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1、西安市快速轨道交通2号线一期地下工程施工方法摘 要 西安市快速轨道交通2号线一期工程地下车站、区间的施工方法受结构型式、工期、工程造价等多种因素的制约。根据施工进度以及施工对环境、投资、工期等的影响,进行了地下车站施工方法的比选。对不同区间隧道采用明控法、矿山法、盾构法进行施工的适应性作了分析。讨论了饱和砂土液化、湿陷性黄土、饱和软黄土等不良地质情况下所采用的工程措施,对地裂缝及文物保护等问题作了初步分析。关键词 地铁车站,区间隧道,施工方法1项目背景西安市从20世纪90年代初开始筹划、研究发展城市快速轨道交通。目前《西安市城市快速轨道交通建设规划》已经报国家批复,近
2、期计划建设2号线和1号线。西安市城市快速轨道交通2号线(以下简称2号线)是西安市首条开工建设的轨道交通工程,为西安市轨道交通线网南北向骨干线。线路北起待建的郑西铁路客运专线西安北客站,向南至终点韦曲站。2号线近期建设线路全长26.302km,其中地下线20.919km、敞开段0.45km、高架线4.933km。全线共设21座车站,其中4座高架站、17座地下站,5座车站分别与其它轨道交通线换乘。一期工程为铁路北客站至长延堡站,除城运村以北至北客站为高架段以外,其余均为地下线。2沿线工程地质及水文地质2.1地形地貌西安市位于渭河冲积平原—关中平原的中部。2号线呈南北向展布
3、,贯穿城区,沿线地势平坦开阔,东高西低,中间高南北两侧低,平均坡降约2‰~5‰,局部黄土梁洼区坡降较大线路。自北而南依次通过渭河冲洪积平原、黄土梁洼、橘河冲积平原三个次级地貌单元。2.2地层岩性关中平原中部沉积了巨厚的第四系地层。2号线线路通过不同的地貌单元,岩性及岩土组合也有较大差异。各车站、区间隧道主要修筑于第四系全新统、上中更新统风积及冲积土层中,其横波速率为170~350m/s,属中硬场地土和中软场地土两类。前者主要分布渭河、橘河河床及阶地区、后者主要分布于黄土梁洼区。沿线地层以人工填土、黄土、黄土状土、砂层、粉质黏土为主。对2号线影响较大的地质问题有地裂缝、
4、饱和软黄土、湿陷性黄土、液化砂层。此外,西安市的人工填土不仅分布广、厚度大,土层的产状和厚度在平面上变化迅速,而且性质十分复杂。人工填土在2号线广泛分布,最厚处大于10m。2.3水文地质2号线主要行经于潜水含水层系统中。渭河河漫滩及一、二级阶地一带水文地质条件差,含水层厚,渗透系数大,其它地段均较好。环城墙护城河因渠道挖深大,也可能对其下通过的区间隧道产生渗漏。水质对混凝土建筑材料不具腐蚀性,仅局部地段对混凝土中的钢筋有一定腐蚀性。2.4地震条件及评价西安市位于高地震烈度区,抗震设防烈度为八度。2号线—期工程地震动峰值加速度值为0.20g,地震动反应谱特征周期为0.3
5、5s。3车站施工方法比选地下车站施工方法的选择,不仅受沿线工程地质和水文地质条件、周边环境条件、埋置深度和城市规划等因素的制约,而且对线路的平纵断面、工程的实施难度、工期、造价,以及施工期间的城市居民生活、经济活动和周围环境等都会产生直接影响。因此必须通过对技术、环境影响和使用效果等综合评价,依据下述几方面的综合比选确定施工方法。3.1施工难度选择施工方法时应考虑工程本身施工难度、施工前期准备工作实施的难易程度、施工安全等方面。具体应从施工技术的成熟性、地面沉降控制、工期、工程造价、房屋拆迁、管线改移及处理措施等方面考虑。3.2施工对环境的影响施工对环境的影响着重体现
6、在对城市交通的影响、城市居民生活的影响、商业经济活动的影响以及环境污染等方面。特别是在交通繁忙地段的地铁车站,如采用明挖法施工,其地面交通组织的成败是关系到施工方案能否成立的关键。3.3土建投资的影响结构型式与施工方法对土建投资起着决定性的作用。土建投资内容主要有工程费、房屋拆迁费及安置费、管线迁改费等。3.4施工工期的影响车站的土建施工工期不仅受全线总工期的制约,同时也直接影响到机电设备安装及装修的工期。对于有盾构始发、过站及终到要求的车站,车站土建工期还将影响区间的贯通工期。因此,根据相关工期要求,合理选择车站结构型式和施工方法十分重要。3.5其它根据国内外在土层
7、中修建地铁的经验,地下车站应优先采用常规的明挖法施工;当不允许长期占用既有道路施工时,可采用盖挖顺筑法、盖挖逆筑法;仅当不具备明挖条件或当车站埋置过深,采用明挖法施工很不经济时,方可考虑采用暗挖法施工。此外,对于枢纽车站或具有综合功能要求的车站,一般也不宜采用暗挖法施工。根据上述原则结合西安地铁2号线一期工程沿线工程地质及水文地质条件、周围环境等情况,经综合分析比较在地下车站埋置较浅、场地相对开阔且具备明挖施工条件的车站采用明挖法或盖挖法施工;对位于明城墙内中心城区核心地段的钟楼站,由于站位地面商业繁华、交通饱和、人流密集,不具备明挖条件,考虑采用暗
