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地铁隧道工程

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地铁隧道工程

地铁隧道工程范文第1篇

关键词:软土地区;联络通道;勘察要点

在整个地铁隧道工程中,有多个联络通道将一段段承载路程的主隧道相连接,地铁隧道联络通道具有安全通行、及时逃生等重要作用。而在整体地铁隧道的建筑中,联络通道的建筑重要性一般不受主要重视。但在上海地铁四号线隧道崩塌事故发生后,地铁隧道联络通道的建设与勘察等工作备受重视。而通过上海地铁隧道事故的调查发现,造成事故的原因有三大块。一个是由于联络通道土层的结构问题;一个是由于土层水文地质的问题;另一个是由于周围地质环境问题,包括周围地貌、地质类型和潜在隐患等。为了减少地铁隧道联络通道事故的发生,相关部门应提高对隧道联络通道设计与施工的重视,而基于设计与施工之上的条件是勘察,因此要加强对地铁隧道联络通道的工程勘察工作,下面文章就上述三点主要勘察要点及合理的安排勘察工作等四个方面,进行软土地区地铁隧道工程勘察工作的分析,具体内容如下。

1 加强软土地区地铁隧道联络通道土层的分层勘察工作

加强土层分层的分析是对土质性质的判断,尤其在沿海地区,土层中都伴有夹层、间层或互层等多种土层,因此对土层的分析是保证联络通道建筑是否坚固的首要条件。而按照岩土分层的方法,将IP大于10的土分成黏土和粉质黏土,将IP小于等于10的土叫做黏质粉土,而这些土层内都含有砂质性和粉层性,将它们按照颗粒成分的不同进行分层命名是为了准确的判断土质的软、硬性,从而确保施工的固定和安全性。因此勘探人员对土质的测定、试验、分类非常重要,它关系到施工的牢固与安全问题。而土层的勘探均需要现场的实际观察并结合试验进行命名和确定。而在联络通道的土质分类上,一定将含有砂质、粉层、黏性土的土层单一划分,此类均为软性土。必须将其粉层厚度、剖面,砂质厚度、硬度,黏性土的夹层、密度等进行测定,尤其对黏性土中的粉层、砂质等观察与测定必须严密,并做好通道模拟试验,为设计、施工前的勘探工作做好万全准备。一旦在测试、勘察中有疏忽或遗漏,为日后施工完成通行中会留有极为严重的潜在危险,一旦发生事故,会造成人们严重的伤亡事故、交通链阻断、工程停用、费用加剧和周边环境影响等各种不良后果。

2 做好软土地区地铁隧道联络通道相应的水文地质工作

由于软土地区的土层中,所含的砂质、粉层等均含有自然的承压水,而地铁隧道施工时必然会进行地下挖掘隧道并对含承压水的土层进行挠动,为了减少地基及挖掘后周围环境稳定性的破坏,勘察时必须要做好含水层的检测工作。并通过承压水的突涌计算测评施工中土层的稳定性,也是为采用冻结法施工做好前提保证。计算需要了解地下土层的温度、含水量、含盐量、饱和度、地下水流速度及地表热物理指标等预算数据。而关于计算与土层的稳定性都与水文地质工作密切相关,在正常自然状态下,地下含水质的土层、砂质等均处于一个相对径流缓慢、稳定和处于停滞的态势,而一旦对其进行挠动、破坏,其原有的平衡状态则会被破坏,从而造成地下地上地表水体的直接接触,同时在施工中还要采用人为冻结法进行施工,因而形成一种水质需控制的局面。因此在采取冻结法时,需根据每段施工的实际进度进行就地取材计算,而采取的数据一定是该段含水质的土层。

3 做好软土地区地铁隧道联络通道的地质调查和地质灾害评估工作

地铁隧道施工是在黑暗的地下进行,工程施工时会动用大量挖掘机、运输车辆等对地下土层进行挖洞与土体运输,从而破坏了土层原有的生态平衡及周边环境。自然生态下,地下土层、砂质、粉层等含有的水质均处于稳定、舒缓、平衡的相对供给、流走的运动态势。而当大兴土木建筑时,影响了原有的平衡状态,造成含有水质的土层、砂质或粉层由于外界干扰导致水汽蒸发而快速形成干质状,从而对周边事物造成影响。所以,在隧道施工时采用冻结法将隧道周围环境进行人工制冷冻结避免发生事故,同时还要加强对周边因地质变动引起的灾害问题进行评估。包括对周围地下的建筑结构、管道铺设、缆线走向及其相关设置位置等,进行了解并估测施工后因地质破坏而造成的相关影响;同时对隧道施工中含有水质的土层、砂质、粉层及地下水等情况进行测评,估测并预计出一旦采取冻结法施工失败后引起的灾害程度及涉及范围等。

