城市軌道交通(URT)是促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善城市生態(tài)環(huán)境、優(yōu)化城市結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,它的發(fā)展直接關(guān)系到城市布局與發(fā)展、城市整體功能的發(fā)揮和居民生活質(zhì)量的提高。
但城市的超快速發(fā)展導(dǎo)致了城市交通規(guī)劃的多變性:前期城市軌道交通建設(shè)中沒有預(yù)留新線的接線或預(yù)留工程的標(biāo)準(zhǔn)與條件不配套,必然造成新建線路在城市建筑密集區(qū)域、城市道路或既有地鐵線路附近施工的實(shí)際問題,產(chǎn)生新建線路穿越既有建(構(gòu))筑物的工程問題。對于大城市的新城區(qū)來說,URT規(guī)劃往往引導(dǎo)城市布局與發(fā)展,常造成在運(yùn)營隧道臨近或上方新建各類建(構(gòu))筑物的建設(shè)困難,并將影響地鐵運(yùn)營的安全。目前國內(nèi)多數(shù)城市都對在運(yùn)營地鐵線路安保區(qū)范圍內(nèi)的新建工程進(jìn)行了開發(fā)限制,導(dǎo)致了城市地下空間被人為分割,難以充分利用,或者代價(jià)過高,給地鐵運(yùn)營安全與高效立體利用地鐵域土地空間提出了挑戰(zhàn),因此非常有必要?jiǎng)?chuàng)建一整套經(jīng)濟(jì)高效的技術(shù)來突破此類重大技術(shù)難題,為此開展的專項(xiàng)研究具有重要意義。
隨著地下空間的開發(fā)利用越來越受到重視,由于URT通常在城市中心位置發(fā)展,由此造成大量深基坑工程與地鐵車站及區(qū)間隧道相鄰,甚至上跨運(yùn)營隧道,深基坑的開挖不可避免地會(huì)對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響,為了保證開挖過程中車站的正常運(yùn)營,必須控制車站墻體及其結(jié)構(gòu)的位移在允許范圍內(nèi)。
但目前尚缺乏針對都市新城區(qū)與建成區(qū)新建工程對運(yùn)營地鐵的地鐵域的地下空間開發(fā)與利用的成套保護(hù)與施工技術(shù)。為此,作者基于跨地鐵運(yùn)營隧道的地下空間結(jié)構(gòu)與運(yùn)營隧道沉降相互獨(dú)立的理念,采用高效施工關(guān)鍵技術(shù),以確保運(yùn)營隧道的安全為目標(biāo),提出了一系列施工關(guān)鍵技術(shù)與新工藝,如在隧道結(jié)構(gòu)上方與地下空間的底板之間設(shè)變形緩沖層、在緊鄰隧道兩側(cè)用鋼桶(板)(PDP)隔斷深基礎(chǔ)施工、工后泥漿護(hù)樁(墻)、注漿加固穩(wěn)定隧道結(jié)構(gòu)、調(diào)控地下水位、小分倉跳挖及門式框反壓和精準(zhǔn)監(jiān)控系統(tǒng)等控制地鐵運(yùn)營隧道變位,同時(shí)利用高精度三維(3D)激光隧道掃描儀和機(jī)器人的結(jié)合,建立了地鐵運(yùn)營隧道變形精準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng),并在深圳地鐵工程建設(shè)中得到應(yīng)用與推廣。筆者綜合上述系列技術(shù),形成了一套解決在地鐵域內(nèi)跨地鐵運(yùn)營隧道的地下空間施工組合技術(shù)。跨地鐵運(yùn)營隧道地下空間施工組合技術(shù)路線詳見圖1。
圖1 跨地鐵運(yùn)營隧道地下空間施工關(guān)鍵技術(shù)路線圖
(一)變形緩沖層施工技術(shù)
1.設(shè)計(jì)原理
通過對跨運(yùn)營地鐵隧道上方新建工程的大變形特征分析,提出一種錨網(wǎng)噴-緩沖層-U形鋼聯(lián)合支護(hù)的技術(shù)。在錨網(wǎng)噴支護(hù)的基礎(chǔ)上,增設(shè)既有一定變形能力又能夠提供穩(wěn)定摩擦阻力的U形鋼可壓縮支架。為了更好地保證可壓縮支架的縮動(dòng)性能,在圍巖和U形鋼之間添加了一種具有高壓縮性能的泡沫混凝土材料。支護(hù)形式如圖2所示。
圖2 錨網(wǎng)噴-緩沖層-U形鋼聯(lián)合支護(hù)形式示意圖
具體來說,各支護(hù)單元功能如下:
