第7篇：地鐵隧道工程范文
【關(guān)鍵詞】地鐵隧道；穿越；立交橋；施工技術(shù)
1、工程概況
1.1 芙蓉立交橋概況
芙蓉路中心立交橋為三層結(jié)構(gòu)，芙蓉路為下沉式車行通道，其上為跨越芙蓉路的五一大道立交橋，橋梁周邊中部為地道和人行天橋。其中，主橋基礎(chǔ)采用直徑1000㎜的人工挖孔樁，樁長：14.6m；1、3和5號地道、人行天橋基礎(chǔ)為直徑700㎜的鉆孔樁，樁長度為18.6 m，其樁基上部7米配鋼筋、，下部11.6 m為素混凝土；2、4和6號地道條形基礎(chǔ)。
1.2 區(qū)間隧道與芙蓉立交橋的關(guān)系
根據(jù)區(qū)間線路平面和縱斷面設(shè)計，2號線芙蓉廣場站～迎賓路口站區(qū)間線路下穿了3、4、5和6號地道、3、4號天橋及主橋，根據(jù)標(biāo)高關(guān)系，3、5號地道和3、4號天橋樁基礎(chǔ)侵入2號線區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)約為1.556米，與主橋樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的豎向凈距為5.110米。
2、施工方法
2.1施工原理
該立交橋加固方案原理是將原單獨基礎(chǔ)連成整體式的片筏基礎(chǔ)，設(shè)置結(jié)構(gòu)連體構(gòu)成組合結(jié)構(gòu)，以增加結(jié)構(gòu)剛度，克服不均勻沉降；袖閥管注漿托換法采用液壓將水泥漿液注入地層中，漿液以填充或滲透等方式排出地層中的水和空氣，起到地基土固化，提高地基土的強度，消除地基不均勻沉降的一種加固方法。
該立交橋加固主要分為橋底地表面下澆筑鋼筋混凝土筏板和深層地層袖閥注漿加固。該立交橋加固施工方法：基坑開挖采用小挖掘機開挖，出渣車運輸，混凝土筏板施工完成后，進行上部結(jié)構(gòu)鋼支撐施工。
2.2施工準(zhǔn)備
施工前用統(tǒng)一的圍擋把施工現(xiàn)場封閉，進行交通疏解；并將施工范圍的地下管線探明，進行遷改。
2.3施工工藝
施工工藝流程圖見圖。
3、施工方案
3.1 測量放樣
根據(jù)施工設(shè)計圖紙所給的各點的設(shè)計坐標(biāo)，由測量隊對各點進行測量放樣為1.5*1.5m，梅花樁型布置，并用紅油漆和小鋼釘做好記號，并報測量監(jiān)理復(fù)測。
3.2 土方開挖
基坑開挖采用機械配合人工的開挖。配置一臺普通小型挖掘機，人工輔助開挖和清底，基坑開挖為施工中一個重要的工序，施工中應(yīng)按照施工規(guī)范及設(shè)計要求操作。臨時性挖方的邊坡值應(yīng)符合設(shè)計的規(guī)定。
3.3 袖閥管注漿加固
3.3.1 鉆孔施工
（1）鉆機就位后利用垂球結(jié)合水平尺檢查鉆機水平及鉆桿垂直度。同時在鉆孔鉆進過程中對鉆孔垂直度進行檢查。鉆機就位與設(shè)計位置偏差小于5cm，垂直偏差度小于1%。
（2）鉆孔時采用比重為1.2～1.3（水：膨潤土=1：0.36～0.58（重量比））的護壁泥漿。
（3）在鉆孔過程中要做好記錄，以供注漿作業(yè)參考。
（4）注漿孔開孔直徑不小于108 mm，終孔直徑不小于90 mm，孔口管采用直徑76 mm，壁厚4 mm的熱軋無縫鋼管，管長3 m，孔口應(yīng)埋設(shè)牢固，并有良好的止?jié){措施。
（5）為防止鉆孔與注漿施工相互干擾和注漿時漿液串孔，鉆孔按施工順序進行。
（6）鉆進過程中遇涌水或因巖層破碎造成卡鉆時應(yīng)停止鉆進，進行注漿掃孔后再行鉆進。
（7）鉆孔順序先后內(nèi)部，從進行圍、堵、截，內(nèi)部進行填、壓，同一排間隔施工。
3.3.2 注漿管安設(shè)和注漿孔封口作業(yè)
袖閥管的制作：袖閥管Φ50mm塑料管，由兩部分組成，注漿段為帶射漿孔的花管，注漿段以上為實管?；ü苊扛?3cm（即每米3組）鉆一組（6～8個孔）射漿孔，注漿孔呈梅花型布置，其外為長5一8cm的橡皮袖閥包裹。