4 合理安排软土地区地铁隧道联络通道的勘察工作

有时候工作人员在地铁隧道联络通道图纸的初期设计中,已经将联络通道的设计加进去,当综合测评并确定联络通道的设定以后,工作人员在勘察主体隧道后会对联络通道进行单独勘探。对于软土地区的勘探,初次勘察时可设置一个勘探口,若出现流沙或粉尘土层灌注时,在下次详勘时应设置两个以上的勘探口,通过密切的观察土层及质地,设置具有抵住岩土、砂层土质的措施。而在设置勘探口时,设置的方式可采取两侧联络点各一个钻探孔,中间设置一个静探口的方法,钻探孔的勘察需要地上地下同时取土进行研究,目的是为了在采用冻结法加固施工时设定加固程度。

5 结束语

软土地区地铁隧道施工中联络通道的建设安全,是近年来随着事故发生后,相关部门提高重视的一项工程。而在联络通道设计、施工前较为重要的任务就是勘察工作,勘察是工程设计、施工与正常使用的前提条件。它可以确保施工的安全性,并具有危险因素的提前预知性。在软土地区施工中,冻结法是施工中比较常用的一种建筑方法。它通过人工制冷,将周围被挖掘后的含水质的土层进行冻结,确保施工者与机械在隧道内安全施工的一种方法,而且冻结法对含有砂质、粉层的土层及黏土具有固定性,为施工安全加上了一层保险。通过文章的探讨分析我们可以了解到,引起软土地区发生联络通道出现事故的主要原因包括土层分层问题、土质问题、水文地质问题等。因此在工程勘探工作中,这几个方面是勘探的重点,所以勘探人员需加强对土层分层的细致测评与试验;做好水文地质的预测与分析;做好施工周围环境地质的勘察与灾害评估;同时加强勘探工作的合理分配。通过勘察工作的细致性和全面性,来提高软土地区地铁隧道联络通道施工的牢固性与安全性。

参考文献

[1]熊卫兵,李平,邱学林.软土地区地铁隧道联络通道工程勘察要点[J].中国市政工程,2009(2).

[2]季军,张惠忠.软土地区地铁、隧道工程勘察[J].上海地质,2006(4).

[3]金磊.软土地区地铁隧道联络通道实施风险与监理对策[J].城市轨道交通研究,2010(4).

[4]黄大维,周顺华,宫全美,等.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(1).

[5]王晖,竺维彬.软土地层地铁盾构隧道联络通道冻结法施工控制技术研究[J].现代隧道技术,2004(3).

地铁隧道工程范文第2篇

对于地铁隧道工程施工风险管理含义的解释,国内外许多专家站在不同的立场上提出了各自的解释。角度不同,对风险管理内涵的定义也就不相同。综合各种含义之后,可以得出以下定义:地铁隧道工程施工风险管理主要是指在对潜在的各种风险进行识别和分析之后,从中发掘可能存在的安全风险隐患,同时建立相应的风险评估模型,对存在的风险进行专业的估测,寻找对工程施工带来的潜在安全隐患,从而制定相应的解决措施,并从中选择出最佳设计方案,来应对潜在的风险,最大限度的降低风险给工程带来的损失。另外,风险管理的本质是事先对工程可能发生的风险进行预测,并作出相应的应对措施。

2.地铁隧道工程施工风险管理流程

要加强对地铁隧道修筑过程中潜在风险的预防,必须要建立一套内容充实、分工明确、体系完备的风险管控流程,依据建立好的流程就能够对风险进行有效的管控了。地铁隧道工程施工流程如下:首先,明确地铁隧道工程的特点,依据本身的特点签署工程保险;其次,对工程风险分析的方法进行明确,然后对潜在的风险因素进行识别,识别时要与业主以及施工单位进行详细的探讨,之后建立明确的风险因素清单;第三,依据清单对风险进行量化,然后建立起风险评估模型;第四,建立模型之后,要对风险进行初步的评估,如果潜在的风险不利于工程的施工,或者在施工过程中可能会发生难以预料的事故,首先应该减缓风险,如果风险不足以造成施工过程中的事故发生,那么就可以对剩余的风险进行评估了;最后,经过评估之后,将能够预测的潜在风险寻找出来,然后制定相应的防范措施。

