天津地铁沙柳路车站深基坑施工技术论文（精选4篇）精选

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篇1：天津地铁沙柳路车站深基坑施工技术论文

天津地铁沙柳路车站深基坑施工技术论文

摘 要:结合具体工程实例,从基坑围护、土体加固、坑内降水、基坑开挖等方面介绍了深基坑施工技术,并对其施工效果进行了分析,表明效果良好,保证了深基坑和周围环境的安全。

关键词:深基坑,土体加固,开挖,环境监测

1 工程概况

天津地铁2号线沙柳路车站位于河东区卫国道与贺兰路的交口处,在卫国道北侧辅道下,是地铁2号线与远期7号线之间的换乘车站,2号线与7号线在沙柳北路与卫国道交口成“十”字相交(交角为99°,2号线在上,7号线在下)。

车站为双层岛式车站,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。车站主体结构基坑长210m,宽19.7m～23.7m,开挖深度为15.97m～17.85m,并设3个出入口、2条风道。

卫国道是天津市的主要交通干道,为迎宾道。同时,沙柳路站基坑北侧的建筑多,如顺驰太阳城康体中心距主体围护结构边缘仅16m,建筑师走廊距西端头井边缘仅21.4m。设计要求基坑变形控制保护等级为一级,即地面最大沉降量不大于0.1%H,围护墙最大水平位移不大于0.14%H(H为基坑开挖深度),且不大于30mm。为此,在基坑开挖过程中,确保周围环境的安全尤其重要。

2 主要施工工艺

2.1 基坑围护

本工程在施工地下连续墙时,采用“液压抓斗成槽法”。对于800mm厚的地下连续墙采用锁口管接头的方式,而换乘段考虑与远期7号线相交,故北侧采用44m,深1000mm厚的地下连续墙同时兼作7号线端头井的围护结构,为保证44m长地下连续墙的垂直度、稳定性及接头的质量,将其接头方式改用混凝土榫式预制接头,实践证明,此接头方式对于44m深的地下连续墙的施工是很可行的。换乘段南侧地下连续墙考虑方便远期7号线区间施工时盾构机穿越,故在-19.7m以下采用新材料玻璃纤维钢筋代替普通钢筋,既可保证普通钢筋的各项性能,同时,盾构机也可绞断穿越。

2.2 土体加固

为改善基坑内部及周围的土体,提高基坑开挖阶段被动区土体的侧压力和基底的隆起,故需要对深基坑部分内部及周围土体进行加固处理。

为加强地下连续墙底部的稳定性,减少墙体的垂直沉降,每5m～6m幅宽的地下连续墙内设置2根注浆管,每根注浆管注浆量2m3,对墙趾土体进行注浆加固。浆液采用双液浆,浆体进入土体后,早期固结快,浆液不易流失(经测试,3d即可达到70%的加固强度),为基坑开挖创造了条件。

2.3 基坑降水

基坑开挖要穿越上部粉土层,坐落在粉质粘土层中,由于粉土、粉质粘土同属含水地层,地下水较丰富,根据每口井的有效抽水面积(约100m2),需在开挖面积约4500m2的主体结构基坑中布置46口降水井(其中32口降潜水井,14口降承压水井),深井埋设深度比挖土基底深6m。同时基坑内设置9口水位观测井(东西端头井各设置1口,标准段内设置6口,换乘段设置1口);在基坑围护结构外侧布置16口水位观测井,用于观测基坑内降水对基坑外地下水位的影响,根据坑内外水位变化,确定降水的速率和抽水量。

根据地质情况,本工程分别设置降潜水井点和降承压水井点。采用钻机成孔。降潜水井井径为705mm,井深为基底以下6m,全孔下入400/300mm水泥砾石滤水管,滤水管外包一层40目尼龙网。地面1m以下井深范围内回填粒径为3mm～7mm滤料,孔顶处1m深度用粘土填塞。降承压水井井口位于地面以上0.7m,以防止地表污水渗入井内,并用水泥浆封口,深度不小于3m,井壁管采用焊接钢管,250mm(内径);采用桥式滤水管,滤水管外包一层40目尼龙网,滤水管的直径与井壁管的直径相同;沉淀管接在滤水管底部,直径与滤水管相同,长度为1m,沉淀管底口用铁板封死;从井底向上至滤水管顶部以上1.5m均围填中粗砂;在中粗砂的围填面以上采用优质粘土围填。在每口深井内放入1台深井潜水泵做重力排水。

