地铁车站抗浮措施简介 周瑜
地下结构主动抗浮措施工作机制及工程应用
地下结构主动抗浮措施工作机制及工程应用地下结构是指在地下建造的各种工程结构物,包括地下隧道、地下停车场、地下商城、地下室等。
由于地下结构建造时需要开挖土方,有时还需要进行深基坑工程,导致周围土壤的支撑能力降低,从而容易发生结构物浮起或沉降的情况。
为了避免这种情况的发生,需要采取相应的抗浮措施。
本文将介绍地下结构主动抗浮措施的工作机制以及在工程应用中的实践。
地下结构主动抗浮措施的工作机制地下结构主动抗浮措施指的是通过采取一定的措施来提高周围土壤的支撑能力,使土壤能够承受结构物所受的荷载,从而避免结构物浮起或沉降的情况。
主动抗浮措施可以分为以下几种类型:1. 加固土体加固土体是通过改善周围土壤的物理性质、提高土体的压缩模量或剪切强度来提高土体的支撑能力。
常用的加固土体的方法包括注浆、加筋土壤、挖槽加固和柱状钻孔墙等。
其中,注浆是最常用的加固土体的方法之一。
注浆是指将注浆材料注入土体中,使其固化,从而提高土体的强度和密实度。
注浆材料通常是由水泥、砂、水和其他添加剂混合而成,根据注浆方法和目的的不同,还可以添加其他材料。
注浆可以通过管道注入土体中,也可以从钻孔中的空隙注入,达到加固的目的。
2. 减小结构物自重结构物的自重也是土壤支撑力不足的原因之一。
减小结构物的自重可以降低土体的受力状态,提高土体的支撑能力。
常见的减小结构物自重的方法包括减轻结构物的材料,减少结构物的体积和采用轻质材料等方法。
3. 垂直支撑垂直支撑是通过在结构物周围埋置钢筋、预应力钢束等垂直支撑材料来提高土体的支撑能力。
垂直支撑材料可以采用桩、地下墙、钢筋等材料,其通过将结构物的荷载传递到深层的土体中,从而增加土体的支撑能力,避免结构物浮起或沉降的情况。
4. 斜桩支撑斜桩支撑是通过埋置斜向的钢筋或钢板来增加周围土壤的支撑能力。
斜桩可以改变荷载的传递方向,从而使荷载传递到深层的土体中,增加了土体的支撑能力,达到抗浮的目的。
工程应用实践随着城市化的不断推进,地下结构的建设越来越重要。
地下工程的抗浮设计和加固措施的探讨
02
地下工程的抗浮设计
抗浮设计的原理
地下工程抗浮设计的基本概念
地下工程的抗浮设计主要是针对地下水位较高的地区,在结构设计过程中考 虑地下水的浮力作用,采取相应的措施以抵抗水的浮力,确保结构的安全性 和稳定性。
地下水浮力计算
地下水的浮力是地下工程中一个重要的荷载,对于抵抗水的浮力,需要精确 计算水的浮力大小,并根据计算结果进行结构设计。
抗浮设计的方法
01
02
03
配重法
通过在结构底部增加一定 厚度的混凝土或者配重材 料,增加结构的重量,以 抵抗地下水的浮力。
排水降水法
通过降低地下水位,减小 地下水的浮力,在结构设 计中考虑排水降水的措施 ,确保结构的安全。
设置抗浮锚杆
通过设置抗浮锚杆,将地 下水的浮力传递到周围的 土壤中,以抵抗地下水的 浮力。
参考文献二
该文献重点研究了地下工程中常见的抗浮问题,对抗浮加固措施 的应用和技术要点进行了详细阐述。
参考文献三
该文献对抗浮设计和加固措施在地下工程中的重要性和现实意义 进行了分析,为相关研究和应用提供了有益的借鉴。
感谢您的观看
THANKS
03
地下工程的加固措施
加固措施的种类
锚杆加固
利用锚杆将地下工程与周围土体锚固在一 起,以提高工程稳定性。
混凝土加固
通过浇注混凝土,对地下工程进行补强和 加固。
钢板加固
在地下工程表面加设钢板,提高工程强度 和稳定性。
注浆加固
利用注浆技术,将浆液注入地下工程周围 土体,改善土体性质,提高工程稳定性。
加固施工管理
加强施工现场管理,确保加固 施工质量和安全。
04
抗浮设计和加固措施的案 例分析
地铁车站抗浮设计研究
一
6 一 O
广东建材 21 年第 7 02 期
载力 , 因为压顶 梁 的抗剪 承载 力一 般 要 比围护 结构 的 白 重及侧 摩 阻力要 小 。
根据 《 混凝 土 结构 设计 规 范》(B 5 0 0 2 1) 矩 G 0 1— 0 0 , 形截面 受 弯构件 抗剪 承载 力为 :
K K m d k a h v / P
2 . O 7 l 1 0 9 . 6 6
粉 质 粘 土 2 . 08 4 1 6 7 . 4 7
可 塑 状 砂质 2 7 粘 性 土 8 09 9 1 . 0 7
.