(1)錨網(wǎng)噴初次支護(hù)采用樹脂錨固劑錨桿(錨索)+噴射混凝土+鋼筋網(wǎng)組成錨(鎖)網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)封閉圍巖,防止圍巖力學(xué)性能劣化,同時(shí)需保證與軟弱圍巖緊密黏結(jié)。
(2)U形鋼可縮性支架完全封閉,保證隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性。
(3)泡沫混凝土緩沖層通過發(fā)泡機(jī)的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑用機(jī)械方式充分發(fā)泡,并將泡沫與水泥漿均勻混合,然后經(jīng)過發(fā)泡機(jī)的泵送系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)澆施工,經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)形成一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)材料。泡沫混凝土的多孔性使其具有低容重、低彈模等特點(diǎn),同時(shí)具備良好的變形能力及對沖擊荷載具有良好的吸收和分散能力。
(4)碎石墊平層使得底板U形鋼也能保持縮動(dòng),保持U形鋼整體穩(wěn)定性。
另外一種情況是在地鐵運(yùn)營隧道結(jié)構(gòu)與隧道上部地下空間底板之間設(shè)置變形緩沖層或變形隔離層。這類隔離層要依據(jù)上下結(jié)構(gòu)的類型專門設(shè)計(jì)和施工。該緩沖層可以有效降低地鐵運(yùn)行對上部空間的震動(dòng)影響,提高運(yùn)營隧道上部可用空間的舒適性;同時(shí)又可減緩上部沉降對地鐵隧道的影響,起到相互隔離的作用,使得上部結(jié)構(gòu)和隧道結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立,沉降無明顯交疊影響。
2. 施工工藝
(1)錨網(wǎng)噴施工。錨桿間排距為800 mm×1000 mm,誤差±100 mm,掛設(shè)單層鋼筋網(wǎng),搭接為1個(gè)網(wǎng)格,噴厚為50 mm。
(2)U形鋼架設(shè)與底板回填。
①施工固定錨桿。U形鋼棚首尾2個(gè)棚采用固定錨桿配合壓板固定,固定錨桿4組,每組2根錨桿,其中拱腰各1組,底拱2組。錨桿外露適當(dāng)長度以便固定U形鋼棚。
②架棚。架U形鋼棚,按照由下向上的順序進(jìn)行,首先集中鋪設(shè)底拱,然后充填石子、沙子,之后依次架設(shè)拱腰和頂拱,鋪設(shè)塑料網(wǎng)、塑料紙后腰幫和背頂。
③充填泡沫混凝土。架棚后,首先順巷道方向由下向上鋪設(shè)雙層塑料網(wǎng)和舊風(fēng)筒布,一次鋪設(shè)長度約20棚,最下排塑料網(wǎng)和舊風(fēng)筒布深入底板約500mm,依次向上鋪設(shè),相鄰的塑料網(wǎng)和舊風(fēng)筒布之間搭接100mm,兩幫(肩窩)交替布置。每鋪設(shè)高度1~1.5m,對U形鋼棚與頂、幫之間空隙噴射泡沫混凝土,平均厚度為200mm。充填由下向上進(jìn)行,先幫后頂,幫部及肩窩處充填時(shí),棚體兩側(cè)交替噴漿充填,每次充填高度約1m,以防止充填物料因重力造成棚體移動(dòng)。充填中頂時(shí),每3~4棚充填1次,先鋪設(shè)塑料網(wǎng)和舊風(fēng)筒布,隨后施工人員站在充填區(qū)域下一棚棚檔內(nèi)對充填區(qū)域進(jìn)行充填,充填完畢后再進(jìn)行下一區(qū)段充填。
(二)隧道圍巖加固技術(shù)
1. 黏土漿液配合比
通過對地鐵運(yùn)營隧道周邊圍巖尤其是下臥層進(jìn)行注漿,孔隙水被排擠出圍巖,圍巖抗力得以提高,極大地減少了地層降水固結(jié)沉降。在對風(fēng)化花崗巖群泵多次灌注雙液漿時(shí),第二次以后注入量較少而不密實(shí)。經(jīng)過多次現(xiàn)場比對試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)先注黏土水泥漿,再補(bǔ)充注雙液漿,可大大提高圍巖密實(shí)度和抗力。