每一鉆孔完成后，利用鉆機吸漿管將套殼料混和液（選用重量比為：水泥：膨潤土：水=200：30：830）壓入鉆孔內(nèi)，具體施工工藝為：將鉆桿下到孔底，用泥漿泵將拌好的套殼料經(jīng)鉆桿孔注入孔內(nèi)，將孔內(nèi)泥漿全部置換出來。然后分節(jié)（每節(jié)4米）將袖閥管下入已填滿套殼料的孔內(nèi)，相鄰兩節(jié)袖閥管采用套箍聯(lián)接，并用粘合劑粘接牢固。袖閥管接至地面后（應(yīng)高出地面30cm），向袖閥管內(nèi)灌滿清水，然后用封口蓋蓋緊袖閥管管口。
孔內(nèi)套殼料混合液已達到初凝后進行注漿孔封口作業(yè)。封口料采用C15細(xì)石混凝土摻入適量速凝劑，封口位置為注漿孔周圍0.3m，深0.8m。
3.3.3 注漿施工
袖閥管安裝完畢后，經(jīng)監(jiān)理工程師同意后就可注漿，注漿形式采用后退式注漿，如果巖層破碎容易造成坍孔時，可采用前進式注漿。
Ⅰ序注漿孔注漿施工
①、注漿芯管下放
袖閥管安設(shè)完成20～24小時后，下放注漿芯管，進行壓密注漿。芯管采用2m一節(jié)Φ25鍍鋅鋼管制成，節(jié)間用螺紋套管連接。
②、制漿
采用立式攪拌桶拌制0.8：1～1：1的水泥漿，根據(jù)試驗室確定水泥和水玻璃的加入量，確定水泥和水玻璃每桶摻量。漿液拌好后必須過篩放入儲漿桶，防止雜物進入漿管堵塞袖閥管。為使水泥漿不發(fā)生離析，儲漿桶內(nèi)設(shè)慢速攪拌裝置。
③、漿液性能檢驗
用量筒在儲漿桶內(nèi)準(zhǔn)確量取200ml水泥漿，倒入小塑料桶內(nèi)，在試驗室確定其性能。
對比設(shè)計與實際膠凝時間，必要時調(diào)整緩凝劑加入量來調(diào)整雙液漿膠凝時間。
④、注漿
在漿液性能滿足要求后，即可進行注漿施工。注漿時按設(shè)定注漿順序進行，從下向上按步距（每步距0.5m）進行，注漿壓力1.0～3.0MPa，通過注漿壓力控制每步距注漿效果。
Ⅰ序孔以注漿量作為主要控制標(biāo)準(zhǔn)，在注漿量達到設(shè)定值后可進行下一步距注漿。
Ⅱ序注漿孔注漿施工
在與Ⅱ序孔相鄰的Ⅰ序注漿孔注漿24h后進行Ⅱ序注漿孔注漿施工。Ⅱ序孔注采用雙液漿液。為控制注漿擴散半徑，內(nèi)排壓密注漿先采用0.5～0.8MPa低壓慢注，然后采用2.0～2.4MPa定壓壓住，使?jié){液充分填充、加固土體空隙，增強抗?jié)B能力。
終止注漿標(biāo)準(zhǔn)
終灌標(biāo)準(zhǔn)：在注漿壓力（1.0～3.0MPa）下，注入量
封孔，在壓密注漿結(jié)束后，向袖閥管內(nèi)灌入水泥漿封孔。
3.4 原有承臺植筋
土方開挖至原有承臺，在原有承臺上鑿孔、植筋，植筋施工應(yīng)滿足以下要求：
（1）鉆孔后應(yīng)將孔內(nèi)塵土清理干凈；孔內(nèi)應(yīng)干燥、無積水。
（2）植筋用的粘結(jié)劑，應(yīng)使用專門的灌注器或注射器進行灌注。灌注的方式不妨礙孔洞中的空氣排出，灌注量應(yīng)以植筋后有少許粘結(jié)劑溢出為宜。
（3）粘結(jié)劑完全固化前，不得觸動所指鋼筋。
3.5 鋼筋工程、模板工程、混凝土工程
3.5.1 鋼筋工程
進場鋼筋按不同鋼種、等級、牌號、規(guī)格及生產(chǎn)廠家分批驗收，分別堆放，不得混雜，且應(yīng)設(shè)立標(biāo)志，鋼筋堆置于鋼筋棚內(nèi)，若露天堆置應(yīng)墊高加遮蓋，并且按試驗規(guī)程要求對鋼筋原材料抗拉、抗彎、焊接、時效等原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并報送監(jiān)理，合格后進行鋼筋加工及安裝。