1 2 2 O 0 1O 5 0 0 . 2 6 l 2 2 O 2 lO 5 5 0 . 9
置 见 图 l 。
地铁站
入 — — 抗拔 系数 。
3实例分析
3 车站概况 . 1
本 站 主 体 全 长 1 8 5 , 准 段 宽 1 . m 左 右 端 扩 9 .m 标 97, 大 头 宽 2 . m 车站底 板 埋深 1 . ~ 1 . m 顶板 覆土 厚 51。 7 1 93 ,
i= l
异 。 铁 车站深 埋在 地下 , 地 城市地 下水 位又 较高 , 势必 这 需要 对地 铁车 站进 行抗浮 设计研 究 。
1 地铁车站抗浮的必要性及方法
1 抗浮必要性 . 1
当浮力超 过车 站 自重 、覆 土重 和土 层 的摩 阻力 时 , 车 站就 会失稳 上浮 , 并且 会产 生结 构底 板应 力增 大等 对 车 站结 构不利 的情 况 , 以需 要进行 车站 的抗浮 设计 。 所 ( 1 式 )
一
61 —
勘察设计与装饰
广东建材 21 年第 7 02 期
工程实例详解地铁抗浮桩设计
工程实例详解地铁抗浮桩设计随着我国地铁建设的逐步兴起,地铁车站的功能不再单一而呈现出多样化发展的趋势。
地铁车站为满足功能(如地下高大空间)的要求,这就可能引起车站顶板覆土偏薄。
进而引出地下车站的抗浮问题。
某地铁车站为“十”字换乘车站。
公交接驳部分由于受其功能的影响,顶板上部覆土仪0.7m~1.0m换乘部分为地下三层:经抗浮验算,车站不能满足抗浮要求,需在设计中考虑抗浮措施。
本文通过对地铁地下车站抗浮措施的探讨,以及采用大直径人挖孔桩作为抗拔桩的设计过程,讨论了抗拔桩设计中应考虑的各种因素:一、工程概况某地铁车站南侧紧邻深圳某著名旅游景点,附近高楼大厦林立。
北侧主要为居民区及商贸区,东缘地面紧靠横跨深南大道的某观光轨道。
该车站位于深南大道正下方,为1号线临时终点站,与规划中的2号线呈“十”字交叉换乘。
车站设1、2号线联络线及站后折返线(明挖),利用该明挖站后折返线上空设置公交接驳站。
车站净长334m,公交接驳部分地下一层净宽48.0m,地铁车站部分地下一层净宽45.0m。
车站二层部分的典型横断面为倒“凸”型,换乘节点处为地下三层。
车站主体结构采用多跨全现浇钢筋混凝土框架结构形式。
车站地下一层围护结构形式,结合地质情况,并考虑深南大道的交通疏解及两侧的管线分布情况,南侧采用人工挖孔桩围护,北侧采用土钉墙。
地下二、三层采用人工挖孔桩围护。
二、地质概况站址区地貌北侧为台地,南侧为海冲积平原,后经人工改造,原地貌特征发生很大变化。
现地势东高西低,北高南低,地形起伏较大。
车站东端地下有人行通道(位于车站范围内)和车行通道。
站址区地下各种管道、管线纵横交错。
站址区内地质情况复杂,土层分布较多,依据其成因,从上至下依次为:1)人工堆积层;2)坡洪积层;3)海冲积层;4)第四系残积层;5)燕山期花岗岩。
以上每一土层内又有若干各种性状的土层分布,与本文所探讨的抗拔桩设计关系密切的主要为第四系残积层:(1)砂质粘性土:主要为紫色、紫红色、褐紫色、褐黄色、褐红色,坚硬~流塑。
地铁车站抗浮设计方法
式 中: R表 示抗 浮 力设 计 值 ,单 位 : k N; r G i 表示永久荷载 i
2 - 3 抗 拔 桩
压 顶 梁 的 连接 可 以 形 成 一 个 有 效 抵 抗 箱体 浮 力 的 整 体 ,此 时 k N / m ; V表示车站总体积 , 单位 : I T I 。 压顶 梁主要 承 受 向上 作 用 力 , 属 于 偏心 受拉 件 范 畴 , 同时 受到 剪 针 对公 式( 1 ) , 按 照 荷 栽 规 范 的要 求 , 如 果 永 久 荷 栽 效 应 力与 弯矩 该 方 法可应 用在 围护 结构 为地 下连 续墙 的双层 站m 有利于结构 , 则其 分 项 系数 应 在 1以 内 , 本文取 0 . 9 ; 活荷载 的
本车站为双层站 , 局部为双线换乘点 . 围护 结 构 为 地 下 连 续墙 , 地 下 水位 偏 高 。 经 分 析 决 定 选 用 以 下抗 浮 设 计 方 案 : 标
工况进行验算 , 以此 确 定是 否 需要 采 取 抗 浮 措 施 。 保证车站 结
构 安 全 稳 定
准段 利 用压 顶 梁使 围护 结 构 参 与 抗 浮 : 换 乘段 采 用 抗拔 桩+ 围
【 中图分类- N - ] U 2 3 1 . 4
【 文献标识码 】 A
【 文章编号 】 2 O 9 5 — 2 0 6 6 ( 2 0 1 7 } 1 6 — 0 1 9 9 — 0 2
地铁 轨 道 及 车 站 直 接 埋 于地 下 .而 且 由 于车 站 处 在 地 下 水位的下方 , 所 以在 对 车 站进 行 设 计 的 过 程 中 , 必须对其浮 力
式 中: S表 示 浮 力设 计 值 , 单位 : k N; r 表 示 水 重 度 , 单位 :
地铁车站工程抗浮措施的技术经济比较
都市快轨交通 ・ 2 卷 第 3期 2 0 第 1 0 8年 6月
±Ⅲ }《 嘲
《 土建技术
地铁车站工程抗浮措施 的技术经济比较
辛红 芳
( 中铁 电气化局集 团西安铁路建设有 限公 司 西安 72 0 ) 10 0
2 各 种抗 浮措施 的技术 可行性 比较
小 的结构 ; 二是施工 问题 , 长锚杆 的施 工需有专 门的机
绝对标高为 4 5m左右 , 而地下水设 防水 位为 4 3m。由 于地 下水位较 高 , 车站 结构 自重 及顶板 上覆 土不 能满 足抗 浮要求 , 必须采取抗浮措施。 奥林 匹克公 园站是北 京地铁奥 运支线 的第 3座车
造成很大影 响 , 甚至影响周边建筑物的安全。
2 2 锚 固 抗 浮 .