2.4 基坑开挖

1)合理划分开挖段。车站主体结构基坑长210m、宽19.7m～23.7m,根据地铁车站施工的特点和结构施工的要求,将基坑划分为9个开挖段,即1个换乘段、2个盾构工作井、6个标准段,每段长度20m左右。

2)挖土。在基坑开挖施工时,认真贯彻“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则,严格控制基坑暴露的面积和深度。在基坑开挖时,分段、分区、分层、对称进行,不得超挖。每层土体的`开挖深度以设计的支撑位置为准,确保在基坑开挖后能及时进行支撑安装,减少围护墙的位移。同时保证每步开挖所暴露的部分地下墙体宽度控制在3m～6m,每层开挖深度不大于2m,严禁在一个工况条件下,一次开挖到底。根据实际情况,确定每区土体的开挖顺序,基本原则为:先中间,后两侧,确保两侧预留土堤护壁,减少围护墙的悬臂长度和悬壁时间。

深基坑开挖是从上到下分段、分区、分层进行,分层开挖施工时,根据施工区域的地质情况,临时边坡控制在1∶2以上,每层设3m宽平台,保证开挖机械设备的运作。基坑开挖到坑底标高时,总体基坑纵向坡度控制为1∶3,以确保边坡的稳定。

2.5支撑

主体结构基坑采用的支撑体系为609mm(壁厚16mm)的组合钢管支撑、部分现浇钢筋混凝土角撑和钢格构柱。组合钢管支撑基本为排撑,端头井和换乘段的部分位置为斜撑,其余均为直撑;基坑标准段和换乘段布置4道支撑,东、西端头井布置5道支撑,其中第3,4道斜撑为双拼支撑,上下道支撑间距在3m～4m不等。在端头井的转角处及换乘段的直角转角处分别设置了300mm厚的现浇钢筋混凝土角撑,其位置在相应的支撑下方。在换乘段的中部沿地连墙纵向设置了3根钢格构柱。

2.6 环境监测

施工监测的内容包括:地下连续墙顶位移、沉降;地面、管线及周边建筑物的变形;坑底隆起;围护墙的变形;土体分层沉降;支撑轴力;围护墙钢筋应力;地下水位观测;孔隙水压力观测;土压力观测;工具桩垂直沉降观测。

监测工作根据各个施工阶段进行动态同步监测,施工期间监测频率为1次/d～2次/d;施工后期,每间隔1d～3d进行1次后期变化监测。根据每日监测情况,及时对基坑开挖的速度和深度、降水的速度和降水量、支撑安装的及时性和施加预应力情况等进行调整,使深基坑施工在监控信息指导下,正确、合理地进行。

3 结语

沙柳路地铁车站主体结构基坑施工,由于采取了科学合理的技术措施和严格的施工管理,在施工中取得了很好的效果,达到了一级基坑安全保护等级的要求,周围地表沉降也控制在允许范围内,周围建筑物未发生过量下沉及开裂、破损的现象。

1)基坑围护结构地下墙的垂直度均小于3‰,墙面平整,接缝密贴,无明显漏水,地下墙墙趾注浆量充足,控制了基坑内外的渗水。

2)由于在基坑施工时确定了正确的降水方案,控制了降水速度和降水量,基坑内的水位始终保持在开挖面以下。因此,基坑内开挖的是干土,这既保证了基坑开挖的安全,又保证了环境的整洁,同时使基坑外的水位稳定(基坑外观测井的水位变化均在500mm以内)。

3)对基坑转角处的土体及换乘段底部土体进行有效的加固,既达到了设计要求,又确保了深基坑开挖施工的安全,同时加快了施工进度。

参考文献:

[1]陈宗平.深基坑支护设计与施工技术探讨[J].山西建筑,,30(8):40 41.