鋼筋安裝施工前，要求工地技術(shù)主管對施工操作人員進行書面技術(shù)交底，進行現(xiàn)場放樣。安排質(zhì)檢員對鋼筋進行抽檢，特別是對鋼筋搭接點、節(jié)點部位作重點檢查，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。鋼筋綁扎過程中，對復(fù)雜節(jié)點部位，按照設(shè)計圖紙逐根就位的順序，并要注明其先后順序，減少返工。鋼筋綁扎完成后，必須穩(wěn)定可靠，禁止從高空向網(wǎng)片墜落材料或在其上堆放物體。
3.5.2 模板工程
施工前，對模板支撐系統(tǒng)進行詳細(xì)設(shè)計、檢算，并報監(jiān)理審批，要充分保證支撐系統(tǒng)有足夠的強度，剛度和穩(wěn)定性，并且拆卸、安裝方便，可重復(fù)使用。
3.5.3 混凝土工程
混凝土采用商品混凝土。結(jié)構(gòu)施工前事先對攪拌站的混凝土質(zhì)量，供應(yīng)能力，原材料等進行詳細(xì)調(diào)查，選擇質(zhì)量有保證的攪拌站。澆注前根據(jù)交通情況選擇合適運輸線路，確保砼供應(yīng)暢通，連續(xù)澆注?；炷恋恼駬v采取定人、定崗、定責(zé)的方法，不漏振，不過振確?；炷翐v鼓密實?；炷琉B(yǎng)護采用灑水覆蓋養(yǎng)護，混凝土養(yǎng)護時間不少于14天。
3.6 施工監(jiān)測
3.6.1 監(jiān)測項目
在建筑物加固期間和盾構(gòu)施工過程中應(yīng)進行地表沉降建筑物（地道和天橋）沉降，建筑物（地道和天橋）位移與傾斜，建筑物（地道和天橋）裂縫，地下水位進行監(jiān)測，具體監(jiān)測情況如下：
隧道監(jiān)控量測表
序號 監(jiān)控項目名稱 量測儀器及工具 測點布置 量測間隔時間
1～15天 16天～1個月 1～3個月 3個月以后
1 地表下沉 水準(zhǔn)儀、水平尺等 每5米一個斷面 1次∕天 1次∕2天 1～2次∕周 1～3次∕月
2 拱頂和隧底下沉 水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺、鋼尺、
測桿等 每5米一個斷面 1～2次∕天 1次∕2天 1～2次∕周 1～3次∕月
3 周邊凈空位移 各種類型收斂計 每5米一個斷面 1～2次∕天 1次∕2天 1～2次∕周 1～3次∕月
4 建筑物（地道或天橋）沉降 水準(zhǔn)儀、水平尺等 沿建筑物20～15mm，
且相鄰柱位沉降差
5 建筑物（地道或天橋）
位移與傾斜 水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等 施工影響范圍內(nèi)的建筑物 1次∕天
6 建筑物（地道或天橋）裂縫 施工影響范圍內(nèi)的建筑物 1次∕天
7 地下水位 沿每棟建筑物周邊間距
20～25m設(shè)置一個 1次∕天
3.6.2 監(jiān)測資料的收集和信息反饋
堅持長期的、連續(xù)的、定人、定時、定儀器地進行收集資料，用專用表格做好記錄，做到簽字齊全，用計算機進行整理，繪制各種類型的表格和曲線圖，對監(jiān)測結(jié)果進行一致性和相關(guān)性分析，預(yù)測最終位移值，預(yù)測結(jié)構(gòu)物的安全性，及時反饋指導(dǎo)施工。
3.7 施工注意事項
（1）施工前應(yīng)對被托換樁施工圖紙進行學(xué)習(xí)并與現(xiàn)場實際情況進行對比，當(dāng)差異較大時，應(yīng)立即通知設(shè)計、監(jiān)理、業(yè)主等有關(guān)部門。
（2）施工前加強對地下管線的調(diào)查，施工中加強對管線的保護，影響施工的要同有關(guān)部門協(xié)調(diào)進行處理。
（3）必須保證對原有承臺植筋的質(zhì)量，確保原有承臺與現(xiàn)有承臺形成統(tǒng)一整體。
（4）必須確保注漿加固質(zhì)量，增加土體整體型。
（5）施工中加強施工監(jiān)測，確保施工安全。
4、結(jié)語
