地铁隧道工程技术总结dWord文档下载推荐.docx
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全线设置了一段平曲线,半径为2002.65M。
纵坡为“V”型坡,最大纵坡12‰,最小纵坡4‰,设置了四个竖曲线,半径均为10000m。
盾构穿越的土层主要有
3灰色沙质粉土层、
灰色淤泥质粘土层、
1-1灰色粘土层、
1暗绿色粉质粘土层和
2草黄色粉质粘土层。
隧道采用盾构法施工。
管片内径10.4m,外径11.36m,厚480mm,环宽1.5m,错缝拼装。
隧道内设“口”字型预制件和中隔墙,其中,口字型构件采用同步施工的方案实施,中隔墙采用贯通后现浇结构的方案实施。
选用盾构机需满足管片外径要求。
1.2、1#风井~2#风井区间
自临港大道上的2#中间风井,沿临港大道中间绿化带下方一路西行,分别下穿随塘河、沪城环路、军民河后至临港大道上的1#中间风井。
区间全长1885m,隧道覆土厚度为14.49~18.15m。
全线设置了三段平曲线,半径分别为2002.65m、1202.65m和2002.65m。
纵坡为“V”型坡,设置了三个竖曲线,半径均为10000m。
2草黄色粉质粘土层、
1-2草黄色~灰色砂质粉土层。
1.3、明挖区间
明挖区间(里程SDK51+991.500~SDK52+680)沿临港大道中央绿化带走行,敞开段和暗埋段分别位于Y2路、临港大道两侧,总长度约560m,其中敞开段长为392m,暗埋段长为168m。
其中敞开段埋深0m~10.5m,暗埋段基坑深10.5m~17.9m,结构采用明挖顺筑法施工,围护形式分别采用搅拌桩重力式挡墙、Φ600桩孔灌注桩+双排Φ700搅拌桩、Φ800桩孔灌注桩+双排Φ700搅拌桩、600厚地下墙、800厚地下墙作围护,坑内设1到砼支撑+1~5道钢支撑。
基坑安全保护等级取为二级。
明挖段结构型式采用钢筋混凝土U型结构,结构内净宽15.3m。
底板厚度0.5~1.3m,侧墙厚度0.5~1.3m;
暗埋段结构型式采用二孔钢筋混凝土箱型框架结构,结构内净宽15.3m。
顶板厚度0.6~1.0m,底板厚度0.9~1.1m,内衬墙厚度取0.4~0.6m,考虑地下墙与内衬共同受力,按复合墙计算。
1.4、盾构工作井
盾构工作井基坑深22.72m,采用1000厚,41m长地下墙作围护,明挖顺筑法施工,坑内设4道砼支撑+1道钢支撑。
盾构工作井结构型式采用二孔钢筋混凝土箱型框架结构,结构内净宽16.5m。
顶板厚度0.7m,底板厚度1.4m,内衬墙厚度取0.8m,考虑地下墙与内衬共同受力,按复合墙计算。
1.5、1#风井及2#风井
1#风井及2#风井中心里程分别为SDk54+600、SDk56+520,内净尺寸分别为18.5m×
32m、18.5m×
38m,结构埋深约28m。
风井采用厚1.2m、长51m的地下连续墙,明挖顺筑法施工,设六道支撑(五道钢筋砼支撑和一道钢支撑)及一~二道临时钢支撑。
基坑安全保护等级取为一级。
1#风井及2#风井为地下三层结构,顶板厚700mm;
地下一层设置了小通风机房、0.4kv开关柜、35kv开关柜室等设备用房,地下一层板厚500~600mm,内衬厚600mm;
地下二层内设置了通风机房,地下二层板厚为600mm,内衬厚600mm;
地下三层为轨道交通运行层,层内还设置了废水泵房及设备用房,底板厚为1600mm,内衬厚800mm。
②深基坑的降水、开挖、支撑情况
工程设计概况
钢支撑与砼支撑分部情况、施工现场地下结构与围护结构的联结方式
中间风井1:
