地铁及岩土锚固技术探索.docx

1、地铁自始建以来 , 就以快捷、大运量的特点在解决城市交通中发 挥了重大作用。在我国, 由于人口众多 ,大、中城市人口集中 ,交通拥挤越来越严 重, 如何解决这一难题成为城市发展的瓶颈。随着我国国民经济的发展和技术的不断进步 , 地下铁道建设以它 不可替代的优势成为我国城市交通建设中的佼佼者。一、我国城市轨道交通建设 1 我国轨道交通建设的发展概况随着 我国城市人口和车辆的不断增加 , 在一些较为拥挤的大中城市地面交 通已无法满足人们的出行要求 , 这些城市面临巨大交通压力。而地下铁道与轻轨在解决城市交通问题上越来越显示其重要地 位。自上世纪 90 年代中后期 , 我国的轨道交通建设进入了高速发

2、展 时期。至今为止 , 我国已有许多城市如北京、上海、广州、深圳、南京 等拥有多条地铁线路在运行 , 对这些城市的发展和提高百姓的日常生 活质量做出了巨大贡献。此外, 现在各大城市都把地铁和轻轨建设列入未来的城市规划中 有些规划的线路已经在建。可以说, 我国地铁和轻轨建设的发展趋势是长期的、持久的。2地铁轻轨建设对城市地下空间开发的带动作用地铁等地下交通 设施的建设 , 带动了地下商场、地下停车厂、地下管廊、地下交通等 等设施的发展。随着城市建设的不断发展 , 城市地面可利用的空间越来越少 , 必 须向地下要空间 , 城市地下空间开发利用已成为必然的趋势。地铁和其它地下场所构成了未来城市人们生

3、活的新的空间。二、地铁工程主要施工方法地铁规范中所指的城市轨道交通是指 在城市中修建的快速、大中运量用电力牵引 , 采用钢轮钢轨的轨道交 通。线路可在地下、地面或高架桥上敷设。 本文在这里主要涉及的是地下敷设的地铁的施工方法。地铁的不同组成部分施工方法有所差别 , 应具体情况具体对待。车站工程的主要施工方法有明挖法、暗挖法以及盖挖法。区间工程的主要施工方法有明挖法、暗挖法以及盾构法。附属工程主要指地铁车站的风道、出入口等 , 主要采用明挖法和 暗挖法施工。车站、区间及附属工程施工方案的确定 , 通常综合考虑地质及水 文地质条件 , 社会环境要求等因素进行多方案比较 , 最终选择适合的 施工方案

4、。1 明挖法。 目前全国各大城市的地铁施工中明挖法施工的车站及区间占很 大比例。明挖法的施工主要是采取桩 +支撑或桩 +锚索、土钉墙以及地下连 续墙等作为围护结构 , 在维护结构安全稳定的状态下进行基坑内的土 方开挖及结构施工。具有施工简单、造价相对较低等优点 , 但对地面交通的影响较大。 2 暗挖法。暗挖法的施工特点是在地质条件的情况下 , 采用超前支护体系对 地层改善、加固。在超前支护的保护下采用复合式衬砌方法进行地下结构的初期 支护及二衬施工。施工中遵循管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量 的十八字方针。此外,盖挖法、矿山法、盾构法也各具特点和优势 , 这里不再一一 叙述。三、

5、锚固技术在地铁工程中的应用地下铁道建设的繁荣与发展给 锚固技术带来了极好的发展前景 ,相应的 ,锚固技术的发展也给地下 铁道的建设带来了革命性的进步。目前的地下铁道工程的施工已广泛应用了锚固技术 , 无论是明挖 法施工还是暗挖法施工 , 维护结构及超前支护结构的施工都离不开锚 固技术。1 锚固技术在明挖法施工中的应用。 对于明挖法施工的地铁车站深度较浅的基坑指基坑开挖深度在10以内,有条件时, 宜采用较为经济的土钉墙体系。 深度较大、基坑宽在 30以上时,一般采用桩 +锚索杆体系。 从目前地铁车站、区间的深度分析 , 采用桩 +锚和地下连续墙 +锚 作为围护结构的居多。从经济上考虑 , 也采用

6、土钉墙与桩 +锚结合的技术。 其中比较典型的是北京地铁五号线雍和宫站 , 其一侧围护结构上 部为土钉墙 , 下部为桩 +锚, 另一侧围护结构自上至下均为桩 +锚。在软土、沙层等土层 , 锚索采用钢绞线 , 长度为 2030, 拉力为 3001000,间距一般为 14 左右。2 锚固技术在暗挖施工中的应用。在暗挖法施工中 , 锚固技术主要应用在超前大管棚、超前小导管 以及锁脚锚管等方面。超前大管棚主要用于暗挖隧道下穿大的雨水管、 污水管或重要 地下构筑物及隧道开马头处 , 目的是控制管线或构筑物的沉降。施工一般采用地质钻 , 对较长的管棚 , 可采用夯管锤或定向钻。 地铁大管棚一般采用小于 30

7、0钢管, 管内填水泥砂浆。 管棚长度一般为 1020,目前, 最长的管棚已达到 120。管棚施工会扰动土层 ,一般要有 5 的地表沉降。 小导管主要应用于浅埋暗挖法施工的超前支护 , 用以防止开挖 面拱部土体塌方。小导管场度为 3035,前端设有注浆孔 , 用打入方式置入土层 , 上 倾角 1015。导管安装后 , 向管内注浆。注浆可采用单液浆或双液浆 , 浆液扩散半径为 15。 锁脚锚管是为控制暗挖施工土层沉降的措施 , 即在隧道开挖初期支护拱脚部位 , 增设一道锚管四、岩土锚固对环境的影响随着地下空间开发及锚杆、 锚索应用 密度的增加 , 岩土锚固技术对环境的影响已日渐突出。在以往的工程建

8、设中 , 由于未考虑锚杆、 锚索对后续工程的影响 , 特别是新开发城市对占用建筑红线外的地下空间还没有限制 , 或者城 市还没有全面规划 , 锚杆、锚索占用了过多的空间范围甚至是超出了 建筑红线 ,严重影响了后续工程的开展。针对以上情况 ,为解决锚固技术对环境的影响 , 保护地下空间环 境, 提出以下建议 1 城市整体规划中建筑红线的制定 , 应考虑地铁等 地下空间的范围和施工方法。2 锚索设计与施工时 , 首先应对周围环境做详细调查 , 包括对规划 方案要详实了解。设计时应充分考虑周围环境和城市规划 , 施工方案不应对后续工 程造成影响。3尽量减短锚索长度 , 以减少影响范围。减短锚索,必须加大锚索抗拔力 ,可采用大