實踐證明，地鐵隧道穿越立交橋進行樁基托換，必須根據(jù)工程所處的地理環(huán)境和工程地質(zhì)情況，針對工程特點，在確保道路行車安全和施工安全前提下，制定切實可行的施工方案和相關(guān)措施，制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案及監(jiān)測方案，保證盾構(gòu)機安全通過。
參考文獻：
[1]卜建清，孫寧等.樁基主動托換技術(shù)進展[J].鐵道建筑，2009（4）
[2]彭芳樂，孫德新等.地下托換技術(shù)[J].巖土工程界，12（6）
[3]謝婉麗，張林洪等.地基處理中的托換技術(shù)及應(yīng)用[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報，2001（2）
第8篇：地鐵隧道工程范文
關(guān)鍵詞：既有建筑物；試驗段；初期支護；數(shù)值模擬
中圖分類號：U231+.3 文獻標(biāo)識碼： A
近年來，隨著我國許多大城市地鐵工程的快速建設(shè)，新建地鐵隧道下穿既有建筑物及其相互影響研究已成為地下工程研究的重要課題，為此國內(nèi)外諸多學(xué)者對隧道在施工過程中與其相鄰建筑物的相互影響做了許多研究，卿偉宸[1]運用同濟曙光分析軟件對地表建筑物沉降進行模擬分析，探討了隧道埋深對地表沉降的影響規(guī)律以及隧道對地表建筑物沉降的影響范圍；汪小敏[2]對軟弱圍巖隧道施工中的力學(xué)性態(tài)進行了計算機模擬與分析，發(fā)現(xiàn)隧道的支護方式對減少由開挖引起的擾動起著重要作用，采用臺階法開挖時的臺階長度一般在0.5倍洞徑左右；楊博[3]利用Ansys有限元軟件對穿江隧道開挖過程進行了三維動態(tài)模擬,分析了隧道拱頂沉降的特點和變化規(guī)律，即拱頂沉降隨空間位置變化不太顯著，隧道上層覆土固結(jié)程度越高拱頂沉降越小。魏綱[4]采用有限元法對鄰近建筑物工況下的暗挖隧道施工進行了模擬和分析，指出建筑物的存在會增大隧道開挖引起的地面沉降和襯砌的受力與變形，同時隧道開挖也會使鄰近建筑物產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形；何海健[5]研究了地鐵施工對鄰近橋樁的影響與控制。文獻[6]中,Mroueh和Shahrour研究了城市隧道開挖對橋樁的影響，發(fā)現(xiàn)開挖會在鄰近基樁中產(chǎn)生較大的內(nèi)力，內(nèi)力的分布則取決于樁尖與隧道水平軸線的相對位置以及基樁軸線與隧道中心線的水平距離；Cheng等對隧道-土-橋樁的相互作用進行了三維數(shù)值分析,當(dāng)基樁與隧道中心線的水平距離大于兩倍洞徑時，隧道施工在基樁中引起的彎矩幾乎可以忽略，而當(dāng)基樁與隧道中心線的水平距離小于一倍洞徑時，基樁中引起的彎矩會超過容許彎矩。
哈爾濱地鐵一期工程哈南站站~農(nóng)科院站區(qū)間下穿鐵路橋隧道，鐵路行車密度高，關(guān)系重大，控制施工沉降，保證橋體安全穩(wěn)定，保證車輛正常通行是施工控制的關(guān)鍵。因此隧道過編組站前先做一段試驗段，試驗段宜從隧道靠近714豎井端往小里程方向，距離9號橋20m左右，并根據(jù)試驗段沉降控制水平完善設(shè)計和施工方案，確保施工安全及鐵路橋的正常運行。為此，論文利用有限元軟件分析了初期支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測資料進行綜合分析，得到施工對穩(wěn)定性的影響規(guī)律。
1 工程概況及施工過程
1.1工程概況
區(qū)間隧道屬于單車道雙洞隧道，在SK0+390~SK0+690段下穿哈爾濱南站1~9號鐵路橋。隧道所處地段屬崗阜狀高原地貌單元，區(qū)間隧道埋深8~13米，主要穿越粉質(zhì)粘土層，圍巖分級為Ⅵ或Ⅴ，具有弱濕陷性。場地上部地層主要由粘性土組成，凍脹等級為Ⅱ~Ⅳ級，凍脹類別為弱凍脹~凍脹。區(qū)間地下水主要賦存于沖洪積地層內(nèi)，水溫14~16℃，含水層主要為孔隙潛水，地下水埋藏較深。