具体做 法是 采用 设 在底 板 和 其 下 土层 之 间 的拉 杆, 依靠杆体 与周边 土体 的黏 结摩擦 力抗 浮。 当底 板 下有坚硬土层且 地下 水位 不高 时 , 设锚 杆为一 种 既简 便又经济 的方法 。锚 杆抗 浮有 3个 问题 : 一是 受力 问 题, 锚杆 与土层 的黏接摩擦力较小 , 只能适用于浮 力较
土粒 随地下水进 入反 滤层 , 引起反 滤层 堵塞 而失去 作 用 。降水抗浮 的优点 是局 部彻 底消 除了水 的浮力 , 构
通过分 析 比较 , 采用 挤 扩支 盘灌 注桩 进行 抗 浮 , 取得 了较好 的技术 经济效 益与社会 效 益 , 为今后北 京及有 类似地质情况或地下构筑物 的抗 浮设 计和施工 积 累了
’: 嚣
维普资讯
都 市 快 轨 交通 ・ 2 第 1卷 第 3期 2 0 0 8年 6月
凝 土 , 以达 到 35 0k / 处 理 , 增 强 构 筑 物 自 可 0 N m ) 以
抗浮施工方案
抗浮施工方案1. 简介抗浮施工方案是指在建筑物地下室、地下车库等深埋建筑施工过程中,采取一系列措施来防止地下室或地下车库浮起而导致的安全问题。
本文将介绍抗浮施工方案的基本原理、常用措施和实施步骤。
2. 抗浮施工方案的原理地下室或地下车库浮起是由于施工过程中地下水静压力增大,导致地下室或地下车库底板失去承载能力而浮起。
抗浮施工方案的原理就是通过减小地下室或地下车库底部受水静压力的影响,提高其抵抗浮力的能力,从而保证其稳定安全。
具体原理包括以下几个方面:•减小地下水位压力:通过降低地下水位,减小水静压力对地下室或地下车库底板的作用力,从而降低浮力的产生。
•加固地下室或地下车库底板:通过加固底板结构,提高其承载能力,抵抗水上浮力的产生。
•排水设施的设置:合理设置排水设施,及时排除地下室或地下车库内水分,减小水压力对底板的影响。
3. 常用的抗浮施工措施3.1 减小地下水位压力减小地下水位压力是抗浮施工中的关键措施之一。
常用的减小地下水位压力的措施包括:•钻孔排水:在地下室或地下车库周边钻孔并安装排水管,通过连续排水降低周围土体的水位,从而减小浮力的产生。
•挖槽引水:在地下室或地下车库周边挖槽,并安装排水管将水引导到远离施工现场的地方,以减小水位压力。
3.2 加固地下室或地下车库底板加固地下室或地下车库底板是保证其稳定的重要手段。
常用的加固措施包括:•增加底板厚度:增加底板的厚度,提高其承载能力,减小浮力的产生。
•设置加固层:在底板上设置加固层,如钢筋混凝土加固层,增加底板的承载能力。
•提高混凝土强度:在地下室或地下车库施工时,采用高强度混凝土,提高底板的强度和稳定性。
3.3 排水设施的设置合理设置排水设施是减小水压力,保持地下室或地下车库稳定的必要条件。
常用的排水设施包括:•排水管道:在地下室或地下车库中设置排水管道,及时排除内部积水,减小水压力。
•防水层:在地下室或地下车库底板下部设置防水层,防止水分渗透到底板,减小水压力。
关于地铁地下车站抗浮设计处理措施的探讨
关于地铁地下车站抗浮设计处理措施的探讨摘要:随着经济的发展,城市地下轨道交通建设也步伐加快的建设,地铁车站深埋地下,车站箱体位于地下水位以下,对车站进行承载力和正常使用极限状态设计时,必须知晓浮力概况,特别是在地下水位较高的地区,抗浮问题处理得当与否直接关系着地铁车站正常使用期间的可靠度。
关键词:地下车站;抗浮;设计;计算引言近年来,随着城市地下轨道交通建设规模的不断扩大,大部分地铁车站均以潜卖、明挖施工居多,而很多城市的地下水位又较高,水位也不是稳定不变,且地铁设计均是百年工程,这使得地铁车站的抗浮设计在地铁设计中占据着重要的地位。
1.项目概况某地下二层车站,车站总长度121.1m,总高度13.49m,标准段宽度18.7m,车站轨面平均埋深15.01m,顶板面覆土厚度3m。
本站地下水位较高,设计按满水位计算,自重抗浮能力不足,围护结构为土钉墙的部分考虑底板向外悬挑1.5m,利用外挑部分的土体重量抗浮,围护结构为钻孔桩的部分采用设置压顶梁;车站中柱底需设抗拔桩抗浮。
2 地质条件本场地土(岩)自上而下分别为:人工填土层、冲(洪)积粉细砂层、冲(洪)积中粗砂层、冲(洪)积粘性土层、可塑粉质粘土层、硬塑~坚硬粉质粘土层以及全风化、强、中、微风化层。
地下水主要为第四系松散岩类孔隙水和层状基岩裂隙水,稳定水位埋深1.7~5.3m,平均2.9m。
地下水位变化与地下水的赋存、补给及排泄等密切相关,每年5~10 月为雨季,大气降雨充沛,水位会明显上升,最高水位15.5m。
场地内地下水对混凝土结构无腐蚀性,但对其中的钢筋有弱腐蚀性。
3 抗浮设计3.1 抗浮方式车站底板持力层为微风化岩层,对于地下水位高、底板埋深大且覆土少的地下车站,仅靠结构自重及覆土荷载难以满足抗浮要求,故需采取相应抗浮措施,主要有抗拔桩及抗浮锚杆两种。
由于目前抗浮锚杆耐久性缺乏有效的技术控制,且锚杆与底板接头部位是防水的薄弱环节,地下车站是按使用年限100 年进行设计,根据地铁五号线技术要求,抗浮不宜采用抗浮锚杆,故本站采用抗拔桩来解决抗浮问题。
地铁基坑抗浮施工工艺及措施比较
地铁基坑抗浮施工工艺及措施比较基坑工程如结构自重不能抵抗地下水浮力,常用的几种抗浮措施是:降水抗浮、锚固抗浮、超重混凝土(一般采用钢渣混凝土)配重抗浮、摩擦桩抗浮。