篇2：天津地铁下瓦房车站深基坑施工技术论文

天津地铁下瓦房车站深基坑施工技术论文

【摘 要】 在天津软弱的地层和林立的建筑群间进行深基坑施工，为确保深基坑的施工安全，必须要有科学、合理及完善的施工技术，文章介绍了天津地铁1号线基坑开挖最深的下瓦房地铁车站的深基坑施工技术，为今后天津地铁及更多的地下工程深基坑施工提供参考。

【关键词】 深基坑围护 基底加固 降水 支撑 开挖 环境监测

一、工程概况

天津地铁1号线下瓦房车站位于宁波道以南、琼州道以北的大沽南路下，是1＃线与5＃线之间的换乘车站，1＃线与5＃线在大沽南路与奉化道交口成“十”字相交(交角为83°，1＃线在上，5＃线在下)。

车站为双层岛式车站，地下一层为站厅层，地下二层为站台层，地下三层为换乘段节点部分。

车站主体结构基坑长204.3m，宽19.3～21.55m，开挖深度为16.5～23.553m，并设4个出入口、2条风道，见图1。

大沽南路是天津的主要交通干道，基坑周围建筑多，如鸿起顺饭店与主体结构围护间距仅7.5m，10层楼的下瓦房距南端头井10m，受车站基坑施工影响的还有琼州道和奉化道交口的6层居民楼、北段基坑西侧的3幢7层居民楼以及在建的恒华大厦高层建筑等。为此，设计要求主体基坑施工安全保护等级为一级。

二、工程地质和地貌

基坑开挖深度为16.5～23.553m，围护结构深度为27.5～39.0m。天津地区是冲积平原，地形平坦开阔，表覆第四系全新人工填土层(杂填土)，主要土层有粉质粘土、粉土、粉砂、细砂、中砂等；土质松软，结构松散，见表1。

表1 主要软土物理力学指标

本场地地下水类型为第四系孔隙潜水， 赋存于第四系粘性土、粉土及砂类土中， 地下水较丰富。 地下水位深1.0～2.4m(高程+0.8～+2.0m)，水位变幅在1.0～2.0m，地下水主要补给来源为大气降水，在第Ⅲ陆相层中粉土及砂类土层中的地下水具微层压性。

三、主要施工工艺

天津地铁1号线下瓦房车站为长大型深基坑，基坑施工包括基坑围护、基底加固、坑内降水、基坑开挖、支撑和基坑监测等。

1. 基坑围护

当基坑开挖深度超过10m、基坑平面超过1000m2时，钢板桩、混凝土板桩、搅拌桩作为围护结构，一般难以抵抗侧向土水压力，而采用地下连续墙作为围护结构是最适宜的，因为它具有施工振动小、噪音低、对周边环境无扰动、墙体刚度大、阻水性能好、能适应多种地基条件、施工安全等众多优点。

本主体结构基坑采用国家级工法“地下连续墙液压抓斗工法”施工的地下连续墙作为基坑围护结构，其规格及数量见表2。

表2 连续墙围护结构简明表

2. 基底加固

为改善基底土体，提高基坑开挖阶段被动区土体的侧压力和基底的上涌，对深基坑的基底土体进行加固处理，目前可采用的土体加固主要手段有分层压密注浆加固或水泥搅拌桩加固，由于采用水泥搅拌桩加固施工周期较长，对基坑内的土体扰动大，易产生基坑失稳、纵坡不稳等现象，而采用分层压密注浆进行加固，则施工中成孔孔径小(钻孔孔径为73mm)，对基坑内土体扰动小，施工周期短；当采用双液浆加固时，浆体进入土体后，早期固结快，浆液不易流失(经测试，3天即可达到70%的加固强度)，为基坑开挖创造条件。因此，下瓦房车站采用了双液注浆加固方法。在主体结构基坑内基底位置(南、北2个端头井和换乘段肋部及地下连续墙底部)进行地基加固处理，注浆孔间距为1.0～1.2m。加固后效果明显，经检测，土体强度超过设计的加固技术要求指标Ps=1.2MPa。

3. 基坑降水

天津地区地下水丰富，土体颗粒大，透水性强，在深基坑施工时，降水可提高基坑开挖施工过程中的边坡稳定和防止基底涌土、涌水现象的产生。

根据在基坑开挖区钻探的7只钻孔(ZXWF-1、3、7、10、19、21、25)的资料综合分析，施工场区地形平坦，各孔孔口标高相差不大，故以ZXWF-7钻孔资料作为布置深井降水的主要依据。