位于临港大道的绿化带内,中间风井1中心里程为SDK54+600.000。
两个风井的外包尺寸同为49m×
22.5m,均采用1.2m厚、深48米的地下连续墙作为围护结构,单个中间风井地下连续墙共32幅。
中间风井1基坑开挖深度均为28.15m,属于超深基坑,保护等级为一级。
基坑施工时采用明挖施工,共设6道支撑,其中第一、二、三、四、五道为钢筋混凝土支撑,第六道为Ф609(t=16mm)钢支撑。
第一至第五道钢筋混凝土支撑截面积分别为800mm×
1000mm、900mm×
1200mm、1100mm×
1300mm、1300mm×
1300mm。
第四道支撑下采用旋喷抽条加固。
盾构工作井后接暗埋段和敞开段:
位于临港大道的延伸段的拟建绿化带内,周边为农田。
盾构工作井的外包尺寸为21.6m×
20.1m,开挖深度为22.83米,基坑保护等级为二级,采用1m厚、深为39米的地下连续墙作为围护结构,由于暗埋段与基坑工作井开挖深度的差异设置一道厚0.6m、深12米的地下连续墙与暗埋段区隔。
暗埋段和敞开段基坑宽度为14.1m,明挖区间总长641.5米,其中暗埋段长度为270m,敞开段长度为371.5米,最深的挖深为17.49米,由暗埋段向敞开段开挖深度由深向浅过渡。
暗埋段根据开挖深度的不同分别采用地下连续墙、SMW工法桩加止水帷幕作为围护结构;
敞开段根据深度的不同分别采用灌注桩加止水帷幕、格栅型水泥挡墙作为围护结构。
盾构井、暗埋段和敞开段均采用明挖基坑顺做结构,其中盾构工作井采用4道钢筋砼支撑,一道Ф609、壁厚为16mm钢支撑,基坑内无加固措施。
暗埋段里程SDK52+680.000~SDK52+625.825采用5道Ф609、壁厚为16mm的钢支撑;
在地面至开挖面采用搅拌桩抽条弱加固,加固区强度qu≥0.5MPa;
坑底以下3米采用搅拌桩抽条加固,加固区强度qu≥1.0MPa。
暗埋段里程SDK52+625.825~SDK52+410.000,第一道支撑为砼支撑,其余的采用Ф609、壁厚为16mm的钢支撑(由深向浅,由4道钢支撑向2道钢支撑过渡)。
敞开段里程SDK52+410.000~SDK52+355.00,第一道支撑为砼支撑,剩余的各道为Ф609、壁厚为16mm的钢支撑;
敞开段剩余的需要支撑的部分,均为Ф609、壁厚为16mm的钢支撑。
里程SDK52+680.000~里程SDK52+482.400的敞开区间坑底以下采用3m采用搅拌桩抽条加固,加固区强度qu≥1.2MPa。
(2)围护体系情况概述
a、地下连续墙
敞开段根据深度的不同分别采用SMW工法桩加止水帷幕、格栅型水泥挡墙作为围护结构
地墙位置
地墙深度(米)
数量(幅)
备注
中间风井1位置
48
32
1200mm厚
盾构工作井位置
39
15
1000mm厚
暗埋段
31/29
16/2
800mm厚/600mm厚
敞开段
20.5m~26.5m
58
600mm厚
28/29
24
800mm厚
b、立柱桩(钻孔灌注桩、格构柱)
中间风井1:
本风井内共有格构柱5根,为一桩一柱式。
格构柱顶至第一道钢筋砼支撑梁,底部插入钻孔灌注桩3.6m,钻孔桩直径Φ1000,桩长33m。
每根格构柱长度30.93m。
格构柱施工范围位于盾构工作井1根,暗埋区间段3根,共计4根,支撑立柱采用钢格构柱,且格构柱以Φ800钻孔灌注桩为基础,在地表钻Φ800mm孔,桩长约为30M和20M。
格构柱插入立柱深度为3M,明挖区间段钻孔灌注桩(基础抗拔桩)150根,钻孔灌注桩(基础承压桩)56根,桩径:
800;
桩径600的24根;
桩身混凝土强度等级为水下C30.
