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城市运营地铁上方明挖隧道组合式施工工法

城市运营地铁上方明挖隧道组合式

施工工法

编制单位:公司

二〇一六年五月二十日

城市运营地铁上方明挖隧道组合式开挖施工工法

1、前言

地铁，作为城市公共交通中的一种重要运输工具，因其安全、快捷便

利、运输能力大而广受各国城市喜爱，地铁在国外的历史已有150年,我国

国内北京、上海等发展也有40多年历史，而郑州，虽然地铁建设起步较

晚,目前仅有一条正在运营线路，但地铁发展态势迅猛，目前正在建设中有

6条线路，建设里程超过150公里，规划2020年前将建设11条线路,2050

年前建设21条线路，未来30年将是郑州地铁建设的高速发展期，地铁建

设分布于城市的各个区域角落，因此不可避免的,会存在很多通过地铁上方

区域与地铁平交或斜交的下穿隧道、高楼大厦、管廊等工程。

在运营地铁上方进行施工，会因地铁上方土体大面积卸载，给地铁带

来极大的安全隐患，而目前郑州地区也没有任何可供借鉴的成功经验，还

处于空白区域，在地铁轨道保护方面,郑州轨道交通公司也处于摸索阶段，

没有可供指导性的文件、条例,而郑州轨道交通公司要求隧道最终变形监测

水平位移和沉降控制标准为10mm，远小于北京、上海等城市的控制标准

20mm，控制标准极为严格,为解决这一技术难题，我们同设计院共同开展

了科技攻关，开发了“城市运营地铁上方相交明挖隧道组合式开挖施工工法

测相结合,以指导施工。

3、适用范围

适用于城市建设中与运营地铁隧道相交的（包括正交、斜交、

小于安全距离的平行）高楼大厦基础施工、下穿隧道、地下通道、地

下广场、综合管廊等基坑开挖工程，该工法有很好的指导价值.

4、工艺原理

主要利用了“时空效应原理”、提高周边土体自身抵抗变形强度的能力、

减少单次开挖的卸荷量及暴露时间以及充分利用隧道变形实时监测的原

理，具体如下：

4.1对地铁隧道上方及周围进行满堂土体加固，增强了隧道上方及周

边土体的抗隆起能力,减少邻近基坑开挖的叠加效应影响.

4.2对基坑开挖及底板施工实行分区分块“弹钢琴法”施工，分块面积不

宜过大，每块面积控制在50m2以内，保证单次卸荷量小,具体结合工程实

际工况确定；基坑开挖到位后，要迅速进行底板结构施工，减少坑底暴露

时间。

4.3复载要及时，复载量可根据地铁上方土体卸载情况,由设计单位计

算后提供，复载时间要掌控及时,复载量满足要求，不得打折。

4。4地铁监测要实时动态掌握，监测就是施工的眼睛,一切均以监测

数据为依据进行指导施工。

5、施工工艺流程及操作要点

5。1施工工艺流程坑围护结构施工

施工

方案论证及完善施工准备（含人材机）基地铁上方及周边土体加固支

撑体系安装及底板复载块回收.

5.2操作要点

5。2。1围护支撑体系施工

基坑围护体系施工,结合基坑实际工况，可采用地连墙、钻孔灌注桩、

SMW工法桩等施工工艺的围护结构，其中SMW工法桩宜采用微扰动工

艺、钻孔灌注桩宜选回旋钻机施工；支撑体系可采取钢筋砼支撑体系及钢

管支撑体系,为便于后期施工及基坑安全,第一道支撑体系宜选用钢筋砼支

撑。

5。2。2三轴搅拌桩土体加固

1、三轴搅拌桩桩径一般为850mm，水泥掺量为20%,地铁区域三轴搅

拌桩加固形式宜采用门式加固(如下图5。2。2-1），加固区域宽度为两侧各

不小于一个地铁管壁宽度（即6。2米）（如下图5.2。2-2)，两侧深度为自

然地面至地铁管壁下部平,加固厚度不宜小于4米.

图5。2。2-1

图5.2。2—2

(2）三轴搅拌桩加固施工同基坑施工方法一样，宜采用弹钢琴跳跃式

进行施工，每次施工面积不宜过大，以尽量减少对周边土体造成大面积的

扰动.

（3

)三轴机械操作人员必须选用业务熟练、责任心强的，且必

须定岗定人，并对范围及标高熟悉的人员，严禁操作人员疲劳驾驶，

操作人员在操作过程中如遇异常情况，应立即停止施工,并及时上报。

5.2.3弹钢琴式分区分块施工方法

1、充分利用“时空效益”原理，将原有基坑分为多个小基坑（见下图5。

2.3），减少了单次开挖的卸载量及卸载时间。

图5。2.3

2、每个小基坑的土方开挖严