一级建造师建筑工程辅导：基坑开挖引起下方地铁隧道位移的控制措施

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一级建造师建筑工程辅导：基坑开挖引起下方地铁隧道位移的控制措施_第2页

来源：一级建造师考试网收藏本页 2010/6/14 http://www.jzsedu.org/

3、减小隧道位移的施工控制措施
3.1 加固地基
为了确保下立交工程的施工安全，也确保运行中地铁二号线的安全，本基坑工程采用了水泥搅拌桩加固、三重管高压旋喷桩加固和双液注浆加固。通过加固软弱地基，提高土体强度，防止土体液化，从而增加基坑的抗浮性能，提高基坑的稳定，减小坑底的回弹及下方隧道的隆起变形。

    ③-1层为灰色淤泥质粉质黏土，饱和，含水量50%，土质不均，③-2、③-3层为粉土和粉质黏土，土层也饱和，该三层土层正好在下立交底板的位置。在施工期间，如果这三层土受到扰动或遇到水，极容易液化，进而引起基坑塌方，造成事故。我们对这三层土也进行加固，注入了大量水泥浆，提高了土层的土体强度和密度以及回弹模量。
    3.2 施作搅拌桩
    在隧道上方搅拌桩施工时，搅拌桩施工的卸荷量也受搅拌桩的水灰比和注浆量的影响，通过调整注浆量和控制水灰比可以调整卸荷量。并且根据搅拌桩的挤土效应的力学模型，深层搅拌桩的挤土效应与贯入的“泥浆桩”的等效半径和桩长有关，控制注浆量和控制水灰比可以调整“泥浆桩”的等效半径，从而控制搅拌桩的挤土效应。
    下行线隧道两侧分别连续施作了2根、6根、21根深层搅拌桩，其隧道隆起增量值见图3.隧道隆起增量值随着连续成桩数量的增加呈现增加的趋势，但并不是线性增加，而是逐渐地减缓。从图3可以看出，减少每次连续成桩数量，待打桩产生的孔隙水压力部分消散后继续进行深层搅拌桩施工是控制隧道隆起值的有效途径。
    进行大面积深层搅拌桩加固时，在不同打桩条件下，上下行线底隆起值比较见图4.下、上行线隧道实测值分别是在N1区、N2区（如图2）深层搅拌桩施工过程中，下（上）行线隧道的实测隆起值。上下行线隧道隆起实测值相差如此大（其相对隧道位置、桩长、等效桩数相同）的主要原因是下行线隧道边加固采取了下列措施。

    （1）充分利用遮拦效应由于在下行线隧道外侧已经打了一排遮拦桩，遮拦桩施工完毕到靠近遮拦桩的深层搅拌桩施工已有20d左右的时间，遮拦结构达到了比较高的强度，水泥土和型钢形成一个整体，能承受一定的水平荷载；而上行线隧道外侧的遮拦桩施工完毕到靠近遮拦桩的深层搅拌桩施工只有3d，水泥土还远没有达到强度，其遮拦效果不好。
    （2）控制连续成桩数量N1区的深层搅拌桩每天施工7～14根，共施工了11d，而N2区相同桩数的深层搅拌桩只施工了3d，几乎是连续施工。由于隧道的变形主要是由深层搅拌桩施工产生的孔隙水压力引起，N1区搅拌桩的施工速度很慢，先前打桩产生的部分孔隙水压力已经消散，因而隧道的隆起值较N2区施工时的小得多。N2区的深层搅拌桩几乎是连续成桩，其产生的超孔隙水压力来不及消散，隧道隆起较大。
    （3）隧道上方加固在地铁隧道两侧进行抗拔桩施工前，先在隧道上半圆环圈采用双液注浆加固，双液注浆厚度1m.双液分别为A液和B液，A液为水∶水泥∶膨润土∶外掺剂=0.7∶1.0∶0 .03∶0. 03，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥；B液为水玻璃；A液∶B液=1∶1.地基加固的作用：首先，增大土体的C、φ值，增大土体的弹性模量，使得基床系数k增大，进而使得隧道纵向弹性特征值增大，从而隧道的变形减小；其次，加固体形成的整体性很好的空间厚板体系，在打桩产生挤土作用时，增大土体对隧道的约束，从而可以有效地限制隧道的隆起。
    合理安排打桩顺序，先在地铁隧道上方进行地基加固，然后打靠近隧道的深层搅拌桩（内插型钢）作为遮拦结构，利用先打桩自身的遮拦作用，可以减小隧道的隆起值。
    在N1区施工之前，在隧道上半圆环圈采用双液注浆加固，加固已有25d左右的时间，而在N2区深层搅拌桩施工前，下行线隧道上方没有进行加固。隧道上方加固提高土体的强度，增大了土体对隧道的约束，从而可以有效地限制隧道的隆起

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