c、支撑系统
沿基坑深度方向设置六道支撑,其中第一、二、三、四、五道为钢筋混凝土支撑,第六道为Ф609(t=16mm)钢支撑。
第一道支撑为砼支撑,其余的采用Ф609、壁厚为16mm的钢支撑(由深向浅,由4道钢支撑向2道钢支撑过渡)。
d、土体加固、坑外止水
第四道支撑下Φ1000二重管旋喷桩抽条、裙边加固施工及Φ800三重管旋喷桩地下连续墙坑外止水施工。
第四道支撑下加固标高在-13.65m~-16.65m,旋喷抽条厚度3m;
坑外高压旋喷桩地基加固主要为地下连续墙接缝处设置三根止水,标高在-15.70m~-43.90m,桩长28.2米;
以上加固水泥掺量25%,水泥用量450kg/m3,水灰比1:
1;
要求加固后28天强度指标qu≥1.2Mpa。
采用裙边+抽条的加固方式,本次施工:
基坑
~
轴位置Φ850三轴搅拌桩抽条加固施工;
工作井坑外Φ800二重管旋喷桩防渗施工及基坑暗埋段Φ1000二重管旋喷桩坑底抽条加固施工。
其中
轴位置Φ850三轴搅拌桩抽条加固施工共布设Φ850三轴搅拌桩287幅,搅拌桩从基坑底面以下至开挖面以上为弱加固区,水泥掺量为10%(180kg/m3);
基坑开挖面以下3m为强加固区,水泥掺量为20%(360kg/m3);
搅拌桩相临两桩搭接长度为250mm,水灰比为1.6。
工作井坑外Φ800二重管旋喷桩防渗施工共布设Φ800二重管旋喷桩276根,水泥掺量为20%(360kg/m3);
旋喷桩相临两桩搭接长度为200mm,水灰比为1.0。
基坑暗埋段Φ1000二重管旋喷桩坑底抽条加固施工。
共布设Φ1000二重管旋喷桩1743根,加固深度为基坑坑底以下3m,水泥掺量为20%(360kg/m3);
旋喷桩相临两桩搭接长度为250mm,水灰比为1.0
坑外止水主要对地墙接缝处进行注浆止水。
e、降水系统
本工程基坑降水主要为坑内疏干井及坑内外降压井相结合。
降水井类型
布置数量
(口)
深度
(米)
位置
疏干井
19
14-18
盾构工作井后接暗埋段和敞开段
22
18-23
2
工作井
降压井
(备用兼观测井)
10
暗埋段~工作井
观测井
47
5
23
中间风井1
土方的开挖方法、方式、注意事项:
本工程基坑开挖采用作业面液压挖掘机水平挖送土,50t吊车以及伸缩长臂液压挖掘机垂直运输相结合的方法。
基坑开挖采用流水作业,严格按照时空效应理论,掌握好“分层、分段、分块、对称、限时”五个要点,遵循“竖向分层、纵向分区分段、先中间后两侧、抽槽支撑,先支后挖”的原则,做好随挖随撑,尽量减少无支撑暴露时间。
基坑坑底素砼垫层要求随挖随撑。
1.基坑开挖
本工程明挖段基坑属于对撑的长条形基坑,整个基坑施工严格按照设计要求进行分段开挖和浇筑素砼垫层与钢筋混凝土底板,每段开挖中又必须按照分层、分小段、分块,并限时完成每小段的开挖和支撑。
基坑开挖严格按照时空效应理论分层、分段、分块挖土。
每层厚度控制在3-4m;
在各道支撑的土层开挖中,每小段长度应控制在3m左右,小段土方要在8小时内完成,随即在8小时内,安装好该小段的支撑,并施加预应力,每层土方开挖面不低于相应支撑中心以下50cm。
同时严格控制每次分段开挖时两头的纵向土坡坡度在1:
3以上,确保土坡稳定以及基坑的安全。
雨季施工,或由于其他原因每段基坑开挖之间间隔时间较长时,坡表面采用钢丝网,并用M10砂浆抹面,减少雨水渗入,确保土坡稳定。
基坑开挖时,采用先开挖基坑中间土方,两侧预留土堤,以抵抗外侧土体主动土压力,防止基坑变形过快过大;
然后抽条开挖支撑下方土体后,安装支撑,最后进行该层范围内土体的全面开挖。