下面就上述4种措施进行比较:(1)降水抗浮降水抗浮关键问题是反滤层的设计,当土的颗粒较细时应采取可靠措施防止土粒随地下水进入反滤层,引起反滤层堵塞而失去作用。
降水抗浮的优点是局部彻底消除了水的浮力,构筑物的设计可按无地下水时考虑。
但降水抗浮的缺点为:①维护成本很高,特别是使用周期较长的地下构筑物;②可靠性差,长期降水,土中的颗粒难免进入反滤层,一旦反滤层被堵塞,水位将很难降至底板以下;③长期降水将对该区域地下水环境造成很大影响,甚至影响周边建筑物的安全。
(2)锚固抗浮利用设在底板和其下土层之间的拉杆,依靠杆体与周边土体的黏结摩擦力抗浮。
当底板下有坚硬土层且地下水位不高时,设锚杆为一种既简便又经济的方法。
但锚杆抗浮有3个问题:一是受力问题,锚杆与土层的黏接摩擦力较小,只能适用于浮力较小的结构;二是施工问题,长锚杆的施工需有专门的机械,而且钢筋偏移控制、灌浆饱满控制、避免断杆控制等施工工艺控制较难;三是耐久性问题,在含水量较大的土层中地下水会对钢筋侵蚀,锚杆的耐久性问题较难解决。
以上问题在很大程度上限制了锚杆作为抗浮措施在永久地下构筑物中的应用。
(3)超重混凝土配重抗浮在结构底板上施作超重混凝土(一般是用钢渣混凝土)以增强构筑物自重达到抗浮目的。
这种处理方式简单,投入使用后管理成本较低。
但近来有资料显示,地铁中的杂散电流会对钢渣混凝土造成较大侵蚀,无法满足结构使用50年的设计要求。
在采用超重混凝土配重抗浮时,地下结构基槽深度必然要加深,给整个工程的受力体系增加难度,同时整体围护结构费用相应提高。
(4)抗拔桩桩基工程均是比较成熟的工艺,桩身的耐久性较长,受力较大,受地下水侵蚀较小,完全能够满足抗浮的需要。
但抗拔桩的缺点主要有:(1)造价昂贵;(2)施工期较长;(3)单桩失效可能引起连锁破坏效应。
地铁上浮控制措施是什么
地铁上浮控制措施是什么地铁作为城市交通的重要组成部分,每天都承载着大量的乘客。
为了确保地铁运营的安全和顺畅,地铁上浮控制措施是必不可少的。
那么,什么是地铁上浮控制措施?它包括哪些内容?本文将对此进行详细介绍。
首先,地铁上浮控制措施是指对地铁运营过程中出现的各种问题进行及时、有效的控制和处理。
这些问题可能包括车辆故障、设备故障、乘客紧急情况等。
地铁上浮控制措施的目的是保障乘客的安全,确保地铁运营的正常进行。
在实际操作中,地铁上浮控制措施包括以下几个方面:一、车辆故障处理。
地铁列车在运营过程中,有可能会出现各种故障,如电力系统故障、制动系统故障等。
一旦发生车辆故障,地铁运营方需要立即采取措施,将故障列车停靠在安全地点,及时进行维修和处理,确保乘客的安全。
二、设备故障处理。
地铁运营中的设备包括信号设备、通信设备、站台设备等,这些设备的正常运行对地铁的安全和正常运营至关重要。
一旦发现设备故障,地铁运营方需要及时调度维修人员前往现场处理,确保设备尽快恢复正常运行。
三、乘客紧急情况处理。
在地铁运营过程中,乘客可能会出现紧急情况,如晕车、突发疾病、乘客纠纷等。
地铁运营方需要及时调度站务人员和医护人员前往现场处理,保障乘客的安全和健康。
除了以上几点,地铁上浮控制措施还包括对突发事件的处理,如地铁站点附近发生交通事故、自然灾害等,地铁运营方需要及时采取措施,确保地铁运营的正常进行。
地铁上浮控制措施的实施需要地铁运营方具备一定的应急处理能力和专业知识。
为此,地铁运营方需要加强人员培训,提高员工的应急处理能力和专业水平。
同时,地铁运营方还需要建立健全的应急预案和处置流程,确保在发生突发事件时能够迅速、有效地进行处置。
除此之外,地铁上浮控制措施还需要地铁运营方与相关部门和单位密切合作。
在处理突发事件时,地铁运营方需要与公安、消防、医疗等部门进行紧密配合,共同做好应急处置工作。
只有通过多方合作,才能更好地保障地铁运营的安全和顺畅。
地铁基坑抗浮施工工艺及措施比较
地铁基坑抗浮施工工艺及措施比较地铁建设中的基坑施工是一个非常关键的环节,其中抗浮施工是保证基坑结构安全稳定的重要步骤。
在进行地铁基坑抗浮施工时,常用的工艺及措施包括深挖法、沉箱法、加荷预应力法等。
下面将对这几种抗浮施工工艺及措施进行比较。
深挖法是地铁基坑抗浮施工中最常用的一种方法。
其工艺流程主要包括地表排水、周边地下水位控制、重力柔性支护等。
深挖法的优点是施工简单、成本较低、应用范围广,适用于大部分地质条件。
但深挖法也存在一些问题,比如对于较深的基坑,深挖法会受到地下水位的限制,需要进行排水处理;对于地质条件较差的地区,可能需要进行加固处理,增加施工难度和成本。
沉箱法是一种基坑加固施工方法,其主要特点是在基坑区域内加设沉箱,沉箱在基坑中产生的浮力通过沉箱的自重及挖槽后填充的重土荷载来抵消。
沉箱法的优点是能够有效控制基坑沉降及变形,适用于地质条件较差、基坑较深的区域。
但沉箱法的缺点是施工周期长、成本高,需要进行沉箱的设计、制造、安装等工作。
加荷预应力法是一种在地铁基坑施工中应用较少但效果较好的一种方法。
其主要原理是将预应力锚杆或预应力支撑体系施加在基坑周围,通过预应力效应来抵消基坑挖掘引起的浮力。
加荷预应力法的优点是施工相对简单、效果明显,能够有效地解决抗浮问题。
但加荷预应力法也存在一些问题,比如施工过程需要进行严格的监测和控制,需要专业的预应力设备和技术。
总体而言,选择何种抗浮施工工艺及措施应根据具体情况来决定。