3.地铁隧道工程施工风险管理措施分析

前面分析了隧道工程施工中风险管理的内涵以及管理的流程,明确了以上相关知识后,就可以对工程施工中的风险进行管理了。下面结合某地地铁一号线的建设实际,来探讨进行隧道施工风险管理的措施。

3.1隧道施工风险管理门得建设

上海交通大学土木工程系和上海铁路局联合联合组成课题组,在对一线技术和管理人员进行详细调查后,提出了“风险管理门”的概念(RiskManagementGate)。根据对一线施工管理人员进行调查问卷的结果,可以将隧道建设中潜在的风险分成3类:技术、管理、地质情况。其中,技术方面又可以分成施工准备情况、洞口部分的施工、开挖情况以及监控测量几个部分;管理方面只有施工管理一项;地质情况则包括膨胀性围岩地段的施工、涌泥突水地段的施工以及岩爆情况和瓦斯层的施工几个部分的内容。通过对这几个方面的风险进行分析,可以将施工的过程分成7道风险管理门,这7道风险管理门主要分为三个阶段:施工准备阶段、操作阶段以及完工阶段。

3.2隧道施工风险管理研究

建立了风险管理门之后,就明确了施工的各个步骤,同时就可以依据相它对潜在的风险进行分析了。某市地铁一号线是连接老城区与新城区的主要地下交通线之一,全场25千米。根据地质勘查结果,地铁一号线的施工条件比较复杂,施工中不仅会穿过粉土、粉砂、粉质粘土等底层,同时还穿过几座重要的文物保护建筑,这样就加大了施工的难度,如果不能对潜在的风险进行评估,很容易会造成文物建筑损坏等后果。

3.2.1潜在风险辨识

进行风险辨识是进行风险管理的首要工作,应该由相关的专家和施工单位共同组成风险辨识小组,结合搜集到的资料,并仔细的分析当地的地质特点以及地下环境,对风险进行辨识。根据本市地铁一号线的具体情况,将风险分为基坑施工潜在风险、盾构施工潜在风险以及管网施工潜在风险等三个方面。其中,基坑施工潜在风险主要有基坑开挖土体是否具有稳定性、基坑开挖对周围文物建筑的是否具有破坏性以及雨季防汛风险;盾构施工风险主要有盾构进洞阶段的风险和出洞阶段的风险;管网施工潜在风险主要有施工对天然气管、污水管和雨水管等带来的风险、管线改移、悬吊的安全风险以及地下水对地铁站带来的风险等。

3.2.2潜在风险评估

辨识完潜在的风险之后,要对这些风险进行评估,进而制定应对措施。通过对某市地铁一号线进行风险评估,地铁某段的潜在风险依据对不同风险因素对周围环境的影响是不同的。通过对这些不同点进行实事求是的分析,进而制定风险应对措施。

3.2.3潜在风险应对

在对风险辨识以及评估完成之后,就可以依据得出的风险因素制定相应的应对措施。根据某市地铁一号线实际存在的风险因素,可以制定以下应对措施:(1)本车站的基坑比较宽,开挖的也比较深,因此可以使用长大内支撑体系来进行支撑,等到结构混凝土的强度应该达到80%以上后才可以将支撑拆除。(2)本地区的地质条件比较差,地下水位比较高,很容易出现地下水喷涌的现象。针对这种情况,可以将地下水降低到坑以下30m,在降水的同时,务必确保收到良好的降水效果,另外还不能损坏周围的建筑物。(3)强化施工监测力度,在施工中要及的通过监测获取工程进度数据,对这些数据进行分析,从中预测出施工的下一过程可能要出现的风险因素,以便及时的制定计划,尽可能的减少风险因素给施工带来的不良后果。