經(jīng)過研究得出的配合比及相關(guān)參數(shù)如下:黏土和水泥(普通硅酸鹽水泥)分別占固體重量的75%~90%和10%~20%;外加劑和水占總重量的0%~5%和43%;黏土漿和黏土水泥漿的比重分別為1.18~1.28和1.25~1.35;黏土漿的相對黏度大于或等于16s,黏土水泥漿的相對黏度為16s(滴定方式)。其塑性強(qiáng)度Pm=kG/h2,單位為kPa;其中k是擬合系數(shù),G是錐杯試驗(yàn)重量(g)。當(dāng)黏土不夠時(shí)可以摻固體重量不大于20%的粉煤灰。
2.隧道注漿加固設(shè)計(jì)
為增加地鐵隧道周邊巖土層剛度,提高隧道抗變形能力,可對區(qū)間隧道進(jìn)行隧道內(nèi)注漿加固,注漿鋼花管還可起到系統(tǒng)錨桿的錨固作用。隧道內(nèi)注漿典型斷面詳見圖3。
圖3 隧道內(nèi)注漿典型斷面
3. 施工
(1)定位注漿鉆孔,根據(jù)管片吊裝孔的位置,選定鉆孔孔位。
(2)搭設(shè)注漿平臺(tái),采用水鉆進(jìn)行成孔,在管片吊裝孔位置,擊穿管片預(yù)留的4cm的混凝土,鉆入深度3~5m,現(xiàn)場實(shí)際鉆孔深度可根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整。
(3)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)調(diào)整注漿壓力和漿液配比。
(4)鉆孔完成后,插入DN25注漿鋼花管,注漿管與注漿孔間的縫隙用棉紗和堵漏靈封堵,防止二次注漿孔鑿穿后地層中的地下水涌入隧道,注漿管安裝完成后,立即在孔口安裝一個(gè)帶有球閥的孔口管,孔口管采用絲扣連接在注漿管上,關(guān)閉球閥后再進(jìn)行注漿管連接。注漿前打開球閥,可有效封堵地下水。
(5)利用每環(huán)管片的4個(gè)注漿孔,對周圍土體進(jìn)行加固注漿,其中道床位置的注漿孔不注漿,注漿完成后注漿管留在土中。每環(huán)管片進(jìn)行一個(gè)斷面注漿。在一個(gè)注漿斷面上,同時(shí)對管片對稱面兩處注漿孔進(jìn)行對稱注漿,注漿壓力不超過0.5MPa。
(三)鋼桶(板)隔斷深基礎(chǔ)施工技術(shù)
1. 基坑隔斷樁(墻)的作用
(1)PDP可明顯降低坑外地表最大沉降值,同時(shí)改變沉降槽的形狀,使地表沉降槽的面積減小,并可顯著減小鄰近建筑物的橫向角變量,對減弱基坑開挖引起的建筑物損害效果明顯。PDP減小基坑側(cè)壁中點(diǎn)附近的最大沉降和不均勻沉降的效果比基坑角部更為明顯。
(2)PDP可明顯減小圍護(hù)墻的水平位移,且越靠近PDP,地基淺層土體水平位移減少越明顯。
(3)PDP使圍護(hù)墻外側(cè)土壓力減小,表明PDP對圍護(hù)墻有一定的“遮攔”作用。此外PDP對基底土體隆起量和分布基本沒有影響。
2. 隔斷樁(墻)的設(shè)置
在地下施工時(shí),如果附近存在建筑物,可在相應(yīng)建筑物和隧道中間設(shè)置適當(dāng)?shù)腜DP,以此來防止隧道開挖過程中相鄰區(qū)域內(nèi)的地基發(fā)生變位,進(jìn)而提高建筑物的穩(wěn)定性和安全性。PDP主要由地下連續(xù)墻和挖孔樁以及深層攪拌機(jī)等組成,主要發(fā)揮承擔(dān)側(cè)向土壓力以及負(fù)摩擦力的作用,可最大限度地減少臨近隧道一側(cè)的地基變形。
“隔斷”就是在地層中引入結(jié)構(gòu)單元來加強(qiáng)地層結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)單元不是隧道結(jié)構(gòu)的一部分,與被保護(hù)的結(jié)構(gòu)也沒有聯(lián)系,它能阻斷由于隧道開挖引起的圍巖應(yīng)力的傳播,使應(yīng)力通過樁體傳遞到下面的持力層中,即隔斷了地層中變形的傳遞,從而降低開挖對建筑物基礎(chǔ)累積沉降及差異沉降量的影響。本研究采用全長鋼套筒施工,示意圖見圖4。
圖4 隔斷樁基施工
3. 地鐵隧道側(cè)的樁基施工
采用搖動(dòng)式套管鉆機(jī)在地鐵運(yùn)營隧道一側(cè)施工工程樁(見圖5),可防止超挖和塌孔,從而極大地減少對地鐵運(yùn)營隧道圍巖的擾動(dòng)范圍。
圖5 搖動(dòng)式套管鉆機(jī)施工
成孔后澆筑鋼筋混凝土工程樁,初凝后緩慢地拔出鋼護(hù)筒的同時(shí)從外側(cè)注入純黏土漿。在樁周邊與地層之間形成泥漿層。減少工程樁沉降時(shí)對地層的影響,從而極大地降低對地鐵運(yùn)營隧道的不利影響。