深挖法适用于大部分地质条件,施工相对简单;沉箱法适用于地质条件较差、基坑较深的区域,能够有效控制沉降和变形;加荷预应力法相对较少应用,但在一些特定条件下具有明显的优势。
综上所述,根据工程实际需求和地质条件,选择适合的抗浮施工工艺及措施是确保地铁基坑施工安全稳定的关键。
盾构穿越运营中地铁隧道上方的抗浮技术
盾构穿越运营中地铁隧道上方的抗浮技术盾构是一种在地下挖掘建筑物的一种机器设备。
在地铁建设中,盾构机常用于挖掘地铁隧道。
然而,盾构机挖掘隧道过程中可能会引发地面沉降,造成地面上的建筑物、道路等损害,并且对地铁隧道上方的建筑物、桥梁等结构也造成了极大影响,危及公共交通的安全。
为了降低地面沉降对地铁隧道上方建筑物的影响,中外专家联手研究推广出了抗浮技术。
抗浮技术是指在盾构机施工过程中,通过在隧道周围进行注浆等处理,增加周围岩土固结和提高承载力,从而减少地面沉降和对地铁隧道上方建筑物造成的影响。
抗浮技术是盾构机工程中的一种常用的保障措施,可以保证盾构机顺利穿越隧道,减少地面沉降对环境的危害。
在地铁盾构施工中,抗浮技术的应用十分必要。
由于地铁隧道在地下,其上方往往存在大量的城市交通设施和建筑物,如行人天桥、机车库、地下商场、办公楼等。
如果盾构机施工过程中地面沉降范围超过了设计值,就会对这些建筑物和交通设施造成影响。
而抗浮技术的应用能够在一定程度上降低这种影响,保障地铁建设的安全和顺利进行。
抗浮技术主要是通过在隧道周围进行注浆处理来达到减少地面沉降效果的。
这种处理方式可以大幅提高岩土的承载力,减少盾构机施工对地面的影响。
同时,这种技术还能有效的控制隧道周围岩体的稳定性,进一步减少隧道周围可能出现的塌陷现象。
在注浆处理的过程中,需要同时对整个隧道周围进行密集的监测,及时检查注浆质量和施工质量,确保工程的质量和安全。
由于盾构机施工工艺和隧道建设的需要而不断更新升级,抗浮技术也在不断发展和完善。
隆起孔注浆和基槽加固技术等成熟的抗浮技术,已经成为地铁盾构隧道建设工程的标准配置。
在这些技术的基础上,研究人员还在不断探索新的抗浮技术,以最大程度地保障地铁隧道建设的安全和顺利进行。
总的来说,抗浮技术在盾构穿越地铁隧道上方施工中的应用,是一项极其重要的技术措施。
它可以减轻地铁建设对城市交通和建筑物的影响,保证盾构机施工过程和地铁隧道上方建筑物的安全。
施工期间地下通道抗浮施工方案
施工期间地下通道抗浮施工方案1. 问题描述在地下通道的施工期间,由于地下水的作用,地下通道可能会出现浮升的情况。
这可能导致通道结构的不稳定和安全隐患。
因此,我们需要制定一种抗浮施工方案,以确保地下通道在施工期间的稳定性和安全性。
2. 抗浮施工方案为了应对地下通道浮升的问题,我们建议采取以下措施:2.1 降低地下水位在施工期间,通过采取降低地下水位的措施,减少地下水对地下通道的影响。
具体的降低地下水位的方法可以包括:- 设置抽水井,将地下水抽取到合理水位;- 在施工区域周围设置临时蓄水池,收集和处理地下水。
2.2 加固地下通道结构为了增加地下通道的承载能力和稳定性,可以采取以下方法进行加固:- 在地下通道的底部设置深层基础,增加地下部分的承载能力;- 在地下通道的侧壁设置加固结构,如加固板、钢筋混凝土墙等,增加结构的稳定性;- 使用更加坚固的材料来建造地下通道,提高整体的抗浮能力。
2.3 监控和维护在施工期间,需要进行持续的监控和维护,以及紧急处理措施,以确保地下通道的稳定性和安全性。
具体的措施可以包括:- 定期检查地下通道的结构情况,及时发现并修复可能存在的问题;- 在地下通道附近设置监测设备,实时监测地下水位的变化;- 制定紧急处理方案,以应对突发事件。
3. 质量控制为了保证抗浮施工方案的有效性和可靠性,我们需要进行严格的质量控制。
具体的控制措施包括:- 选择专业施工队伍,具有丰富的施工经验和技术能力;- 严格按照相应的规范和标准进行施工;- 定期进行质量检查和评估,及时纠正存在的问题。
4. 总结通过采取降低地下水位、加固地下通道结构、监控和维护以及质量控制等措施,我们可以有效地应对地下通道在施工期间可能出现的浮升问题,保证地下通道的稳定和安全。
在施工期间,需要持续关注地下水位的变化,并及时采取相应的措施,以确保施工工程的顺利进行。
以上是关于施工期间地下通道抗浮施工方案的文档内容。
某地铁车站抗浮设计研究
阶段临时抗浮措施和使用阶段永久抗浮措施。
浮措施浮措施,可通过降低地下水位减小浮力。
在车站范围设置降水井和排板以下,从而降低水的浮力,降水减压时,应避免引起周围地层下沉。
置临时泄水孔等方法减小浮力。
也可以在底层结构内临时充水、填砂浮措施工程抗浮问题的方法基本有4种:超重混凝土,以增大车站自重,达到抗浮目的。
这种处理方式简单,低,但给整个车站的受力增加难度,同时车站围护结构费用相应提高。
见图1(a))时,需增加开挖回填数量,周边可利用空间必须足够大,对覆土填实要求高。
1(b))是在车站顶板上方沿围护结构(钻孔灌注桩或地下连续墙)当车站在受水浮力上浮时,利用围护结构的自重及土体侧摩阻力,使站上方,对车站顶产生向下压力,达到抗浮目的。
该方法是地铁车站最常用的方法。
近年来大量应用的抗浮技术,采用设在底板和其下土层之间的拉杆,黏结摩擦力抗浮。
但地下水会对钢筋或钢绞线侵蚀,直接影响锚杆的也有在底板纵梁)下设置抗拔桩(见图1(c)),利用桩体自重与桩,桩体承受拉力, 其受力大小随地下水位变化而变化,抗浮作用明显。