1.2 隧道施工步驟
隧道開挖采用分步開挖，施工時對上臺階預(yù)留核心土，拱部采用Φ159大管棚+Φ42小導(dǎo)管超前支護。待隧道開挖一定長度，根據(jù)監(jiān)測的實際情況確定何時對已開挖隧道進行二次襯砌的施工。具體開挖步驟見圖1和圖2。
圖1 隧道開挖步驟 圖2 隧道縱向施工圖
2 開挖過程的數(shù)值分析
2.1 計算模型及其邊界條件
有限元計算采用Drucker-Prager本構(gòu)模型，圍巖采用實體單元solid45模擬，超前支護和初期支護采用shell63單元模擬。地層計算范圍為：橫向兩端總寬為30m；高為埋深10m、隧道地下一倍洞高（6.5m），總共地層高為23m，研究區(qū)域地層與結(jié)構(gòu)物理力學(xué)參數(shù)見表1。
表1 地層與結(jié)構(gòu)物理力學(xué)參數(shù)表
有限元為八節(jié)點六面體單元，模型共有14448個節(jié)點，共13230個單元，網(wǎng)格劃分如圖3和圖4所示。
圖3 地層網(wǎng)格劃分 圖4 超前支護網(wǎng)格圖
計算模型的邊界條件為:兩側(cè)邊界約束x方向的位移，下部約束y方向的位移，上部地面為自由面，前后邊界約束z方向的位移。因隧道埋深較淺，故計算時只考慮自重應(yīng)力場。
2.2 計算結(jié)果及其分析
隧道開挖按每次1米模擬，首先開挖上半斷面預(yù)留核心土并對拱部及上部邊墻噴射混凝土進行初期支護，然后開挖核心土及下半斷面并對下部邊墻噴射混凝土進行初期支護，循環(huán)開挖5米后改變施工方法，即只開挖上半斷面預(yù)留核心土并對拱部及上部邊墻噴射混凝土進行初期支護，連續(xù)開挖5米，隨后對掌子面拱部施作超前支護。
2.2.1 應(yīng)力分析
(a)開挖上臺階后(b)開挖下臺階后 (c)超前支護后
圖5主應(yīng)力圖
由圖5(a)可知，上半斷面預(yù)留核心土開挖支護后，上半斷面拱頂及拱腳處出現(xiàn)小范圍的應(yīng)力集中，最大主應(yīng)力值可達0.95MPa。由圖5(b)可知，核心土及下半斷面開挖后，主應(yīng)力的最大值出現(xiàn)在拱底，其邊墻處最大主應(yīng)力值變?yōu)?.77MPa。從圖5(c)可以看出，隧道在超前支護過后最大主應(yīng)力仍然在拱底處，并且離掌子面越近應(yīng)力值越大，而邊墻處最大主應(yīng)力并未發(fā)生明顯變化，其值為3.81MPa。
2.2.2 位移分析
(a)開挖上臺階后(b)開挖下臺階后(c)超前支護后
圖6水平方向位移圖
(a)開挖上臺階后(b)開挖下臺階后(c)超前支護后
圖7豎直方向位移圖
隧道開挖前在自重力作用下土層產(chǎn)生均勻沉降，開挖后即發(fā)生應(yīng)力重分布。由圖6(a)和圖7(a)可知，上半斷面留核心土開挖支護后，拱頂幾乎沒有產(chǎn)生水平位移，圍巖水平方向的最大位移出現(xiàn)在拱腳處，這與應(yīng)力圖中拱腳處出現(xiàn)應(yīng)力集中相對應(yīng)，可在拱腳處施作鎖腳錨桿以增強結(jié)構(gòu)剛度。垂直方向的位移在拱頂僅產(chǎn)生了較小的下沉，說明在隧道開挖后應(yīng)力得到釋放，初期支護與上覆土體形成壓力拱，共同承受上覆土層的壓力，同時核心土呈“外擴”態(tài)勢，因此，隧道在施工時可根據(jù)實際情況調(diào)整臺階長度，必要時應(yīng)盡早對掌子面采取噴射混凝土封閉。
由圖6(b)和圖7(b)可知，核心土及下半斷面開挖支護后，洞壁受到兩側(cè)土的擠壓，在拱腰處產(chǎn)生較大的水平位移，位移最大值為8.39mm，因此，隧道水平位移應(yīng)以拱腰處作為控制點。垂直方向的位移在拱部上方變化不大，下半斷面的開挖對拱頂位移影響不大的原因可能是上半斷面開挖后拱部應(yīng)力已經(jīng)基本釋放，變形趨于穩(wěn)定。若拱頂沉降過大，則可能導(dǎo)致隧道掌子面塌方等嚴(yán)重后果，因此應(yīng)將拱頂?shù)某两抵底鳛樵O(shè)計和施工控制的重要指標(biāo)。數(shù)值模擬顯示隧道底部圍巖向上的位移回彈值為4.35mm，應(yīng)盡快采取全斷面封閉或盡快施作仰拱加以控制，必要時可縮短開挖進尺，并及時立格柵鋼架等措施來強化圍巖強度控制其沉降。