(四)地鐵上方土體小分倉跳挖技術(shù)
地鐵隧道深埋于其上方的淺基坑中時(shí),在設(shè)計(jì)施工中,可將地鐵上方基坑劃分為一系列豎井或分倉,分倉寬度不大于15m,如圖6所示,每次開挖一個(gè)分倉,在限定時(shí)段內(nèi)完成該分塊開挖及底板施工,然后再跳挖施工下一個(gè)分倉,可以大大減少大面積開挖卸載引起的地層反彈量。通過分倉限時(shí)施工并壓載的方式,可以有效控制基坑下的隧道隆起。
圖6 地鐵上方基坑豎井分倉開挖示意圖
(五)門式框反壓施工技術(shù)
在3.3節(jié)的PDP施工完成后,蓋板施工根據(jù)事先設(shè)計(jì)的小分倉跳挖施工工序,每一小分倉見底后,及時(shí)施工分段底板,蓋板施工后,與結(jié)構(gòu)樁及工程樁一起形成門式框反壓(見圖7),以有效控制底板隆起,進(jìn)一步抑制開挖卸載引起的地層反彈,確保隧道安全。
圖7 蓋板施工
(六)地下水位下隧道注漿新技術(shù)
1. 止水措施
(1)管片開孔。管片開孔分兩步進(jìn)行,先在隧道正上部用取芯機(jī)打設(shè)一個(gè)外徑為Φ130mm、深度為100mm的孔。此位置位于兩個(gè)手孔中間;隨后在同一圓心處打設(shè)外徑Φ75mm、深度為160mm的孔(見圖8)。
圖8 隧道內(nèi)打孔位置示意圖(單位:mm)
(2)安裝止水裝置。將止水裝置安裝在開好的孔中。止水裝置結(jié)構(gòu)剖面圖見圖9。
圖9 止水裝置剖面圖(單位:mm)
(3)安裝球閥裝置。注漿管從安裝好的止水裝置法輪盤進(jìn)口中打入到設(shè)計(jì)深度后,在注漿管上焊接止水球閥,并關(guān)閉球閥止水。注漿時(shí)打開球閥便可注漿。
2. 注漿壓力控制措施
注漿壓力是注漿的主要參數(shù),對漿液的擴(kuò)散、裂隙充填、注漿效果起著決定性的作用,并與圍巖的裂隙發(fā)育程度、涌水壓力、漿液材料及凝膠時(shí)間有關(guān)。注漿壓力P的取值范圍:P0+2≤P≤P0+4,其中,P0為涌水壓力(MPa),施工時(shí)取用計(jì)算值的上限。
3. 封口措施
(1)經(jīng)過7天的測試,當(dāng)漿液強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí),拆除法蘭盤。
(2)部分割除止水鋼管(管片內(nèi)弧以內(nèi)50mm)及注漿錨桿。
(3)止水鋼板焊接密封。
(4)空隙部分用快干水泥抹平。
四、地鐵運(yùn)營隧道變形高精準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)
對于大規(guī)模隧道的建設(shè),自動(dòng)監(jiān)測有其特殊的優(yōu)勢:可實(shí)現(xiàn)無間斷自動(dòng)化監(jiān)測,采集數(shù)據(jù)快,可以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)正確及時(shí),并能消除偶然誤差;當(dāng)其監(jiān)測值超過報(bào)警值時(shí)能自動(dòng)報(bào)警,可輔助工程技術(shù)人員做出正確的決策,以便及時(shí)采取相應(yīng)的工程措施,使整個(gè)隧道工程施工處于受控狀態(tài),真正做到萬無一失。
(一)隧道變形自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成
自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)組成(見圖10)如下:高精度3D激光隧道掃描儀(見圖11)、測量萊卡機(jī)器人、監(jiān)測站、控制計(jì)算機(jī)房、基準(zhǔn)點(diǎn)和變形點(diǎn)等。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制。系統(tǒng)在無需操作人員干預(yù)條件下,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觀測、記錄、處理、存儲(chǔ)、變形量報(bào)表編制和變形趨勢顯示等功能。
圖10 高精度自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成
圖11 萊卡超高速3D激光掃描儀