4.结语

地铁隧道工程范文第3篇

关键词:地下铁道;地基勘察;探地雷达;瑞雷波法

在广州某地铁段建设中前期的钻探勘察证实,地铁沿线的地层中分布有厚度不等的不良地质体(主要以土洞、软弱夹层为主),为此须对隧道基底进行勘察,查明这些地质隐患在基底以下5 m 范围内的空间分布,以便施工时做特殊处理。特殊的空间位置、勘察的时效性及对勘察结果高精度的要求对传统的勘察方法提出了挑战。根据以往在该地区的勘察经验并结合现场情况,我们研究采用探地雷达和瑞雷波法交互探测技术进行探测,并结合原位测试,准确、及时、高效率地提供了勘察成果,共查出土洞及软弱夹层多处,从而为消除地质隐患、确保工程质量提供了依据。

1  测试方法及其原理

探地雷达和瑞雷波探测都是基于波的反射特征来反映地下介质结构的变化[ 1~6 ] 。本次探测所选用的仪器是加拿大SSI 公司生产的Pulse EKKO Ⅳ 型和Pulse E KKO 100 探地雷达仪。

瑞雷波法(瞬态法) 是以一定偏移距在测线一端通过使用重锤在地面激振而产生瑞雷波,在被检测地段以等间距布设检波器,利用仪器记录从检波器上拾取的瑞雷波,经专门软件的处理,计算得出频散曲线,通过对该频散曲线的分析,来解决浅层工程地质问题的一种方法。当地下存在土洞或软弱夹层等不均匀体时,就会影响瑞雷波的传播速度,使频散曲线产生畸变异常,分析此异常在曲线的部位即可确定土洞埋深及范围[ 7~9 ] 。

动力触探技术在国内外应用极为广泛,是一种主要的原位测试方法,其优点是快速、经济,能连续测试土层,且操作简单,适应性较强。本次勘察使用动力触探的目的是对探地雷达和瑞雷波初步确定的异常地带进行土的性质测定,甄别真假异常,测试并估算软弱土层地段的承载力,供设计部门参考。

2  数据处理及解释技术

2. 1  雷达探测干扰异常的识别

现场周围各种电磁性干扰在时间剖面上形成的异常波组较明显,其主要特征是呈比较规则的弧形状,强振幅,常伴有多次反射。干扰异常,一是由分段探测时相邻施工段竖起的钢管、钢筋墙等铁器引起的,这一类最常见;二是由送料槽、抽水泵及其供电电缆、高压线等电磁性物质引起的。如图1 所示为横过探测现场的高压线引起的弧型异常。

图1  雷达图像拱形异常及干扰特征

2. 2  雷达探测物探异常的拾取就本工区而言,主要有2 种类型:

拱形低能量异常,该异常在探地雷达时间剖面上呈凹陷状,反射波能量显著降低,电磁波频率相应下降,有明显的续至波显示。推断该异常为浅部软弱土层的综合反映(图1) 。

(2) 双曲线形异常,该异常与干扰引起的弧形异常不同(图2) ,其主要图像特征是在异常中心反射波能量明显降低,有明显的多次反射,反映地层的同相轴在异常中心处错断,而异常中心两侧反射波的能量强,同相轴连续,异常分布范围较窄。后经动力触探验证,推断该异常是由土洞引起。

图2  双曲线形异常雷达图像

转贴于 2. 3  瑞雷波法数据处理流程及异常特征

瑞雷波法的数据处理主要经过如下流程:切除干扰波拾取面波谱分析频散曲线计算频散曲线打印正、反演计算 层位划分 动参数计算计算机成图 成果解释。从各频散曲线上看,同一剖面的相邻点曲线形态具有较好的相似性,瑞雷波速度v R 一般在170~250 m/ s 范围内。频散曲线存在多个分层拐点,相邻测点之间拐点对应深度可水平方向追溯。部分测点出现了分层波速显著下降的拐点,单支频散曲线在拐点处明显的错断、不连续,如图3 所示。

图3  瑞雷波法曲线异常

2. 4  轻型动力触探试验(DPT)

先用轻便钻具钻至试验土层,然后对所需试验土层(探地雷达与瑞雷波法初步确定的异常部位) 连续进行触探。穿芯锤落距为50 cm , 使其自由下落, 将探头竖直打入土层中,每打入土层30 cm 的锤击数即为N 10 。据广东省建筑设计研究院大量的统计资料研究表明,广州地区一般粘性土和新近沉积粘性土轻型动力触探N 10 与粘性土承载力标准值f k 的关系式为[ 10 ] f k = 24 + 4. 5 N 10

