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某地铁联络通道沉降治理案例分析

2015-05-08

山西建筑 2015年7期
关键词:联络管片水井

胡 雷 鸣

(上海岩土工程勘察设计研究院有限公司,上海 200433)

某地铁联络通道沉降治理案例分析

胡 雷 鸣

(上海岩土工程勘察设计研究院有限公司,上海 200433)

对某地铁隧道在轨道铺设后联络通道发生快速沉降的情况进行了介绍,探讨了采用在集水井及联络通道地板位置直接注浆以控制沉降的措施,实测监测数据显示,该方法可有效控制联络通道的沉降,为类似工程提供有益的参考。

地铁隧道,联络通道,沉降监测,注浆加固

0 引言

软土地区地铁联络通道通常采用冻结法施工,大量的工程实例证明,联络通道的工后沉降时间长、沉降变形大,易引起联络通道附近管片的不均匀沉降变形[1],影响线路的平顺性,甚至威胁地铁列车的正常运行。

本文选取了某典型软土地区地铁隧道为实例,该联络通道长约12 m,设置有一个泵站对应隧道中心标高-15.8 m,地面标高5.7 m,上方为马路,周边无建筑物。根据地质勘查资料显示,联络通道处的土层自上而下依次为③-7粘质粉土夹淤泥质粉质粘土及⑥-2淤泥质粘土,土体力学性质较差,具有高压缩性、低强度等特性。联络通道示意图如图1所示。

1 轨道铺设后的快速沉降

由于地铁工期的影响,该联络通道施工周期较短,轨道铺设后迅速发生沉降,影响列车正常运行。统计轨道铺设98 d后隧道道床的沉降变形情况,如图2所示。

由图2可以看出,隧道道床沉降变形在联络通道位置呈明显的凹槽形状。在分别临近上行线隧道、下行线隧道的联络通道地板位置布设有2个沉降监测点,统计98 d内联络通道底板位置的沉降变形情况,如图3所示。

由图3可以看出,联络通道底板在轨道铺设后沉降变化十分明显,98 d内最大沉降达-28.5 mm,日均沉降速率达-0.29 mm/d,远远超过本工程沉降控制标准(-0.04 mm/d)。比较图2可以看出,联络通道沉降量比道床沉降量大。简单分析联络通道沉降原因,可能是冰冻开挖结束后的注浆不足,融沉注浆量及注浆时间未达到设计要求,道床铺设后的压载进一步加大了沉降变形,联络通道“拖拽”两侧道床下沉。

2 沉降治理措施

为确保地铁运行的安全,采用在联络通道及邻近管片下方土体进行注浆加固的措施,遵循“多点、多次、少量、均匀”的原则,及时控制联络通道及隧道沉降。

在联络通道底板及集水井位置布设8个注浆孔,其中集水井四周侧壁及底板布设6孔,联络通道底板在临近上、下行线隧道处各布设1孔;在上、下行线隧道以联络通道为中心,按2环(2.4 m)间距,于道床正下方布设注浆孔,上、下行线隧道共计20孔。

位置示意图如图4所示。

考虑到联络通道沉降发生时,地铁列车已开始高密度的运行调试,为避免影响列车安全及运营计划,同时考虑到管片的错缝拼装结构,对道床下方注浆可能损伤管片的密封,甚至发生裂缝,故注浆加固期间以集水井注浆为主,对隧道的注浆作为辅助性措施,尽量减少对管片及列车的影响。

注浆加固采用单液浆工艺,水泥浆配比为1∶0.7,使用P.O42.5水泥,以及SYB50/50Ⅱ型液压注浆泵。注浆压力控制在0.2 MPa~0.6 MPa,并且施工过程中密切监测联络通道及邻近道床的沉降变形,及时调整注浆压力。

3 注浆加固过程及效果

注浆加固初期采取试验性措施,在2013年11月21日~12月21日期间集中对联络通道集水井的东西两侧侧壁外土体注浆,注浆压力从0.22 MPa逐渐调整至0.55 MPa,累计注浆量约8 t。由于注浆孔较少,且施工过程中列车调试导致注浆并不连续,实测监测数据显示,该期间联络通道沉降量仍达到-3 mm,日均沉降速率约-0.1 mm/d,远未达到既定目标。

针对上述问题,在2013年12月21日~2014年1月14日期间,对图4中注浆孔全部进行注浆加固,尽量连续施工,并每次注浆使联络通道结构抬升约+0.3 mm~+0.5 mm。实测监测数据显示,对集水井底部注浆控制沉降效果最为明显,累计注浆量达10 t,该期间的联络通道沉降得到有效控制。

在春节期间停止注浆加固,节后2月13日重新注浆,发现注浆压力明显增大,最大值达0.75 MPa;2月16日对结构底板注浆,单日导致联络通道隆起约1.8 mm。综上情况分析,说明前期注浆措施已在联络通道周围土体形成有效的加固体,基本已控制沉降变形。

相关联络通道沉降变形历时曲线图如图5所示。

4 结语

1)软土地区联络通道冰冻法施工需密切关注其沉降稳定情况,对设有集水井的联络通道,冰冻后的融沉过程较长,建议沉降观测周期延长至6个月~8个月,并加大融沉注浆力度;2)本案例显示,针对联络通道结构,尤其是对结构底板(集水井)的注浆加固,可有效控制其沉降变形。建议进行多点、多次的持续注浆加固,尽量避免周围土体固结后难以施工;3)注浆加固期间需及时进行沉降监测,实时了解注浆效果,以指导信息化施工,及时调整各项注浆参数。

[1] 黄大维.软土地区地铁不同结构间差异沉降特点分析[J].同济大学学报(自然科学版),2013,41(1):95-100.

[2] 张志强,何 川.用冻结法修建地铁联络通道施工力学研究[J].岩石力学与工程学报,2005,24(18):3211-3217.

[3] 刘建航.上海地铁一号线地下工程的技术概要[J].建筑施工,1996(1):5- 8.

[4] 岳丰田.地铁联络通道冻结加固技术研究[J].地下空间与工程学报,2006,2(8):1341-1345.

[5] 城市轨道交通工程监测技术规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

A metro connected aisle settlement management case analysis

Hu Leiming

(ShanghaiGeotechnicalInvestigations&DesignInstituteCo.,Ltd,Shanghai200433,China)

This paper presents a treatment case for a metro connected aisle which has quick subsidence after track laying, and mainly discusses the grouting reinforcement method in water-collecting well and the structure bottom. Monitoring data shows that the settlement deformation was efficiently controlled after grouting reinforcement, which is a good reference for similar projects.

metro tunnel, connected aisle, settlement monitoring, grouting reinforcement

2014-12-27

胡雷鸣(1982- ),男,工程师

1009-6825(2015)07-0070-02

TU478

A

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