(三)高精度變位實(shí)時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測的實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)工作正常后,可由遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)向監(jiān)測站發(fā)出指令,監(jiān)測站接受指令后依次進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性監(jiān)測和變形點(diǎn)監(jiān)測,通過高精度3D激光隧道掃描儀可準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)監(jiān)測到施工引起的地鐵運(yùn)營隧道結(jié)構(gòu)任何點(diǎn)的變形,之后將監(jiān)測數(shù)據(jù)和氣象感應(yīng)數(shù)據(jù)傳回控制計(jì)算機(jī),數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)自動(dòng)改正監(jiān)測數(shù)據(jù),并判斷監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)工作流程見圖12、圖13所示。
圖12 自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)工作示意圖
圖13 深圳地鐵1號(hào)線交易廣場區(qū)段掃描結(jié)構(gòu)整體視角圖
(三)自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與共享
1. 數(shù)據(jù)處理
采用極坐標(biāo)法施測,然后對施測結(jié)果進(jìn)行差分處理,每站觀測可在短時(shí)間內(nèi)完成,并且基準(zhǔn)點(diǎn)和變形點(diǎn)可同時(shí)觀測,可以認(rèn)為外界條件對基準(zhǔn)點(diǎn)和變形點(diǎn)的影響是相關(guān)的,將基準(zhǔn)點(diǎn)的差異加到變形點(diǎn)的觀測值上進(jìn)行差分處理,計(jì)算變形點(diǎn)的3D位移量。
2. 自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)的展示與共享
(1)實(shí)時(shí)監(jiān)測模式。注漿加固期間和基坑開挖期間啟用實(shí)時(shí)監(jiān)測模式,一般兩小時(shí)作業(yè)測一次數(shù)據(jù),系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算并展示各監(jiān)測點(diǎn)的變形時(shí)程曲線,超限自動(dòng)報(bào)警。
(2)信息化管理平臺(tái)展示。海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)能得到統(tǒng)一管理和共享,可方便及時(shí)快速進(jìn)行數(shù)據(jù)的查找、檢索和使用;避免由于管理人員對監(jiān)測數(shù)據(jù)的誤報(bào)、錯(cuò)報(bào)而導(dǎo)致的疏漏;可提高工作效率,促使監(jiān)測信息的及時(shí)反饋,快速形成監(jiān)測報(bào)告(圖14)。
圖14 深圳地鐵1號(hào)線交易廣場區(qū)段掃描結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)隧道對比
五、工程應(yīng)用——前海弘毅·全球PE中心項(xiàng)目基坑施工地鐵保護(hù)工程
(一)工程概況
前海弘毅·全球PE中心項(xiàng)目位于深圳前海桂灣片區(qū),項(xiàng)目平面位置如圖15所示,占地面積11 000 m2,北隔桂灣五路與卓越前海一號(hào)項(xiàng)目相鄰,東側(cè)緊鄰前海投資控股二單元五街坊項(xiàng)目,南側(cè)為桂廟渠和桂廟路快速化改造二期地下道路項(xiàng)目,西側(cè)為地鐵5號(hào)線南延線桂航區(qū)間隧道,項(xiàng)目場地被建成的地鐵11號(hào)線區(qū)間隧道分割、下穿,項(xiàng)目場地大部分在地鐵11號(hào)線安全限制區(qū)內(nèi)。圖16、圖17顯示了基坑與地鐵隧道的相對位置。