据验证证实,应用探地雷达与瑞雷波法初步确定的13 个异常地段,有10 个地段在相应的部位承载力介于65~114 kPa , 承载力明显偏低于正常地段,需做工程处理。另据开挖等方式验证,其余3 个异常地段在相应深度部位为夹砂的不均匀体。

3  勘察方法综合评价

在本次探测中探地雷达与瑞雷波法探测技术很好地发挥了优势互补。在地表有浅积水或水泥板的地方,检波器较难插入地表,与地表的耦合性较差, 或者当附近施工机械的振动干扰较强时,瑞雷波探测的施测难度都较大,而探地雷达探测受地表普通介质或振动的影响较小。另一方面,地表及周围的电磁性物质对探地雷达探测时的影响较大,对瑞雷波法却几乎没有影响。

地铁隧道工程范文第4篇

关键词:地铁隧道;浅埋暗挖;地表;沉降

前言

随着我国经济、科技的飞速发展,地铁隧道工程建设增多,相应的地下岩土工程也出现了一些技术问题,在岩土体内部开展隧道施工,会不可避免的破坏岩土的稳定性,引起地层的损失进而导致地层变形,当变形发展积累到一定程度,就会对地表的建筑、道路、桥梁等的安全造成威胁,影响正常使用。因此在地铁隧道施工的过程,要与保护地表结合起来,采取有效的措施来预防地表变形,这也是城市地铁建设需要研究的一项重要的课题。随着越来越大的地面交通量,城市建设的密集,以及人们对环境的保护,地铁工程选择明挖法越来越少,取而代之的是暗挖法,浅埋暗挖隧道可以有效避免城市房屋拆迁、交通改道、市政管线改迁等问题,减少了工程量,并且此法工艺简单灵活,可以解决盾构法无法施工的区间渡线、交叉渡线、折返线、停车线、联络线和人行过街通道等隧道的施工问题。因此浅埋暗挖法在地铁建设施工中得到了更加广泛的应用。

1.浅埋暗挖法概述

我国目前广泛使用的浅埋暗挖法施工根据国外隧道施工新奥法,结合我国现有施工技术进行改进而形成的小导管超前支护施工技术,提前对周边土方进行加固,预防在开挖过程中发生塌方事故,采用初期格栅支护结合二次衬砌以形成复合式衬砌结构,针对不同地层和断面采取相应的开挖方式,并实时监测施工过程,及时发现问题并加以修正,浅埋暗挖法施工灵活,结构强度高,可以根据不同的地层情况采取不同的结构形式,施工成本较低,并且工期较短,对于周边环境的影响较小,因此在我国城市隧道建设中应用广泛。

1.1浅埋暗挖法施工原理

我国隧道施工采用浅埋暗挖法面对的土层多是软弱地层,这类土层本身结构脆弱,承载力差,隧道开挖当埋置深度较浅时就会出现地表沉降。为了避免此类事件发生,在初期支护的时候就应当加大支护刚度,对围岩起到很好的支承作用,保护围岩不会因为本身土体承载力过低而造成大面积的地表沉降,使围岩保持在一个理想的平衡状态。在施工时的初期支护必须要及时,如果支护时间延迟,就无法起到应有的支护作用,因此在施工时要严格按照技术要求从上到下进行施工。采用小导管超前支护施工要及时封闭成环状,这样围岩的承载力才能达到一个平衡的状态,筒状结构在力学上是受力最合理的结构,尤其是在地下这样一个相对封闭的环境中,可以起到空间约束的作用,使其形成一个联合支护体系。

1.2浅埋暗挖工法简介

浅埋暗挖法总结的十是“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”,

隧道施工在开阔地段一般都选用明挖法,在城市中,因外界环境的局限性,采取暗挖法比较合适。覆土浅是浅埋暗挖法特点之一,因覆土浅,所以隧道一般处于软弱围岩地层中,施工中需要对软弱地层进行加固处理,因处于城市施工,要求对地表沉降的控制更加严格。该工法分两次支护,初期为格栅+锚喷混凝土,后期为钢筋混凝土结构,施工难点是风险较高,基本属于纯人工操作,机械化程度低,且需要在无水的作业环境下施工。根据施工环境、地质水文条件及结构断面等因素,浅埋暗挖法常用的施工方法有全断面法、矿山法(台阶法)、CD法、CRD法、双侧壁导坑法(眼镜工法)、洞桩法(PBA 法)、中洞法及侧洞法等。

