暗挖隧道杂填土地层马头门支护与开挖方法分析

相关主题

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)。

（ｅｉｊｉｎｇＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎ＆ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８８） ①Ｂ（ＣＣＣＨｉｇｈｗａｙＣｏｎｓｕｌｔａｎｔｓＣＯ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８８） ②Ｃ（ｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３） ③Ｃ
（４）廖秋林等：暗挖隧道杂填土地层马头门支护与开挖方法分析２４
６６９
０引言
浅埋暗挖法在复杂城市建筑与环境条件下越来越成为我国日益发展的地铁轨道施工的关键施工方００３；赵明，２００５；周晓军等，２００８；法（周晓敏等，２赵强，２００９）。白明洲等（２００５）对复杂地质条件下浅埋暗挖地铁车站施工期地面沉降量进行了
３ＤＦＬＡＣ分析与预测；王金明等对浅埋暗挖地铁隧道
图１预留竖井马头门处超前探测现场照片Ｆｉｇ．１Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｈｏｒｓｅｈｅａｄｉｎｒｅｓｅｒｖｅｄｓｈａｆｔ
不同工法对地表沉降影响的研究（郑永来等，２００５）。其中，断面转换处由于应力较为复杂往往成为暗挖法施工的风险关键点，尤其是浅埋暗挖法施工中各类马头门的施工往往成为设计过程中的关键点，也是施工和监理单位施工过程中关注的重点。号线苏州街塌方即是由于断面Leabharlann Baidu换的马北京地铁４头门控制不利所致。但是，关于马头门施工安全的系统分析与总结鲜于报道；尤其是基于稳定性极差的回填土地层中马头门开挖与支护方法的研究更为少见。本文基于北京地铁７号线北京西站至湾子站区间于１９９５年明挖施工预留施工竖井马头门开挖与支护的稳定性分析、设计、施工实践，通过数值模拟分析与现场实际监测相结合的方法进行施工方案的优选，并预测开挖引起的地表沉降及变形，为杂填土地层马头门开挖的顺利实施和类似工程提供参考。
ＳＴＵＤＹＯＮＳＵＰＰＯＲＴＡＮＤＥＸＣＡＶＡＴＩＯＮＯＦＨＯＲＳＥＨＥＡＤＩＮＴＨＥＲＥＳＥＲＶＥＤＳＨＡＦＴＯＦＡＴＵＮＮＥＬＬ
① ② ① ③ ③ ＬＩＡＯＱｉｕｌｉｎＬＩＴｅｎｇｆｅｉＬＩＲｕｎｊｕｎＳＵＮＨｏｎｇｂａｏＴＡＮＷｅｎｈｕｉ
－ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４９６６５／２０１６／２４（４）０６６８０６ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１６．０４．０２４
３Ｄ３Ｄ方案设计采用ＦＬＡＣ进行理论分析，ＦＬＡＣ是
１工程概况
北京地铁７号线北京西客站区间预留竖井，位于中铁咨询大厦与鸿坤国际大酒店之间空地内。预留竖井为１９９５年明挖施工施作，井壁结构为４００ｍｍ钢筋混凝土结构，井深为２１ｍ。根据地质勘察资料与现场洛阳铲超前探测（图１），预留竖井进地铁隧道马头门处地层均为人工堆积层，隧道底板以下为第四纪晚更新世冲洪积层（卵石、粉细砂、强风化砾岩），下第三系沉积四大层。竖井马头门处场地剖面（图２）。竖井近３～５年潜水水位标高为２３００ｍ，竖井底部标高为２４８１ｍ，竖井底板位于潜水水位以上。
暗挖隧道杂填土地层马头门支护与开挖方法分析
廖秋林 ① 李腾飞 ② 李润军 ① 孙宏宝 ③ 谭文辉 ③
（０００８８） ①北京城建设计发展集团股份有限公司北京１（０００８８） ②中交公路规划设计院有限公司北京１（０００８３） ③中国矿业大学北京１摘要城市隧道暗挖施工期间拱顶以及地表的沉降量对施工安全、工程功能及城市道路正常运行具有重要意义。浅埋暗挖法施工中各类马头门的施工因其受力转换特殊往往是施工过程中关注的重点。北京地铁７号线某区间暗挖隧道马头门处于竖井明挖施工的回填土中，其土质情况复杂、暗挖不确定性因素多。为保证隧道施工和周围构筑物的安全，须对处于回填土范围内竖井马头门的破除与开挖方案进行研究。本文根据地表勘察钻探和超前探测所获取的地层资料和工程设计资料，
２超前支护方案设计
－－－－收稿日期：２０１５０５２０；收到修改稿日期：２０１５１２２５．－第一作者简介：廖秋林（１９７７），男，博士，高级工程师，从事轨道交通建设、设计与施工工作．Ｅｍａｉｌ：２７８７８５８７＠ｑｑ．ｃｏｍ
图２竖井地质剖面图Ｆｉｇ．２Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｃｔｉｏｎｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｆｉｅｌｄ
卵石； ① １杂填土；① ２回填土；② ５圆砾；③圆砾、 ④卵石； ⑤风化砾岩
留竖井进地铁隧道马头门处的人工堆积层回填物不仅有砂卵石、黏土，还有大量混凝土块、木方、钢筋头等建筑垃圾，其力学特性离散性大、稳定性差。因此，在这一不利地层条件下进行竖井马头门施工没有成熟的理论，也无类似工程经验，存在很大的安全风险。为确保施工安全，该竖井马头门的施工应采取有效的马头门加固措施并采用合理的开挖方法（王金明，２００８）。结合既有地铁施工经验与现场实际情况，确定对两种马头门施工超前支护方案进行对比性分析：（１）超前小导管注浆方案，隧道拱部采用ＤＮ２５＝ｍ小导管超前注浆，Ｌ２，环向间距＠３００。２）无收缩（ＷＳＳ）深孔注浆方案，隧道拱部以（上１５ｍ范围由地面采用注浆预加固土层。