(b)压顶梁抗浮(c)抗拔桩抗浮由于基坑深度较深,在地铁车站设计中多采用机械钻孔灌注桩,施工质量可以保证,桩耐久性较好,受地下水侵蚀较小。
3 工程分析3.1 工程概况某地铁车站是带配线侧式起点站。
车站主体部分为地下两层站,周边建筑物较少。
配线段为地下一层(局部有夹层),顶板覆土厚度约为3 ̄6m,底板埋深约13.8m;结构主体结构为地下两层(局部一层),覆土厚度约1.4m,车站底板埋深约7.30 ̄13.70m。
结合车站所处地层条件、埋置深度、周边控制条件(建筑、道路)等不同条件,车站配线段围护采用桩+内支撑支护结合的支护型式,主体结构典型段围护采用土钉支护型式。
车站底板座落在2-9-3、3-8-3密实卵石土层,局部坐落在2-9-2中密卵石层。
车站地下水主要为赋存在第四系砂卵石地层中的孔隙型潜水。
本站场地正常地下水位埋深较浅,必须重视地下水的影响,考虑地下水的浮托作用。
地铁车站抗浮措施简介 周瑜
地铁车站抗浮措施简介周瑜发表时间:2018-02-26T16:33:40.600Z 来源:《建筑科技》2017年第22期作者:周瑜[导读] 首先简要介绍地铁车站抗浮力产生原因,以及抗浮的重要性、必要性、然后解释地铁车站抗浮原理,再通过合理的设计,最后对车站采用正确的抗浮措施,达到车站抗浮目的,同时对各种措施进行简述,为地铁抗浮设计提供一些参考。
周瑜中铁上海设计院集团有限公司上海 200070摘要:首先简要介绍地铁车站抗浮力产生原因,以及抗浮的重要性、必要性、然后解释地铁车站抗浮原理,再通过合理的设计,最后对车站采用正确的抗浮措施,达到车站抗浮目的,同时对各种措施进行简述,为地铁抗浮设计提供一些参考。
关键词:地铁车站,地下水,水浮力,抗浮措施引言:随着城市的发展,百年工程的地铁成为城市重要的交通工具之一,同时成为现代城市的一道风景,然而地铁的建设却受到地质水文的诸多不利影响,地下水对地铁车站产生的水浮力便是其中之一。
地铁车站上浮的原因是由于结构自重及上部覆土重量(抗浮力)小于水浮力所引起,一般在施工阶段,采用降水措施,使地下水水位保持坑底以下50mm左右,直至地铁结构施工完毕,顶板覆土完成后才停止降水。
因此,施工阶段对结构无水浮力。
正常使用阶段,由于停止降水,地下水位恢复正常水位,在地下水位较高的地区,当车站结构自重(及上部覆土重量)平衡不了水浮力时,地下车站便产生上浮,导致结构变形破坏,与区间接口破坏,车站不能发挥正常功用,因此,水浮力已成为影响地铁建设严重问题。
然而在实际工程中,在减弱地下水对结构产生浮力措施很少或代价太大,不宜采取。
退而在增加抵抗水浮上实践出了许多措施和方法,以下简要介绍地铁抗浮设计及常用工程抗浮措施。
1.抗浮设计由《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)5.4.3可得,对于简单的浮力作用情况,基础抗浮稳定性应符合下式要求:Gk/Nw,k≥Kw式中:Gk—建筑物自重及压重之和(kN);Nw,k—浮力作用值(kN);Kw—抗浮稳定安全系数,一般情况下可取1.05。
大型地铁车站结构齿槽抗浮技术
大型地铁车站结构齿槽抗浮技术郭建强【摘要】针对地铁车站结构抗浮难题,依托成都含水丰富、含水层总厚度达17.7 m的砂卵地层地铁车站工程,运用理论分析、现场试验及方案优化等方法分析大型车站结构抗浮面临的问题,探讨了目前常用抗浮措施的不足,提出了一种新型的齿槽抗浮新技术并确定了抗浮设计参数。
实践结果表明,采用地铁车站结构齿槽加强抗浮技术,受力分析和设计计算简单、简洁易作、施工成本低廉、工艺简便且质量易于控制,可以克服传统抗浮技术的一些不足,可供今后类似工程借鉴。
【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】3页(P86-88)【关键词】地铁车站;抗浮技术;齿槽;地下结构【作者】郭建强【作者单位】中铁十三局集团有限公司第五工程公司,四川成都 610041【正文语种】中文【中图分类】U231+.4随着经济的快速发展,我国城市现代化进程大大加快。
各大城市为了满足日益增长的都市交通需要,引导城市合理布局和有序开发,充分利用地下资源为城市发展提供了延伸空间,诸如地铁等轨道交通的快速建设。
然而,大多数地铁车站建于地下,地下结构因地下水浮力极易发生结构破坏和各种工程事故,严重影响地铁在运营阶段的行车安全。
因此,地铁车站结构抗浮面临严峻挑战,其设计及施工等涉及的一系列抗浮问题必须引起密切关注。
1 大型车站结构抗浮面临的问题为了控制工程整体投资,同时满足地铁各项功能,实现公众便捷乘车,地铁车站多为地下多层结构,顶板上覆土均较薄,不似区间隧道埋深较深[1-2]。
同时,为了创造干燥的机电工作环境、舒适的乘车环境以及良好的观感效果,明挖地下车站要求主体结构、出入口通道及机电设备集中部位防水等级为一级,结构不允许渗水,结构表面无湿渍。
在地下水位较高的地区,车站结构类似于一个密闭的箱体置于地下水池中,当结构自重及顶板覆土重无法抵消地下水浮力时,必须采取必要的抗浮措施来解决浮力影响,以保证车站结构及行车安全。
地铁车站抗浮技术研究
地铁车站抗浮技术研究发布时间:2021-04-12T01:44:39.152Z 来源:《防护工程》2021年2期作者:吕林海[导读] 随着我国城镇化不断推进,地铁发展前景越来越广阔,同时,地铁在建设过程中遇到的问题也越来越多,地铁车站抗浮就是其中一个较为突出的问题。