圖15 前海弘毅全球PE中心項(xiàng)目在桂灣的平面位置
圖16 前海弘毅北側(cè)基坑與地鐵隧道關(guān)系剖面圖
圖17 前海弘毅南側(cè)基坑與地鐵隧道關(guān)系剖面圖
(二)施工技術(shù)
前海弘毅項(xiàng)目基坑在地鐵11號(hào)線上方和緊鄰隧道側(cè)開挖,保護(hù)地鐵隧道是該項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為保護(hù)好地鐵隧道,該項(xiàng)目組合采用了隧道圍巖加固、地下連續(xù)墻護(hù)壁、小豎井分倉開挖、門式框反壓和隧道變形的高精準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測等組合技術(shù),基坑開挖順利。采用該成套技術(shù),項(xiàng)目實(shí)施效果良好。
(三)高精準(zhǔn)自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用
在本工程中采用高精準(zhǔn)自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)有效地記錄了隧道的真實(shí)狀態(tài)與缺陷信息,如標(biāo)注滲水區(qū)域或破損區(qū)域的面積等;通過對比不同時(shí)期隧道掃描結(jié)果,得出隧道結(jié)構(gòu)在此期間的變形情況(詳見圖14),同時(shí)得出了隧道結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)圖紙的偏差,有效地指導(dǎo)了施工,真正實(shí)現(xiàn)了信息化施工。
運(yùn)營隧道左線的隆起與沉降相對變化量較大,最大隆起與沉降的時(shí)程曲線見圖18和圖19。
我們針對跨地鐵運(yùn)營隧道地下空間施工組合技術(shù)的專項(xiàng)研究,主要取得了以下幾個(gè)方面的創(chuàng)新成果:
(1)創(chuàng)建了地鐵運(yùn)營隧道“群泵先注粘土水泥漿再注雙液漿”的圍巖加固技術(shù),與傳統(tǒng)純雙液注漿技術(shù)相比,加固效果顯著提升。
(2)建立了在跨地鐵運(yùn)營隧道的地下空間施工中采用小分倉跳挖結(jié)合門式框反壓技術(shù),有效控制了開挖卸載的地層反彈,確保了運(yùn)營隧道的安全。
(3)首次提出了地鐵運(yùn)營隧道的地下空間結(jié)構(gòu)與隧道結(jié)構(gòu)變形相互隔離的理念,并通過科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)措施,實(shí)現(xiàn)了施工過程和工后的變形相互獨(dú)立目標(biāo),應(yīng)用的成效明顯。
(4)利用高精度隧道3D激光掃描儀結(jié)合機(jī)器人,構(gòu)建了首套地鐵運(yùn)營隧道變形實(shí)時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng),為確保地下空間施工過程中運(yùn)營隧道的安全提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
跨地鐵運(yùn)營隧道的地下空間施工組合技術(shù)成果在深圳地鐵工程實(shí)踐中得到了成功應(yīng)用,首次突破了國內(nèi)外關(guān)于地鐵沿線地下空間開發(fā)的相關(guān)規(guī)定,解決了跨地鐵運(yùn)營隧道的地下空間合理利用與地下空間開發(fā)的重大技術(shù)難題,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,通過該技術(shù)的應(yīng)用,深圳前海自貿(mào)區(qū)被地鐵線路割裂的1900 hm2土地基本實(shí)現(xiàn)成片利用,已經(jīng)并正在產(chǎn)生顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益,證明該成果具有重要推廣應(yīng)用價(jià)值與前景。
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