对于1#中间风井和2#中间风井,第一道~第五道支撑为砼支撑且支撑之间的距离较大,因此也需要分层开挖。
为了减少开挖后土体的暴露时间,需要加快砼支撑的制作速度,并且在浇筑混凝土时采用早强混凝土,减少基坑开挖的风险。
(1)基坑开挖施工方法和技术措施
(2)基坑开挖前联系并进场土方挖掘设备;
2台1立方反铲挖掘机、2台0.25-0.4立方小挖掘机、伸缩臂一台,50T履带吊一台;
(3)衬砌支撑进行质量验收,在地面产生继续拧钢支撑的方式拼装,检验其平整度;
(4)降水效果达到设计要求(提前20天降水并从观察孔测得水位,确保水位在基坑底以下1m)
2.基坑开挖方法
(1)第一道支撑施工前土体(第一层土方):
基坑开挖采用挖掘机施工,以“后退式”施工抓去表层土,开挖至支撑面标高时,用“抽条法”施工,完成第一道混凝土支撑的浇筑
(2)第二、三、四、五道支撑施工前,以及至离设计坑底标高30cm范围内土体,开挖在基坑两侧分别配备一台KH-180五十吨履带吊吊配1立方抓斗以及一台伸缩臂挖机并结合0.25-0.4立方小挖机进行挖土。
在挖机够不到的死角采用人工配合修土方式取土。
在分别开挖至)第二、三、四、五道支撑面标高时,用“抽条法”施工,完成各道支撑的架设。
(3)当挖至离设计坑底标高30cm时,采用人工挖土修坡的方法平整基坑,不得超挖与扰动基底土,挖到设计坑底高程后,及时分块分段浇捣砼垫层以减少坑底土体回弹,并对地下墙围护起到一定支撑作用减少地下墙的水平位移。
(4)同时在每天的基坑开挖后的第一时间内,安排凿毛班将支撑两端的预埋钢板凿出,以供支撑班作业施工。
3.工作井基坑开挖方法
工作井基坑开挖与暗埋段相连处的两根支撑,再挖斜撑部位,在中间留土。
斜撑挖出并安装好后,再挖中间的留土。
挖斜撑时,应从基坑角点沿垂直于斜撑方向向基坑内分层、分块、限时开挖并架支撑。
工作井各层土体开挖严格按照以上要求进行分层,每步开挖和支撑在规定的时间内完成;
若斜撑长度大于12m时则采取“盆式”开挖,即先挖中间,后挖两端,在斜撑范围内土方完成、支撑安装后方可进行余土方开挖。
每块开挖至基底后及时浇筑素砼垫层、封闭基底,减少回弹隆起及地墙脚趾位移。
围护结构的变形报警出现阶段、报警点的发生部位(深度部位、平面位置),报警情况产生的原因分析、处理措施(包括专家评审)等。
1.2011年3月28日,监理组收到编号2010-CB-044监测日报表,据报表反映处在A10区域的Z2-6、Z3-6本次钢支撑轴力分别为1585KN、1304KN,分别超出警戒值385KN和304KN,编号为P21-P25的围护体侧向位移已超出累计报警值,分别超出警戒值(7.8-30.5mm),监理组认为此情况对基坑已造成较大的安全隐患。
对此监理组下发了JL-047监理工程师通知单要求施工单位进行整改。
督促施工单位引起高度重视。
(1)会同监测人员认真核实分析监测数据
(2)巡视路搜狐安排在A10区域加撑等措施,密切关注后续监测数据,确保基坑安全。
对此事件,施工单位进行了原因分析。
于2011年3月29日对通知单回复。
(1)施工单位会同监测人员认真核实分析监测数据,召开监测会议,得出现阶段基坑安全的结论。
(2)已落实在A10区域加支撑,并密切关注后续监测数据,确保基坑安全。
2.2011年3月29日,关于A10支撑轴力、围护体侧向位移监测报警事宜。
考虑到A10区域的Z2-6、Z3-6钢支撑轴力及编号为P21-P25的围护体侧向位移监测值均已超出累计报警值较大。
现通知总包单位:
(1)撤销047#监理通知单所要求的整改时限,调整提前至2011年3月29日15:
00前整改完成。
(2)迅速按照上午业主领导的要求落实安排在A10区域加撑等措施,密切关注后续监测数据,确保基坑安全。