基坑开挖要穿越上部粉土层，座落在粉质粘土层中，由于粉土、粉质粘土同属含水地层，地下水较丰富，根据每口井的有效抽水面积(约130m2)，需在开挖面积约4210m2的主体结构基坑中布置32口降水深井，深井埋设深度比挖土基底深4.5m。同时基坑内设置3口水位观测井(标准段内设置2口，深17.0m；换乘段设置1口，深24.0m)；在基坑围护外布置4口水位观测井，深10.0m，用于观测基坑内降水对基坑外地下水位的影响，根据坑内外水位变化，确定降水的速率和抽水量。

(1)深井施工

采用钻机成孔，井径为705mm，井深为基底以下4.5m，成孔为6.0m，井管材料为φ500/400mm水泥砾石滤水管，井口下部3m的滤水管外包一层40目尼龙网。回填滤料高度是从孔底填到地面以下1.5m范围内，回填粒径3～7mm滤料，孔顶处1.5m深度用粘土封堵。在每口深井内放入1台深井潜水泵作重力排水。

(2)降水控制

降水使基坑内的土体排水固结，并具有一定强度，从而提高坑内土体的水平抗力，减少基坑的变形量。根据下瓦房站的土体渗透性和基坑的周围环境，严格控制基坑内的降水速度和降水量非常重要，若基坑内过早或过量降水，则会使基坑外地下水位太低，而产生过大沉降，影响周围环境的安全。因此，基坑降水必须和开挖密切配合，施工中采取分段、快速、集中降水的方法，并且依据土体渗水速率、基坑内土体疏干情况和基坑开挖的速度进行降水，主体结构深基坑是采用分层降水法，在基坑开挖前5～7天开始进行降水，由深井内的水泵位置来控制降水深度，由调节抽水时间来控制基坑内的出水量。通过基坑内的观测井，掌握水位变化情况，其控制高度应通过计算确定，既不要抽水过深引起地面沉降，也不要抽水过浅危及坑底安全。基本将地下水降至基坑开挖面下1.0m左右，即满足开挖该层土体的要求。结构段施工完毕，随即停止抽水。

4. 基坑开挖

下瓦房站主体结构是一个长大型基坑，两端设盾构工作井，中间有与5＃地铁线相连的换乘段(比标准段结构多一层)，在基坑周围有数十栋的建筑物，距基坑最近的鸿起顺饭店仅7.5m，而且交通车辆仅靠基坑一侧的道路通行，给基坑施工带来较大困难。

(1)合理划分开挖段

车站主体结构基坑长204.3m、宽19.3～23.8m，根据地铁车站施工特点和结构施工要求，将基坑划分为10个开挖段，即1个换乘段、2个盾构工作井、7个标准段，每段长度约20m，见图2。

(2)挖土

在基坑开挖施工时，贯彻集中、快速施工的原则，严格控制基坑暴露面积和深度。在基坑开挖时，分层、分步进行。每层土体的开挖深度以设计的支撑位置为准，确保在基坑开挖后能及时进行支撑安装，减少围护墙的位移。根据实际情况，确定每单元土体的开挖顺序，基本原则为：先中间，后两侧，确保两侧预留土堤护壁，减少围护墙的悬臂长度和悬壁时间，见图3。

深基坑开挖是从上到下分段、分层、分单元进行，分层开挖施工时，根据施工区域的地质情况，临时边坡控制在1∶2以上，每层设3.0m宽平台，保证开挖机械设备的运作。基坑开挖到坑底标高时，总体基坑纵向坡度控制为1∶3，确保边坡的稳定。由于主体结构施工是根据总体施工计划进行的，在北侧3段施工后，进行南侧的基坑施工，北侧边坡需要暴露一段时间，为了减少坡面受雨水的冲刷，在北侧边坡上采用钢丝网和50mm厚的细石混凝土进行保护，在坡底设置300mm×300mm的排水沟，保证雨水、地表水能够及时排除。

(3)挖土设备

基坑需开挖约80 000m3的土方量，开挖时又受到支撑的影响；基坑开挖有5～7层不等，开挖深度为16.5～23.553m，故配备了1m3挖掘机2台、12m臂长的挖掘机1台、20m臂长的挖掘机1台、0.2m3挖掘机2台，保证基坑开挖施工的需要。

根据每层开挖土体位置，在开挖第一层时采用1m3挖掘机，快速进行挖土；在开挖下层土体时，采用长臂挖掘机在地面上取土，可以减少对支撑的碰撞；小型挖掘机可以穿越在基坑下面，挖掘支撑下部和角落的土体，形成立体开挖作业，缩短挖土时间。同时采用小型液压挖掘机水平挖土、伸缩长臂液压挖掘机垂直输送的方法，使水平挖掘和垂直运输分离，并做到纵向放坡，随挖随刷坡，防止发生纵坡滑坡。