ＡｂｓｔｒａｃｔＤｕｒｉｎｇｔｕｎｎｅｌｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎｓｕｂｗａｙｓ，ｔｈｅｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｉｎａｒｃｈｃｒｏｗｎａｎｄｇｒｏｕｎｄｗｉｌｌｇｒｅａｔｌｙｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓａｆｅｔｙ，ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｎｏｒｍａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｕｒｂａｎｒｏａｄｓ．Ｔｈｅｓｏｉｌａｒｏｕｎｄｔｈｅｒｅｓｅｒｖｅｄ，Ｎｏ．７ＳｕｂｗａｙｏｆＢｅｉｊｉｎｇｉｓｂａｃｋｆｉｌｌｅｄａｎｄｃｏｍｐｌｅｘ．ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｈａｆｔｉｎＢｅｉｗａｎｒｅｇｉｏｎｏｆＮｏ．１ｓｅｃｔｉｏｎｓａｆｅｔｙｏｆｔｕｎｎｅｌｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｉｔｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｄｏｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅｒｅｍｏｖａｌａｎｄｅｘｃａｖａｔｉｏｎｏｆｈｏｒｓｅｈｅａｄｉｎｂａｃｋｆｉｌｌｓｏｉｌｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄａｔａｏｆｓｕｒｆａｃｅｓｕｒｖｅｙｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｒａｔａａｎｄ３Ｄ，ｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅＦＬＡＣｉｓｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｔｗｏｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｗｈｅｎｔｈｅｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎｄａｔａｈｏｒｓｅｈｅａｄｏｆｔｈｅｒｅｓｅｒｖｅｄｓｈａｆｔｉｓｅｘｐｌｏｄｅｄ，ａｌｓｏ，ｔｈｅａｒｃｈｃｒｏｗｎａｎｄｇｒｏｕｎｄｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓｒｅｓｕｌｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｓｉｘｐｉｌｏｔｔｕｎｎｅｌｓｉｎｔｈｅｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｔｒａｎｓｉｅｎｔｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎａｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅ，ｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｐｉｌｏｔｔｕｎｎｅｌｓｅｘｃａｖａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｈｏｒｓｅｈｅａｄｉｓｒｅｍｏｖｅｄｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｕｓｉｎｇｎｏｎｓｈｒｉｎｋａｇｅｇｒｏｕｔｉｎｇｏｆｄｅｅｐｈｏｌｅｍｅｔｈｏｄｗａｓｏｎｅｔｈｉｒｄｔｏａｈａｌｆｏｆｔｈａｔｕｓｉｎｇａｄｖａｎｃｅｄｓｍａｌｌｐｉｐｅｓｕｐｐｏｒｔｍｅｔｈｏｄ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＳｕｂｗａｙ，Ｒｅｓｅｒｖｅｄｓｈａｆｔ，Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ，Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｔｕｄｙ，Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
３Ｄ应用ＦＬＡＣ软件对马头门破除时的两个支护方案进行了对比分析。施工实践与理论分析均表明，采用无收缩（ＷＳＳ）深孔注
浆方案的地表沉降量约是超前小导管支护方案沉降量的１／２～１／３。关键词隧道预留竖井沉降量方案优化数值模拟中图分类号：ＴＵ４７文献标识码：Ａ