由圖6(c)和圖7(c)可知，隧道在超前支護過后，洞口附近水平收斂值趨于穩(wěn)定狀態(tài)，洞口附近水平位移最大值為7.57mm，說明初期支護結(jié)構(gòu)有向外的擴張變形。垂直方向的位移變化較為明顯，在整個開挖過程中洞口附近位移最大值為8.2mm，掌子面附近核心土及下半斷面位移有隆起的趨勢。
2.2.3 支護應(yīng)力分析
圖8 初期支護應(yīng)力圖圖9 超前支護應(yīng)力圖
從圖8中可以看出，隧道在開挖過程中，初期支護主要承受壓應(yīng)力，最大壓應(yīng)力處出現(xiàn)在拱底，其原因是由于拱底隆起造成。隨著隧道開挖，洞口附近最大應(yīng)力出現(xiàn)在拱頂與拱底處，拱腰處最大應(yīng)力為16.2MPa，因此隧道下臺階開挖后應(yīng)及時施作臨時仰拱，待圍巖穩(wěn)定后再進行開挖。從圖9中可以看出，超前支護在掌子面附近需承受較大的壓應(yīng)力，主要分布在拱頂與拱腳處，所承受壓應(yīng)力最大值為34.1MPa，而管棚支護所采用鋼材的彎曲應(yīng)力為125MPa，剪應(yīng)力為90MPa，模擬結(jié)果完全滿足強度要求。
3 現(xiàn)場監(jiān)控量測
隧道監(jiān)測采用拱頂沉降監(jiān)測和水平收斂監(jiān)測。隧道施工中，每隔5米布設(shè)拱頂沉降點和水平收斂監(jiān)測點，并且將拱頂下沉和水平收斂監(jiān)測點布設(shè)在同一斷面上，力求可反映出同一平面內(nèi)不同位置的位移變化量，找出其內(nèi)在的聯(lián)系和變化規(guī)律，服務(wù)于支護系統(tǒng)設(shè)計，確立開挖方式及二次襯砌時間，保障施工安全。由現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)可得隧道拱頂沉降、水平收斂與時間的關(guān)系如圖10和圖11所示。
圖10 隧道拱頂沉降圖11 隧道水平收斂
由現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)可知，隧道開挖初期各斷面變形較大，10天之后基本趨于穩(wěn)定狀態(tài)，實測拱頂沉降值為9.4mm，水平收斂值為6.4mm，實測拱頂沉降值略大于數(shù)值分析值，這可能是因為數(shù)值模擬時未考慮車輛等移動荷載的作用。實測隧道水平收斂值小于數(shù)值模擬分析值，這可能是因為在數(shù)值模擬過程中，未考慮對邊墻錨桿支護的模擬，因而減小了邊墻支護結(jié)構(gòu)的強度，而隧道洞內(nèi)監(jiān)測點的埋設(shè)往往滯后于開挖掌子面，一部分變形信息已經(jīng)在開挖面到達前發(fā)生，從而造成監(jiān)測信息在時間和空間上的滯后現(xiàn)象，在分析中應(yīng)引起注意。
4 結(jié)論
(1)數(shù)值分析結(jié)果表明，上半斷面留核心土開挖支護后，在初期支護的拱頂及拱腳處產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，開挖核心土及下半斷面后，拱頂應(yīng)力并未發(fā)生明顯變化，在拱腰處應(yīng)力增大，拱底出現(xiàn)較大的壓應(yīng)力。
(2)整個隧道開挖過程中，以掌子面附近斷面位移變化較大，其中豎向位移以拱頂最大，水平位移在拱腰處最大，應(yīng)將拱頂和拱腰處作為監(jiān)測的重點；隧道底部位移回彈值較大，而實際監(jiān)測過程中并未對隧道底部的隆起進行監(jiān)測，應(yīng)及時施作仰拱，使支護結(jié)構(gòu)形成承載環(huán)，盡快達到穩(wěn)定狀態(tài)。