5. 支撑

主体结构基坑采用的支撑体系为φ609mm(壁厚16mm)的组合钢管支撑和部分现浇钢筋混凝土撑。组合钢管支撑基本为排撑，基坑端部为斜撑，设置在围护拐角处的角撑为现浇钢筋混凝土撑。基坑标准段为4道支撑，南、北端头井布置5道斜支撑，换乘段为6道支撑，上下道支撑间距在2～4m不等。

(1)施工要求

当开挖出一道支撑的位置时，即按要求在支护桩两侧断面上测定出该道支撑两端与支护桩的接触位置，以保证支撑位置准确(严格控制支撑端部的.中心位置)，且与支护结构面垂直，接触位置应平整，使之受力均匀。基坑开挖至设计标高后，及时安装支撑，并按设计要求施加预应力。

(2)钢支撑安装及施加预应力

由于基坑中部无支撑立柱，支撑跨度达19.5～21.8m，经我公司确定，在设计支撑轴力大于2200kN的部位，应采用上下双榀φ609钢支撑，为保证支撑的稳定，钢支撑将以设计支撑为中心上下布置，间距控制在30cm左右。

钢支撑安装前，根据支撑位置的实际长度进行拼装，施工中使用的组合钢支撑长度规格有0.1～13m不等，并有可伸缩调节的活络支撑，钢支撑一端为固定段，另一端为活络段，中间由不同长度的直支撑组成，两支承点间的中间段一般控制在3节。

当开挖至支撑土面时，立即进行支撑安装，标准段支撑两端不设预埋钢板，施工时在支撑两端将槽壁凿出主筋，然后再焊小三角牛腿(其尺寸为20mm×200mm×350mm)。端头井端头位置的支撑均设计为斜撑，支撑受力点必须预埋钢板(其外形尺寸为200mm×1000mm×1000mm)，以备焊接斜牛腿，斜牛腿用厚20mm钢板按实际角度预制，外形尺寸为700mm×700mm×500mm的三角形。

钢支撑采用50t吊机安装就位，并同时施加预应力，预应力应达设计轴力的40%～80%不等，其偏差值不大于50kN。当在第一次施加预应力后12h内，观测预应力损失及墙体水平位移。当昼夜温差过大，导致支撑预应力损失时，应复加预应力至设计值；当墙体水平位移速率超过警戒值时，可适量增加支撑轴力，以控制变形。

钢支撑拼装要确保直线度，其允许误差≯1.5‰，且≯50mm，活络伸缩头伸出长度≯200mm。支撑端面必须与地下连续墙紧贴，空隙处填C20细石混凝土或塞铁。

(3)混凝土三角撑

由于基坑转角处采用的是斜撑，而斜撑距离短，无法使用伸缩支撑段(一般伸缩支撑段长2.8m)，若采用型钢等，则影响预应力的施加，因而转角处支撑成为薄弱环节，易产生围护墙变形；再则转角处围护地下墙的两个面大小不等，所受土压力也不等，会造成转角幅地下墙的旋转。采用现浇钢筋混凝土角撑，可不受转角处的形状差异、转角处两边长度不等的影响，从而增强了基坑支撑的稳定性。

主体结构基坑的转角处，按照设计支撑高度的要求，设置了厚600mm的钢筋混凝土角撑，角撑大小由围护地下端支撑点的位置决定，采用早强C40混凝土浇注。

6. 施工监测

施工监测的内容包括：基坑内外的情况观察、地表及周边建筑物沉降、连续墙位移、横撑内力、连续墙内力、地下水位观测和基坑回弹。

监测工作根据各个施工阶段进行动态同步监测，施工期间监测频率为1～2次/d；施工后期，每间隔1～3d进行1次后期变化监测。根据每日监测情况，及时对基坑开挖的速度和深度、降水的速度和降水量、支撑安装的及时性和施加预应力情况等进行调整，使深基坑施工在监控信息指导下，正确、合理地进行。

四、小结

下瓦房地铁车站主体结构基坑施工，由于采取了科学合理的技术措施和严格的施工管理，达到一级基坑安全保护等级的要求，周围地表沉降控制在允许范围内，周围建筑物未发生过量下沉及开裂、破损。