2.影响地层变形的因素

城市地铁施工车站覆土大多在3~4 m,区间隧道覆土大多在8~9 m,这部分土层一般情况下除了表层回填土,其余都属于软弱土层。在施工过程中,重型机械的震动和地下水大量抽排都会对地层产生很大的影响,引起土体变形。跟施工相关的地层沉降影响因素有:土质条件、地下水位、支护结构设计、开挖进尺、工作面的推进速度、初期支护刚度、结构埋深和跨度。

3.浅埋暗挖法施工的地表沉降控制技术

3.1地层预加固控制技术

(1)地表预加固注浆

地表注浆多用于浅埋层土体的固结,加固洞周围岩,改善隧道成洞条件,维护土体在施工过程中的稳定。通过注浆加固,将注浆区域以及其影响区域形成一个整体,降低或者匀化岩土的压缩性,提高岩土变形模量,改善土层的不均匀性,降低地表沉降,减轻偏压以及地下水开挖的影响。

(2)超前小导管注浆

通过超前小导管注入的浆液可以与原有围岩胶结,从而改变围岩的力学性能,浆液凝结硬化后还能堵塞前方围岩的流水通道,从而隔断水源,减少地下水对施工的影响,以保证顺利施工。注浆可以加固地层,在开挖面前方形成混凝土拱,达到保证开挖面及其周边围岩的稳定,并且小导管施做完毕后很容易与支护的钢格栅形成棚架作用,从而提高支护结构的强度。

3.2喷锚控制技术

喷锚支护是借高压喷射水泥混凝土和打入岩层中的金属锚杆相联合作用加固岩层,有临时性支护结构和永久性支护结构两种。喷射的混凝土可以作为洞室围岩的初期支护,也可以作为永久性支护。喷锚支护将混凝土喷层、锚杆、围岩形成一个共同的作用体系以防止岩体松动分离。这种方法能把一定厚度的围岩转变成自承拱,能够有效的稳定围岩,即使岩体比较破碎,还可以利用丝网拉挡锚杆之间的小岩块,增强混凝土喷层,辅助喷锚支护。传统的喷射混凝土支护是脆性支护,容易产生裂缝甚至脱落,通过添加早强剂和水玻璃能够提高喷射混凝土的强度和粘结力,形成柔性喷层,提高抗裂能力。

地铁隧道工程范文第5篇

[关键词]穿越工程 地铁隧道 变性监测

中图分类号:U456.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0319-02

地铁逐渐成了城市人们生活的一部分,越来越多的人出行的时候都会选择地铁这一交通工具,因为它虽然拥挤,但是它却有着其它工具不具有的特点,它的快速是公交不能比的,从不堵车也是打的不能比的,最重要的是他基本不会晚点,这是其它交工具都不能比的,越来越多的人乘坐地铁这也对地铁的安全保障提出了更高的要求。如果地铁的轨道一旦出现什么问题将会严重影响到地铁的安全行驶。

一、 穿越工程队既有地铁的影响的划分

(一)限制类,这一类的影响指的是新建工程会对地铁的结构造成一定上的影响,而且这种影响通常是和剧烈的,可能导致地铁轨道的变形等。对于可能对地铁造成这样影响的施工必须从轨道的施工方法上采取有效的措施,并根据既有地铁隧道的强度、变形量等进行研究同时也要对既有隧道的结构和新建隧道的结构进行检测。

(二)注意类,这一类的影响通常较弱也不会对既有地铁隧道造成严重的影响,但是也许要对这一类的影响加以注意,因为有一些影响一旦变重那么就会变成限制类的影响,对于这一类的影响,要采用合理的施工办法,并根据既有地铁隧道结构的强度、变形量等来推定最大容许值,然后在通过对数据进行合理的分析决定是否采取其他措施,同时也要对既有隧道的结构和新建隧道的结构进行检测。

(三)无影响,此类可以不考虑,这一类指的是穿越工程在施工的过程中基本不会对既有地铁的轨道长生影响,虽然这里面是无影响的,但是我们要注意的是数据的准确性,不能因为数据的不准而把一些注意类的甚至限制类的划到了无影响类里面。

