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1、地铁隧道近距离下穿建筑物的保护摘 要:某城市地铁隧道在距某22层高的宿舍楼仅5.4m位置下穿通过,该楼为筏板基础,无桩基,基础埋深较浅,在与此楼如此近距离的施工过程中,减少对该楼的扰动,对该楼的保护成为一个技术难题。关键词:地铁隧道 近距离下穿建筑物1工程概况1.1工程简介某宿舍楼位于某城市两条路交口东侧繁华地段,周围建筑物较密集。宿舍楼为框架结构,地上20层,地下2层,筏板基础,无桩基,基础埋深较浅,隧道近距离下穿建筑物。宿舍楼与区间隧道的立面关系见图1,隧道外轮廓与楼箱基底板的最近距离仅为5.4m,隧道中线距该楼投影距离为8.9m。正线隧道贴近宿舍楼北侧经过,隧道采用矿山法开挖。1
2、.2工程地质、水文条件隧道结构上层处在粘土层中,下部结构处于细砂及卵石层中。 对隧道结构有影响的地下水层为第一层台层潜水,该层的水位标高为43.54～48.09。水层的埋深为2.6～8.2m,该层的土质情况为粉土和砂土层,隧道刚好位于该土层中。1.3工程环境宿舍楼地处繁华地段,来往行人及车辆流量较大。位于此处隧道上方地下市政管线较密集,包括重要的市政管线如:污水管、雨水管、电力管、热力管等,埋深在2.5～9.0m。业主委托设计院该路段进行探地雷达检测工作,发现区间隧道左线K3+230～+293为松散区。2施工方案隧道区间左、右线竖井以东K3+187～+225、k3+261～+294段穿
3、越宿舍楼。原设计中K3+187～+225、k3+261～+294这两段区间隧道从地面上增设隔离桩进行隧道结构与宿舍楼之间土体的加固,以降低隧道开挖对既有建筑物(宿舍楼的扰动)。但在K3+187～+225段,西侧宿舍楼北侧的隔离桩措施在设计上后来被取消,因此在K3+187～+225段区间主体结构开挖时采取洞内加固的方法进行施工,以减少对宿舍楼的扰动。2.1洞内加固施工过宿舍楼段洞内仍采用矿山法施工。左、右线同时开挖,上下导坑同时作业,其总体施工顺序如图2施工工艺流程图。2.1.1右线加固方案右线与宿舍大楼水平距离只有5.3～5.8m,整个施工过程除采取加固处理外,还必须严格执行隧道开挖支
4、护的“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”十八字方针,具体采取的措施如下:(1)增大超前小导管的打设范围。K3+177～+225段超前小导管设置变为拱顶1800到南侧仰拱拱脚处这一范围。小导管长度为1.5m环向间距30cm,纵向间距1.0m,仰角及外插角控制在100～150之间。(2)缩短开挖步距,K3+177～+225段每循环的开挖步距由0.75m减少到0.5m。(3)开挖过程中加大核心土,并保证核心土的长度不小于2m。(4)增加初期支护厚度,K3+177～+225段初期支护厚度由25cm增大至300mm。(5)施做临时仰拱,采用CD法开挖,实现上导“早封闭”,上、下导洞
5、的错开距离保持在10m以上。(6)初期支护背后注浆紧跟掌子面。(7)k3+261～+294段按原设计图纸进行施工。(8)增加对洞内及地面的监控量测的频率,发现异常,立即封闭掌子面,采取相应措施。(9)对楼的监控量测加强,如果累计沉降超过20mm,就立即启动应急预案。2.1.2左线加固方案为控制地表沉降,把沉降对宿舍楼的的影响控制在规范要求以内,左线在开挖过程中采取如下措施:(1)左线k3+187～+225段格栅步距0.5m/榀,初支加厚为30cm,并施做临时仰拱,在左线先通过宿舍楼的情况下,减少左线开挖对地表沉降影响。(2)背后注浆紧跟掌子面不滞后。2.2监控量测方案监测内容主要有以下
6、几项:①地表沉降;②建筑物观测;③隧道拱顶下沉;④水平收敛。2.2.1测点布设及监测方法(1)地面沉降监测1)地面沉降测点布设监测点布设在最有代表性的地点,使观测点的变化能真正反映建筑物或地表的沉降情况,地表沉降监测点沿主体结构中心线每相距5m在垂直于线路中心线方向布置一个沉降监测断面,每个沉降监测断面对称布设5个测点。地面建筑物的观测取建筑物沉降原始值。2)监测方法沉降监测控制网的高程系统和原有的高程系统保持一致。采用精密水准测量方法,水准路线闭合成环或附合到另一基准点上使用的仪器。(2)隧道内监测1)测点布置结构初期支护量测为净空收敛、拱顶下沉、隧底隆起量测及应力计监测。洞周收敛量
7、测:沿隧道轴线方向每10m设一个断面,每个断面布设1条测线。洞室拱顶下沉量测:每10m设一个量测断面,测点设在开挖断面下沉变化最大的地方,与周边收敛测点在同一里程处。2)拱顶下沉监测在开挖后24小时内和下次开挖之前设点并读取初始值,采用精密水准仪和铟钢尺进行水准测量。每10m设一个监测断面,拱顶最大允许沉降为30mm,预警值25mm。3)水平收敛监测在墙脚以上1.5m处设一条水平收敛测线,采用JSS305A数显式收敛计量测,设点及测试频率同拱顶