1．基坑围护结构地下墙的垂直度均在1/300以上，墙面平整，接缝密贴，无明显漏水，地下墙墙趾注浆量充足，控制了基坑内外渗水通道。

2. 由于在基坑施工时确定了正确的降水方案，控制了降水速度和降水量，基坑内的水位始终保持在开挖面以下。基坑内开挖的是干土，既保证了基坑开挖的安全，又保证了环境的整洁，同时使基坑外的水位稳定(基坑外观测井的水位变化均在500mm以内)。

3. 对基坑底部土体进行有效的加固，既达到设计要求，又未对基坑内的开挖土体产生过大的扰动，确保深基坑开挖施工的安全，同时加快了施工进度。

4. 充分运用深基坑施工的“时空效应”原则，将长大型深基坑分段、分层、分单元进行开挖、支撑，使基坑开挖和支撑两道工序有机地结合，有效地控制了深基坑围护结构的位移量，经监测，围护地下墙的位移量控制在15mm左右。

5. 正确、及时的监测，对深基坑施工进行动态管理，获到了完整的数据，实现了信息化施工，保证了深基坑和周围环境的安全。

下瓦房地铁车站深基坑施工的成功，为在天津地区进行大型深基坑或超深基坑的施工积累了经验，可供今后天津地铁深基坑施工参考。

篇3：非破路施工地铁车站技术经济的比较论文

我国城市轨道交通建设发展迅猛,不仅各种施工技术水平得到提高,而且造价逐步趋于合理。目前有许多城市人口密集,交通运输繁忙、地面建筑物高大林立、地下管线密布,针对这种情况许多城市希望不破除既有道路,不影响既有交通,又能在地下安全的修建地铁。针对这一点,笔者以某个城市的研究为例,对比分析,进行造价剖析,供同行参考。

1 工程概况

本工程为某城市地铁,地铁东西向贯穿城市主城区,途经汽车客运站、大型文化广场、火车站及城市重要商业中心和客流集散点。线路全长约20 km,均为地下线。共设车站17座,均为地下车站,其中5座车站为换乘站。

2 地下车站非破路施工的适应性

2.1 工程地质适应性

本工程地铁沿线基本覆盖的是人工填土、黏土、粉土、粉砂及风化的页岩、灰岩岩层。正在修建和已经建成的北京地铁14号线、大连地铁1号线以及沈阳地铁1、2号线的部分车站地质情况与本工程车站所处的地质条件基本相同,上述这些城市的部分车站均采用的是非破路的工法施工,所以本工程的地铁车站可以采用非破路施工。

2.2 水文地质适应性

本工程地铁沿线地表水系主要为故黄河水系,该水系横贯城区,采用非坡路工法施工,可以有效的避绕水系,提高工程的安全性。

另外,本工程地铁沿线地下水也较为丰富,地铁沿线各车站地下水位均埋深约为2.0~3.2 m,若采用相应的措施进行疏干,采用非坡路工法施工方案是可行的。

2.3 周边环境适用性

本工程地铁沿线两侧建筑密集,主要为商业、住宅、工厂密集区等多层及高层建筑,若采用明挖法施工,必将有大量房屋拆迁、商场停业、工厂停产搬迁,大量人员流动,采用非破路施工法施工可以避免该情况发生。

另外,根据资料显示,地铁沿线地下有给水、排水、燃气、电力、热力、通信等管线,管线分布密集,平均埋深1.0 m,最大埋深小于3.0 m,多沿道路两侧敷设。若采用明挖法施工,必将有大量管线需要迁改,投资巨大,同时也会给老百姓的生活带来不便,所以采用非破路施工法施工可以避免该情况发生。

再者,本工程地铁沿线主要在城市主干道下方,城市主干道承担该城市重要的交通任务,车流及人流量很大,若采用明挖发施工,施工期间必将引起地面交通的拥堵,给老百姓出行带来诸多不便;另外,工程完成之后,若城市干道的路面沉陷达不到预计的情况,可能会给城市干道的运输带来极大的安全隐患,所以采用非破路施工法施工可以避免以上情况发生。