划分的依据主要是根据新建隧道和既有隧道结构件的最小间距离的大小。如下表中F是新建隧道外径,按照结构外轮廓的最大值进行计算有以下表。

二、 穿越既有地铁隧道工程的技术流程

(一)“前评估”是指在施工之前对造成的影响进行评估,主要是对穿越工程的实施对既有地铁的影响的评估。评估的主要内容主要有结构的安全性、功能的完整性以及列车正常运行时的舒适程度。这里需要检测的项目有:车辆、设备和建筑界限;支护系统、结构构件、支护体统和连接结构;防水措施及等级,渗漏情况;混凝土的坚固情况等。“前评估”的目的是对既有地铁结构的承载安全性做出真确的评估同时给出允许的变形值的标准。

(二)“前加固”前加固是在进行前评估后要进行的操作,前加固是对“前评估”中已经超过控制指标的项目进行操作。它主要是对既有结构设施和松动的土地进行加固,重点在于加固变形裂缝、漏水的情况和承载能力。

(三)“后评估”是在结构稳定后进行的评估。主要是在结构稳定后对既有地地铁隧道的改变进行正确的评估主要包括:既有隧道的变形缝、裂缝既渗漏情况等。对隧道的承载力及变形能力进行后评估,分析穿越工程队既有地铁隧道造成的变形和破坏,计算隧道是是否可以正常使用以及长时间的正常使用,评估区间隧道在穿越工程结束后的安全性,对安全隐患做出真确的评估用以指导以后的加固工作。

(四)“后加固”指的是当隧道的一些数据超过监测的标准是要对既有隧道的设施进行加固工作。重点是,隧道的变形裂缝、漏水情况既隧道机构发生的沉降进行加固。把穿越工程队既有隧道的影响降到最低。

三、监测地铁隧道变形的方法

(一)沉降监测,沉降监测是对地铁是否发生沉降进行监测,主要采用水准测量,静力测量的方法对隧道进行监测。沉降监测的高程控制点不能少于3个。

(二)位移监测,位移监测方法主要有导线测量和视准轴线法等。这里面以视准轴线法为例。使用此发放必须设立检核点。水平位移监测的了控制点应该埋在发生变形区外,按照要求测量中可采用误差小于0.5mm的光学装置,下表示位移监测的主要技术指标。

(三)收敛检测,收敛检测主要用收敛尺、全站仪等设备对隧道的机构的手链进行检测。对铁变形监测精准度要求高,同时也要求检测的内容要全面,因此在收敛检测的时候一般采用自动检测与人工检测同步进行。这样做的目的就是使收敛的数据尽量的准确和全面,比较有代表性的是全站仪用于特点位检测,如下图。

四、 对既有地铁隧道变形的分析和研究

变形分析是变形监测中最重要的一个环节,只有做好分析才能做好接下来的研究,如果分析都做错了那么接下来的研究也就都是错误的了。研究人员已经提出了一些变形监测数据分析和预报模型,应用多的是多元线性回归法。

(一) 多元线性回归法其数学模型为

式子中I =1,2,3……….n,这里面n表示测量值的变量;代表测量误差,随机产生得误差符合正太分布;p表示原因量的个数。

在段元线性回归法中考虑了多个中外部原因。因此这种方法预测的可靠性很好,但要注意建立模型的外部因素的设定要真确。

五、 对既有地铁隧道受施工扰动变形分析中的安全评估

对既有地铁受施工扰动变形分析中的安全评估方法有以下几种:

(一)定性分析法,定性分析法就是根据专家的经验,根据对已有隧道的数据的分析来对新建的隧道进行分析,这种依靠经验的分析有一定的误差性。

(二)定量分析法,定量分析法是通过实验和实验之间的对数据对比和分析,然后通过一定方法构建成属性模型从而进行评估,这种发放适用性广准确性更高。

(三)定性定量综合分析法是将定性分析和定量分析结合一种方法。主要有事故树法、决策树法、风险评价指数矩阵法等

结束语:穿越工程的施工对既有地铁隧道结构的变形有着极大的复杂性和不确定性,而穿越工程的修建也不是不可抗拒的,在穿越工程施工的同时要保证既有地铁隧道的安全就是我们现在必须要考虑和解决的问题。我们需要采用正确的方法进行安全评估,采用合理的方式使地铁隧道在受到穿越工程的影响的时候不会发生变形,这是一项长远的项目,不仅需要当专家的努力更加需要每一个对科研感兴趣的人的努力。

参考文献

[1] 张志昊,陈雷.城市轨道交通安全问题探究[J].安全生产与监.2011

[2] 邱冬炜,杨松林.城市地铁施工监测系统的探讨[J].测绘科学2010