首先,简要论述了地下工程常用抗浮技术;其次重点梳理了地铁抗浮技术并分析了各技术的优缺点;最后,指出应综合运用地铁抗浮技术,后续工作应重点关注既有区间隧道的抗浮技术研究。
南宁轨道交通集团有限责任公司广西南宁 530029摘要:随着我国城镇化不断推进,地铁发展前景越来越广阔,同时,地铁在建设过程中遇到的问题也越来越多,地铁车站抗浮就是其中一个较为突出的问题。
首先,简要论述了地下工程常用抗浮技术;其次重点梳理了地铁抗浮技术并分析了各技术的优缺点;最后,指出应综合运用地铁抗浮技术,后续工作应重点关注既有区间隧道的抗浮技术研究。
关键词:地铁;车站;抗浮技术引言随着我国城镇化进程的不断推进,地铁的快速发展在提高城市容量、缓解城市交通等方面起到非常重要的作用,与此同时,地铁在建设中遇到的问题也越来越多,其中一个问题就是地铁车站抗浮问题。
由于对地铁抗浮技术认识不足,地下结构受到水浮力作用而造成破坏时有发生,虽然目前未见因抗浮问题导致地铁车站发生破坏的例子,但地下工程遭受水浮力破坏的例子时有发生,如海口“梦幻园”住宅小区遭受暴雨导致基础整体上浮4.5米导致结构损坏[1];位于砂卵石地层的某地下停车场因连续暴雨导致停车场整体倾斜而发生破坏[2];珠三角某高层住宅因抗浮水位取值有误加之地下水位上涨,结构出现了不同程度的裂缝[3];惠州某商住楼由于使用期间水位迅速升高,导致地下结构局部上浮产生裂缝[4];厦门市某地下2层车库由于设防地下水位较勘察报告水位低,遭受大雨致使水位上升,导致结构不均匀上浮发生破坏[5]。
因此,开展地铁车站抗浮技术研究,具有重要的科学意义和工程实际意义。
地铁整体式道床上浮及沉降的主要原因及应对措施研究
地铁整体式道床上浮及沉降的主要原因及应对措施研究摘要:鉴于整体式道床整体性强、稳定性好,轨道几何形位易于保证,维护成本低等特点,现已广泛应用于全国地铁建设中,但由于施工精度要求高、施工工期紧等原因,整体式道床上浮、沉降问题已在城市地铁中呈现,本文结合某市地铁工程实际分析道床上浮、沉降产生原因,提出相应的解决办法。
关键词:地铁;道床上浮及沉降;锚杆;注浆1地铁道床上浮及沉降情况1.1 道床上浮情况某区间为复合式衬砌结构、矿山法隧道,隧道拱顶埋深为10m~49m,隧道洞身位于微风化混合花岗岩,基岩裂隙发育,地下水丰富,设计按级Ⅲ围岩,结构设计参数如图1。
该区段某位置发生道床隆起、两侧水沟混凝土与隧道边墙脱离现象,其中道床板施工缝处最大隆起约45mm,引起轨道纵向不平顺。
1.2 道床下沉情况某车站为地下二层岛式站,底板埋深16.93m。
车站主体围护结构采用地下连续墙,地段基底位于砾质粘性土层。
车站底板厚1m,宽19.6m,C30.S8抗渗混凝土;轨道道床为钢筋混凝土道床,普通线路,道床厚300mm,C30混凝土。
车站某区段18m范围道床发生沉降,最大沉降量4mm,位于沉降段中间,向两端线性过渡到正常,沉降段水沟局部和泄水孔处有泥砂流出,水沟里有淤泥,最厚达5cm,道床与水沟底之间有缝隙。
2 道床上浮及沉降原因及产生风险评估2.1 原因分析道床上浮、沉降变化多处于地下水水系发达地段,隧道纵横断面软硬不均,岩层倾角不一致,变化多端,基岩裂隙发育,给矿山法施工造成难度,二次衬砌壁后水压较大。
结构初次衬砌堵水效果欠佳,柔性防水层由于基面平整度差、防水层搭接效果不佳等原因防水性能降低。
施工过程中超挖后清底不干净,防水层铺设未做到无水施工,道床施工时,未彻底清除仰拱上的积水和浮浆,影响道床与二衬之间的粘接。
二次衬砌混凝土密实度较差,堵水方法及堵水材料使用不当导致衬砌强度降低,底板钢筋与侧墙钢筋连接不牢固,隧道二衬整体性不强。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
地铁车站抗浮措施简介周瑜
发表时间:2018-02-26T16:33:40.600Z 来源:《建筑科技》2017年第22期作者:周瑜
[导读] 首先简要介绍地铁车站抗浮力产生原因,以及抗浮的重要性、必要性、然后解释地铁车站抗浮原理,再通过合理的设计,最后对车站采用正确的抗浮措施,达到车站抗浮目的,同时对各种措施进行简述,为地铁抗浮设计提供一些参考。
周瑜
中铁上海设计院集团有限公司上海 200070
摘要:首先简要介绍地铁车站抗浮力产生原因,以及抗浮的重要性、必要性、然后解释地铁车站抗浮原理,再通过合理的设计,最后对车站采用正确的抗浮措施,达到车站抗浮目的,同时对各种措施进行简述,为地铁抗浮设计提供一些参考。
关键词:地铁车站,地下水,水浮力,抗浮措施
引言:
随着城市的发展,百年工程的地铁成为城市重要的交通工具之一,同时成为现代城市的一道风景,然而地铁的建设却受到地质水文的诸多不利影响,地下水对地铁车站产生的水浮力便是其中之一。
地铁车站上浮的原因是由于结构自重及上部覆土重量(抗浮力)小于水浮力所引起,一般在施工阶段,采用降水措施,使地下水水位保持坑底以下50mm左右,直至地铁结构施工完毕,顶板覆土完成后才停止降水。
因此,施工阶段对结构无水浮力。
正常使用阶段,由于停止降水,地下水位恢复正常水位,在地下水位较高的地区,当车站结构自重(及上部覆土重量)平衡不了水浮力时,地下车站便产生上浮,导致结构变形破坏,与区间接口破坏,车站不能发挥正常功用,因此,水浮力已成为影响地铁建设严重问题。