(3)結(jié)合數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，隧道洞口附近斷面隨著掌子面的開挖，逐漸趨于穩(wěn)定，初期支護結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足施工的要求。
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第9篇：地鐵隧道工程范文
[關(guān)鍵字]深大基坑 PLAXIS 地鐵隧道
[中圖分類號] U45 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-4-259-3
1 工程概況
該基坑工程位于杭州下沙經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，分為86-1和86-2二個地塊。其中86-1地塊為住宅用地，總用地面積為41109m2，設(shè)有連通的二層地下室，地下室建筑面積為50338m2。86-2號地塊為商業(yè)用地，南側(cè)緊鄰地鐵隧道，總用地面積為28734m2，設(shè)有三-四層地下室，地下室建筑面積為125950m2。本工程±0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高6.300m，基坑周邊自然地坪相對標(biāo)高為-0.150m（即絕對標(biāo)高6.150m）。
綜合考慮承臺、電梯井和地梁的間距和密度，取基坑底標(biāo)高為-8.850m、-10.050m和-15.800m，設(shè)計基坑開挖深度為8.70～15.65m。設(shè)計基坑安全等級為一級。
1.1 基坑環(huán)境條件
用地紅線以南為九沙大道，九沙大道下有杭州地鐵下沙中心站的主體結(jié)構(gòu)及隧道。下沙地鐵中心站主體結(jié)構(gòu)頂面標(biāo)高為絕對標(biāo)高3.500m，板底標(biāo)高為絕對標(biāo)高-9.39m～-11.39m，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地下連續(xù)墻“二墻合一”圍護（墻底絕對標(biāo)高為-24.00m），距基坑邊的距離約為27.10m。地鐵隧道中心點絕對標(biāo)高-6.090m，直徑6.2m，壁厚350mm，軌頂絕對標(biāo)高-7.950m，隧道與基坑邊的距離約為7.70m。九沙大道市政管線，埋深在0.6m～2.80m之間，距基坑的距離在1.1m～47.8m之間（圖1.1）。
1.2 工程地質(zhì)條件
根據(jù)場地巖土工程勘察報告，場地土體可分為七個大層，十八個亞層?；娱_挖影響范圍內(nèi)各土層主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表1.1所示。
2基坑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1基坑的圍護結(jié)構(gòu)型式選擇
86-2地塊基坑采用內(nèi)撐式圍護結(jié)構(gòu)，圍護墻分別采用地下連續(xù)墻和鉆孔灌注樁排樁墻；本基坑基坑?xùn)|側(cè)南段、南側(cè)和西側(cè)南段臨近地鐵車站及隧道，采用地下連續(xù)墻圍護結(jié)構(gòu)。對于臨近地鐵隧道的1A-1A剖面，在地連墻外側(cè)增設(shè)一排鋼筋混凝土排樁墻。86-1地塊采用拉錨式圍護結(jié)構(gòu)，圍護墻采用鉆孔灌注樁。
2.2支撐體系設(shè)計
86-2地塊周圍環(huán)境條件比較復(fù)雜，臨近有地鐵軌道及車站需保護，因此考慮采用三層內(nèi)支撐的圍護方案。在支撐的豎向布置上，共設(shè)置三道鋼筋混凝土內(nèi)支撐。支撐頂標(biāo)高分別確定為-1.50m、-7.20m和-12.20m。