对此监理组下发了JL-048监理工程师通知单要求施工单位进行整改。
于2011年4月1日对通知单回复。
接到监理通知单后,施工单位已按照要求分别在A10区域内泵房东西向和电缆线通廊南北向加设了H3-9和H3-8两根钢支撑。
后续监理确认加钢支撑内容,监理通知单销项。
报警解除。
3.2011年8月30日,关于中间风井-1沪城环路区间监测数据报警事宜。
因近期周边地表监测点B685、B690、B695、B700连续出现单次报警,最大地表沉降累计已达-31.08mm,且每天以7-8mm呈大幅下沉趋势,大大超出规定范围,监理组本月28日已发出监理工作联系单,但迟迟未见有明显辩护。
现要求你部二天内立即查明原因,采取有力措施,控制该区域地表沉降问题,确保隧道区间施工质量、安全以及周边环境安全并以书面整改报告上报监理组,若该区域再次发生报警、盾构应暂时停止推进,待查明原因作出处理稳定正常后,再恢复推进,上述问题请你部高度重视。
于2011年8月31日对通知单回复。
对于监测点B685、B690、B695、B700连续出现单次报警情况,施工单位与轨一项目部一同经过分析找到原因,并且与8月30日白班和晚班的掘进过程中放慢掘进速度,在沉降超标位置进行补浆。
从8月31日早晨的地面监测数据可以看出,之前沉降报警点已经消失,并且之后的沉降均在合格范围内。
在之后的掘进过程中,为了确保隧道区间施工质量、安全以及周边环境安全,轨一项目部会对班组的掘进速度和注浆量进行严格把关,杜绝此种情况再次发生。
③地基加固情况
1.1工程概况
上海市轨道交通11号线南段土建工程9标盾构工作井后接暗埋段和敞开段,位于临港大道的延伸段的拟建绿化带内。
20.1m,开挖深度为22.83米,基坑保护等级为二级,采用1m厚、深为39米的地下连续墙作为围护结构暗埋段和敞开段基坑宽度为14.1m,明挖区间总长641.5米,其中暗埋段长度为270m,敞开段长度为371.5米,最深的挖深为17.49米,由暗埋段向敞开段开挖深度由深向浅过渡。
其中盾构工作井采用4道钢筋砼支撑,一道Ф609、壁厚为16mm钢支撑。
本次施工:
2、工程地质和水文地质
2.1地形、地貌、地面标高
拟建场区地势平坦,地面标高一般在4.1m左右。
2.2地基土层特征
经勘探揭示,拟建场地为正常沉积及古河道沉积区。
在勘探深度范围内,自上而下可分为7个大层。
其中①层为近代人工堆填,②~⑤层为第四纪全新世Q4沉积层,⑥~⑦层为第四纪上更新世Q3沉积层。
浅部②3层分布稳定,厚度较大;
⑥、⑦层分布稳定;
⑦层厚度较大。
2.3水文地质条件
(1)地下水类型
根据已有勘察资料表明,沿线地下水主要有浅部粘性土、粉性土层中的潜水及深部粉性土、砂土层中的承压水,第⑦层为上海地区第一承压含水层。
(2)地下水水位
潜水位和承压水位随季节、气候、湖汐等因素而有所变化。
浅部土层中的潜水位埋深,离地表面0.3~1.5m,年平均地下水位离地表面0.5~0.7m。
地质勘察表明,场区地下水位埋深为浅部土层潜水水位,埋深0.5~3.0m,相应标高3.7~2.0m。
潜水主要赋存于②3层砂质粉土,该层厚度为8.0~13.7m,为对开挖造成主要影响的土层。
(3)地下水参数
室内渗透试验:
本次对各地基土层进行了室内渗透试验结果如下:
土层渗透系数成果表
层序
土名
室内试验渗透系数(cm/s)
现行规范
(cm/s)
KV
KH
②1
黄~灰黄色粉质粘土
1.63×
10-7
2.03×
(2~5)×
10-6
②3
灰色砂质粉土
6.77×
10-4
1.27×
10-3
(2~6)×
③
灰色淤泥质粉