然而在实际工程中,在减弱地下水对结构产生浮力措施很少或代价太大,不宜采取。
退而在增加抵抗水浮上实践出了许多措施和方法,以下简要介绍地铁抗浮设计及常用工程抗浮措施。
1.抗浮设计
由《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)5.4.3可得,对于简单的浮力作用情况,基础抗浮稳定性应符合下式要求:
Gk/Nw,k≥Kw
式中:Gk—建筑物自重及压重之和(kN);
Nw,k—浮力作用值(kN);
Kw—抗浮稳定安全系数,一般情况下可取1.05。
《地铁设计规范》(GB 50157-2013)11.6.1可得,地铁工程中,当考虑地层侧摩阻力时一般Kw取1.15。
1.1计算原则
水浮力计算是抗浮设计的基础,对地下工程而言,应合理确定地铁车站的设防水位。
因此要求工程勘察单位提供用于计算地下水浮力的抗浮水位。
它不是地铁车站所在位置的常年最高水位,也不是勘察期内的当前水位,而应综合分析历年水位地质资料,根据地铁车站重要性以及地铁车站建成后,地下水位变化的可能性而确定的抗浮设计的设防水位。
有关资料显示,地下水对结构的作用十分复杂,准确地确定地下水的水压力是非常困难的。
而实际上在不同的地基环境中,地下水的水浮力是变化的。
当地下地铁车站位于粉土、粘土、砂土、碎石土和节理裂隙发育的岩石地基时,地下水浮力计算可不折减,而位于节理裂隙不发育的岩石地基时,可对地下水水浮力予以折减,甚至在地铁车站底板与岩石地基紧密结合时,可不考虑浮力的作用。
因此,在实际工程中,一般情况下,建议不考虑水浮力折减(作为工程抗浮的安全储备)。
1.2抗浮判定
在确定了地铁车站形式、尺寸、埋深等条件后,根据抗浮水位,分别计算工程抗浮力和水浮力,并判断是否需要采取抗浮措施,如需要采取抗浮措施,应结合地铁车站实际情况,采用适宜的抗浮措施。
2.措施简介
地铁车站常用抗浮措施有:配重、压顶梁、抗剪槎、压底梁、抗浮脚趾、抗拔桩等,具体特点可归纳为:
1)利用结构上部覆土增加抗浮力;
2)利用围护桩与周围土层的侧摩阻力,增加抗浮力;
3)利用上部覆土和侧摩阻力共同增加抗浮力;
2.1配重
一般采用增加车站结构顶板以上的覆土厚度的方法,来增加明挖车站结构的抗浮力,以达抗浮效果,常用形式有2种,形式一,降低车站结构顶板标高;形式二,增加车站顶板地面覆土。
如图所示:
图2.1-1 配重
它是地铁抗浮常用,直接、有效的措施,抗浮效果好。
形式一,由于直接受工程造价等因素制约,结构埋深调整有限,适用性受限,经常结合其它方式使用。
形式二,主要用于地面为既有或规划的绿化区域,如市政公园,花台等场地,适用性受限,由于增加了覆土,对后期市政工程较为有利。
2.2压顶梁
采用钢筋混凝土或混凝土浇筑,增强车站结构整体抗浮而锚固于围护桩顶部的构件。
常用有2种形式,形式一,在围护桩上植筋(或预埋钢筋),浇筑成钢筋混凝土梁,形成压顶结构;形式二,桩顶冠梁外扩,车站结构与冠梁间采用微膨胀混凝土填充,形成压顶结构。
如图所示:
图2.2-1压顶梁
抗浮原理是利用围护桩自重及与周围土体产生的侧摩阻力,抵抗水对结构产生的浮力,从而达到车站结构抗浮作用。
其主要适用于桩基坑,抗浮效果较好,施工较为方便,节约工期,较经济实用;基坑开挖量、回填量较小、变形小、对周围既有建筑物较小;但围护桩成为永久结构,其桩材料要求较高。
形式一,由于压顶梁以上部分围护结构凿除,压顶结构较小,费用少,对后期市政工程管线路由影响较小,实际工程采用较多,适用较广。
形式二,由于压顶梁以上冠梁部分凿除,压顶梁离地面较近,对后期市政工程管线路由影响较大,所以实际工程较少采用。
2.3抗剪槎
增强车站结构整体抗浮而设置于主体结构上的外凸的钢筋混凝土构件。
常用有2种形式,形式一,围护桩或冠梁结构预留凹槽,车站侧墙结构局部凸出;形式二,桩顶冠梁外扩,车站侧墙结构分段加厚。
如图所示:
图2.3-1 抗剪槎
抗浮原理与压顶梁相同,均为利用桩的侧摩阻力和结构自重,抵抗水对结构产生的浮力。
其主要适用于半桩的桩基坑,抗浮效果较好,但围护桩成为永久结构,其桩材料要求较高;由于抗浮结构埋深大,对后期的市政管线影响小。
形式一,抗剪槎处,钢筋绑扎较困难,且混凝土浇筑质量难以保证,防水铺设困难,所以实际工程中采用很少。
形式二,由于侧墙加厚,导致工程钢筋混凝土量增加较多,工程费用增加较多,且突变处混凝土浇筑质量难以保证,防水铺设困难,因此工程中采用很少。
2.4压底梁
采用钢筋混凝土或混凝土浇筑,增强车明挖站结构整体抗浮而锚固于围护桩底部的构件。
如图所示:
图2.4-1压底梁
抗浮原理与压顶梁相同。
其主要适用于桩基坑,抗浮效果较好,压底梁抗浮结构的基坑变形小,对周围既有建构筑物影响较小;压底梁离地面远,对后期市政工程管线路由影响较小。
形式一,但由于基底与围护桩之间空隙狭小,施工场地有限,压底梁植筋较为困难,压底梁质量难以保证,其次围护桩成为永久结构,其材料要求较高;
形式二,在围护桩底部开槽(或预留凹槽),削弱了围护结构的强度,对围护结构不利,压底梁质量均难以保证,所以实际工程很少采用。
2.5抗浮脚趾
常用做法为将底板结构外伸一部分(像脚趾)。
抗浮原理是利用底板结构外扩脚趾上部回填物的自重,抵抗水对结构产生的浮力,从而达到抗浮效果。
如图所示:
扩大;形式二:采用机械钻孔桩,桩径一致。
如图所示:。