地铁车站洞桩法（pba）施工结构受力变形和沉降监测分析

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1、地铁车站洞桩法（PBA）施工结构受力变形和沉降监测分析烟台市交通工程质量监督站264000摘要：在市IX修建地铁隧道工程，施工所引起的地面沉陷将有可能危及周围建筑设施和地下管线等的安全，造成严重的经济损失和社会影响。如何在城市地下工程施工过程中防止地层坍塌，保证支护结构的安全并可靠地预计和有效地控制施工所引起的地面沉陷以保护工程沿线建筑物和地下管线的安全，已成为城市地铁工程建设中必须解决的一项重要课题。木文依托北京地铁6号线朝阳门车站PBA工法暗挖施工过程中沉降监测项目，对大断面暗挖法施工引起的车站地表沉降规

2、律进行研究。关键词：城市隧道；浅埋暗挖法；地层变形；地表沉降；沉降监测1概述众所周知，隧道施工是在岩土体内部进行的，不可避免地对岩土体产生扰动，引起地表移动。地表变形主要是指不均匀水平位移和不均匀地表沉降所形成的水平变形和地表倾斜，以及地表的曲率变形，在这里统称为地层变形。地铁隧道施工中地层变形的发牛.主要是由于施工引起的地层损失和施工过程中隧道周围受扰动或者受剪切破坏的重塑土的再固结所造成，因此，无论采取何种隧道施工方法，都将引起或多或少的地层变形，形成地表沉降槽。施工沉降槽可能严重影响地面沉降甚至造成地表

3、塌陷，从而导致道路路面破损、地下己有管道破坏以及建筑物、构筑物的损坏，这些问题严重影响人民生命财产安全及工程的建设,并造成严重的经济损失和社会影响。随着工程埋深的不断减小，开挖对地面的影响越来越大。在超浅埋条件下，幵挖影响的控制与幵挖方式、支护方法、施工工艺等众多因素有关，是地下工程施工中最为复杂的问题。地铁隧道一般埋深较浅，围岩自承载能力较差，对施工掘进方法及支护方式要求较高。地铁隧道开挖对地表沉降控制的要求较高,木文依托北京地铁6号线朝阳门车站PBA工法暗挖段地表沉降监测项目，针对城市地下工程浅埋暗挖法引

4、起的地表沉降特点，在了解地表沉降机理与主要影响因素的基础上，结合实测数据，分析研究北京地铁施工引起的地表地层沉降规律。2北京地铁6号线朝阳门站PBA法暗挖施工及沉降观测2.1工程概况拟建北京地铁6号线朝阳门站位于东二环朝阳门桥西侧，在朝阳门内大街与豆瓣胡同交叉路口下方，与既有地铁2号线朝阳门站换乘。2号线朝阳门站位于拟建车站东侧约60m处，两站通过3条换乘通道完成换乘。朝阳门站车站总长188m,为地下二层岛式车站，双柱三跨直墙圆拱形框架结构，采用PBA工法暗挖施工。根据结构特点，主体结构沿纵向设置2道变形缝，

5、主体结构被划分为3段，其中双层三联拱结构总长174.8m、总宽22.5m、总高16.11m。车站主体双层段施工由1号、2号施工横通道及1号风道转向主体八个小导洞施工，利用上部边导洞施作钻孔围护桩，利用下部边导洞施工条基梁；利用下部中导洞施工底纵梁，利用上部中导洞施作钢管柱孔桩，安装钢管柱，施作主体天梁。主体梁柱体系完成后，开挖主体上导洞间拱部土体，及吋施工初期支护及拱部二衬，然后按逆作法施工车站。暗挖主体结构采用双层三跨三连拱结构断面，包括四个断面形式，采用“洞桩法”施工，车站结构断面如图1所示。图1车站标准

6、段扣拱结构断面2.2PBA工法原理及总原则PBA法的原理就是将明挖框架结构施工方法和暗挖法进行有机结合，即地面不具备施工基坑围护结构条件吋，改在地下先行暗挖的导洞内施作围护边桩、桩顶纵梁，使围护桩、桩顶纵梁、顶拱共同构成桩(Pile)、梁(Beam)、拱(Arc)支撑框架体系(PBA即Pile、：Beam、如c三个英文单词的首位字母组合)，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(必要吋设预加力横向支撑)，施工内部结构，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

7、。施工总原则是少分块、快封闭，尽量减少荷载转换次数和地层被扰动的次数。导洞掘进和主拱施工遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”及“先护后挖，及时支撑”的原则。从竖井进入两侧导洞施工，导洞贯通后施作灌注桩。适吋凿除桩头后施做桩顶混凝土纵梁。以此在导洞内施作主体结构拱边段，冋填支护后背与导洞初期支护之间空间。以注浆小导管加固拱部地层，开挖上部土体，施作车站主体上部初期支护（以下简称主拱），并与两侧拱边段联成整体。在主拱的保护下开挖土体并施作中板和上部拱墙二次衬砌结构。分层实施下部开挖，分层架设横撑

8、和实施桩间初期支护，然后进行下部主体结构施作。2.3浅埋暗挖地表沉降现场观测及结果分析2.3.1测点布置原则布置原则是以满足现场安全管理和监控为前提，按照设计要求，在保证施工监测与第三方监测同点同吋段监测的基本要求下，综合施工监测设计图、第三方监测设计图优化而成。测点布置总体优化原则如下：监测项目与监测设计项目相同；监测布点范围：建（构）筑物沉降监测项0监测范围取两侧各1.5〜2.0H（H为隧道埋深