篇4：非破路施工地铁车站技术经济的比较论文

目前,地铁车站非破路施工常用的施工方法主要有“侧洞法”、“中洞法”、“洞桩法”等。各种工法各有其优缺点,且都有成功实施的先例,但也都有一定的不足之处。

3.1 侧洞法

先开挖两侧部分(侧洞),在侧洞内做梁、柱结构,然后再开挖中间部分(中洞),并逐渐将中洞顶部荷载通过侧洞初期支护转移到梁、柱上。是修建大跨隧道常用的方法,但由于初次揭露的是两个侧洞,跨度大,且要同步,对地表扰动大,安全性稍差。

3.2 中洞法

“中洞法”的核心是“CRD”工法,按照“小分块、短台阶、快封闭”的原则,步步为营,施工安全度高,地面沉降及影响范围小;此工序转换是各种工法中次数最多的,在目前国内施工技术和工程管理水平条件下,很难限制工序转换中附加位移;而且与“侧洞法”相同,由于施工过程中必须采用大量的临时支护,废弃工程量大。

3.3 洞桩法(PBA工法)

是对传统的地面框架结构施工方法和暗挖法进行有机结合,将导洞技术、桩技术、拱技术及框架结构的受力机理进行综合运用的一种新的地下工程施工工法。在地下小导洞内施作围护边桩、中柱、底梁和顶梁、顶拱,共同构成桩、梁、拱支撑框架体系,承受施工过程的外部荷载,然后在顶拱和边桩的保护下,逐层向下开挖土体,施作内部结构,最终形成由外层边桩及顶拱初期支护和内层二次衬砌组合而成的永久承载体系。克服了工序转换多的缺点,地面沉降控制较好;但为了扣拱,除了必须施作中柱及上下导洞外,还要施作围护边桩及成桩导洞,增加了工程量。 3.4 柱桩法

本方法具有PBA和中洞法的特点,即先挖柱洞完成中柱再开挖中洞。其它和压力转换基原理和中洞法相洞。

3.5 管幕法

利用微型顶管技术在拟建的.地下建筑物四周顶入钢管(或其他材质的管子),形成管幕结构,钢管之间采用锁口连接并注入防水材料而形成水密性地下空间,在此空间内可修建地下建筑物。一般情况下钢管直径较小。但目前又诞生出采用大直径顶管技术完成管幕结构,利用大直径钢管作为结构支撑体系及施工作业空间完成车站顶板、侧墙施工。土体开挖阶段管幕起支护、挡水作用,之后又是主体结构的一部分,无需施工基坑围护结构,无需降水。

3.6 非破路施工几种工法的技术经济比较

见表1。

4 全线非破路施工与明挖法施工的主要技术经济比较

4.1 工程费比较

本次研究对地铁全线工程进行了明挖和非破路施工两大工法的研究。全线共17个车站,明挖方案,工程投资27.40亿元;若采用非破路施工方案,工程投资31.51亿。非破路施工方案较明挖方案投资增加4.11亿元。

4.2 工程建设其他费比较

明挖方案房屋拆迁面积为21.65万平方米,投资15.16亿元;非破路施工方案,房屋拆迁面积为12.8万m2,投资12.06亿元,减少了8.85万m2房屋的拆迁,投资减少3.10亿元。

明挖方案要破除既有道路,部分管线要迁改,投资3.6亿元;非破路施工方案,则有效的避免了管线的迁改,投资1.49亿元,较明挖方案投资节约2.11亿元。

另外,若车站采用非破路施工,则不会破除既有道路,较明挖法施工节约道路

路面的破复补偿费用和交通疏解费用共约0.85亿元。

4.3 具体技术经济比较表

见表2。

5 结语

该城市地铁采用非破路法施工方案,在技术方面,车站主要采用非破路施工的各种施工工法,结合多种辅助措施加固围岩,有效降水等措施确保施工安全完成;经济方面,若采用非破路(车站采用非破路施工,区间采用盾构法施工)工法修建地下车站和区间隧道其工程费用与明挖方案相比投资增加3.72%;其他建设费主要是房屋拆迁补偿费、管线切改费、交通疏解费、路面破复费等费用节约2.97%;预备费和专项费用投资增加1.02%;综合起来采用非破路施工方案较明挖方案总投资增加1.77%,总投资略有增加。社会效应方面,采用非破路工法可以最大限度的减少对城市交通的影响,减少拆迁量,降低社会稳定性风险,社会效益、环保效益较好。所以本工程地铁采用非破路法施工是可行的!