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深圳市地铁集团总工带你学习:跨地铁运营隧道地下空间工程关键技术

208 2018-08-31 21:58:54

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岩土工程

“跨地铁运营隧道地下空间工程关键技术” 已于2017年初由深圳市土木建筑学会聘请来自全国9位院士和大师组成科技成果鉴定组,鉴定认为在地铁域空间开发利用领域达到国际领先水平。


一、问题的提出

在深圳前海有多个地铁线路安保区,其面积约为103.98万平方米。这部分区域的地下开发风险大、成本高,为了在满足现行技术规范要求的前提下进行这部分地下空间的利用,提出了在这些工程中实施“跨地铁运营隧道地下空间工程关键技术”。

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二、工程背景

根据深圳市地铁运营安全保护相关条例的规定,前湾、桂湾和妈湾三个片区内地铁线路安保区面积占开发总面积的9.3%(隧道外侧3米控制线)和72%(80米保护区)。

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这些区域地层富水且地质复杂,地下空间开挖卸载地层回弹,可能会导致下部隧道隆起;地下空间开挖降水时地层会产生固结而引起沉降,导致隧道沉降;在隧道侧边开挖时则可能导致隧道偏移。


因此,实施跨地铁运营隧道地下空间施工可能会直接影响地铁运营隧道结构,需采取技术措施减少施工对运营地铁隧道的影响。

三、技术措施

跨地铁运营隧道地下空间施工关键技术简图

对地铁运营隧道周边围岩(尤其是下卧层)进行注浆加固,减少地层降水固结沉降;在地铁运营隧道侧采用钢板围护结构进行地下连续墙的施工及进行工程桩施工,防止超挖和塌孔;在地铁运营隧道和上部地下空间地板之间设置变形缓冲层,既控制隧道沉降,又可降低震动噪声。

隧道围岩注浆加固

↑ 隧道围岩注浆加固


岩土工程

↑ 摇动式套管钻机施工工程桩

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↑ 缓冲层设置


2、小竖井跳挖及门式框反压施工控制沉降

采取小竖井跳挖方式在地铁运营隧道上部进行地下空间开挖,开挖后在地铁运营隧道上部增加门式反压结构,可大大抑制开挖卸载引起的地层反弹。同时在施工前,对运营隧道的外载变化进行模型试验,根据试验数据调整开挖方案。

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3、实时监测技术预防突发情况

利用高精度三维激光隧道扫描仪和全站仪的结合,建立了地铁运营隧道变形精准实时监测系统,可准确地实时监测到施工引起的地铁运营隧道结构变形全貌。

岩土工程


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四、技术应用及成果

目前,该技术已在深圳的前海交易广场、蔡屋围跨地铁运营隧道结构、听海大道等地区得到了应用,并取得了良好的施工效果。

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↑ 前海交易广场

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↑ 蔡屋围跨地铁运营隧道结构


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↑ 听海大道


针对这些工程,建立了滨海富水复杂地层跨地铁运营隧道地下工程(基坑)技术导则;把地铁运营隧道结构椭圆度同时作为变形控制标准,弥补了隧道收敛非整体变形控制的缺陷;提出了跨地铁运营隧道地下空间安全风险等级控制方法。


源自隧道网(stecTALK

特此感谢深圳市地铁集团总工程师陈湘生先生

对该篇文章的技术指导