3基坑開挖對鄰近地鐵隧道影響分析
3.1計算模型與參數(shù)
基坑長度約250m，且與地鐵隧道基本呈平行布置，屬于比較典型平面應(yīng)變問題。分析軟件采用巖土工程專用有限元軟件Plaxis。Plaxis軟件分析時，地基土為兩相連續(xù)介質(zhì)材料，無須將樁土等簡化為彈性地基。本次分析樁體材料采用線彈性模型，土體材料與樁土界面采用Mohr-Coulomb理想彈塑性模型，樁土單元均采用高精度的15節(jié)點三角形等參單元，樁土界面采用Goodman單元。
3.2分析模型與參數(shù)
基坑開挖、降水施工對隧道影響的分析模型為平面應(yīng)變分析模型，如下圖3.1所示?？油馔馏w計算范圍50m>3h，h為開挖深度；模型兩側(cè)水平向約束，底部豎向約束；考慮降水引起的滲流場及其對土體應(yīng)力場的影響，模量兩側(cè)為側(cè)向水源補給，坑外水頭分別降至地表下4m與8m，坑內(nèi)采用深井降至開挖面以下0.5m，粘土層為不透水層；分析方法采用有效應(yīng)力法，土體材料與樁土界面強度和變形參數(shù)均為有效應(yīng)力指標(biāo)。地連墻、支撐結(jié)構(gòu)砼強度C30，彈性模量Ec=30GPa。
基坑開挖對地鐵隧道影響的分析模型如圖3.1所示，分析軟件為巖土工程專業(yè)有限元軟件Plaxis 7.2。地鐵隧道外徑6.2m、壁厚350mm、6片拼裝，拼接處按鉸接考慮。地連墻與灌注樁外側(cè)有一道？850@600三軸水泥攪拌樁，水泥土的割線模量E50取260MPa。水平支撐剛度取主支撐與板帶截面抗壓剛度。
3.3基坑開挖對地鐵隧道影響分析
開挖與降水計算工況根據(jù)施工步驟共分為7個工況（包括4次開挖和3次換撐），見表3.2。
各個施工工況的位移場、地連墻的側(cè)向變形分析結(jié)果（最大值）如圖3.2～圖3.4所示，隧道變形與隧道管片壓力如圖3.5～圖3.9所示。
由前述分析可見：
（1）受基坑開挖、降水等因素的影響，南側(cè)地連墻最大變形為27.5mm，小于0.18%H（28.2mm），滿足環(huán)境保護要求為一級的基坑變形控制要求。
（2）在基坑開挖及地下室施工期間，隧道1最大水平位移為7.0mm、最大沉降為3.6mm；隧道2最大水平位移為13.3mm、最大沉降為4.8mm。
（3）地下結(jié)構(gòu)施工完畢停止降水后，隧道1殘余水平位移為6.2mm、殘余沉降為0.5mm；隧道2殘余水平位移為11.5mm、殘余沉降為3.0mm。
（4）基坑施工對隧道管片壓力的影響很小。
4結(jié)論
本文以杭州下沙某深大基坑工程為背景，通過及基坑開挖對地鐵環(huán)境效應(yīng)的數(shù)值分析，研究得出以下主要結(jié)論：
2.采用PLAXIS分析了基坑開挖對鄰近地鐵隧道的影響，分析表明基坑開挖對地鐵隧道結(jié)構(gòu)的內(nèi)力影響較?。坏罔F隧道的變形均小于15mm。
基坑施工工序較多，現(xiàn)場工況與模擬分析時的工況可能存在不一致，導(dǎo)致結(jié)合工況來分析基坑圍護結(jié)構(gòu)的受力及變形相當(dāng)困難。本文分析時，適當(dāng)做了一些簡化，很難做到預(yù)測分析和實際施工完全吻合。考慮真實工況可以獲得與實際更為接近的結(jié)果。
數(shù)值計算時巖土參數(shù)的選取對計算結(jié)果的影響很大，然而由于巖土材料和工程地質(zhì)的復(fù)雜性，極難選取精確的、合適的參數(shù)來反映現(xiàn)場實際。進一步考慮巖土材料在不同應(yīng)力路徑和不同應(yīng)變水平下參數(shù)取值，可以更為準(zhǔn)確地預(yù)測基坑開挖對周圍環(huán)境的影響。
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