新建地铁车站密贴下穿长久运营车站预支顶开挖构筑技术

为保证新建车站密贴下穿长久运营车站改扩建施工的安全稳定,以北京地铁东四十条站改扩建工程为背景,提出适用于城市高风险区近接长久运营结构施工的预支顶开挖构筑工法,借助既有结构状态检验、数值模拟、现场监测等方法验证了预支顶开挖构筑工法的实用性。结果表明,(1)预支顶开挖构筑工艺包括结构状态检验、敏感/薄弱部位加固、施工参数优化、预支顶结构施作和现场量测等工序,可用于复杂环境下城市高风险区地铁车站、城市隧道新建、改建、扩建工程近接长久运营既有线路、建(构)筑物工程等诸多变形控制要求苛刻、场地条件严苛的施工中。(2)新建3号线东四十条站密贴下穿长久运营车站工程采用预支顶构筑法后,运营2号线车站竖向最大变形1.28 mm,横向变形0.5 mm;预留3号线车站结构竖向变形-1.01 mm,横向变形0.5 mm;所有监测指标均在安全阈值内,优选出的PBA四导洞直墙平顶方案成功穿越既有长久运营车站。(3)预支顶构筑法保证了新建3号线东四十条站密贴下穿长久运营车站施工的安全稳定。

新建车站密贴下穿长期服役车站改扩建变形控制技术

为保证新建车站密贴下穿服役近50年车站改扩建施工的安全稳定,开展了运营和预留车站的状态评估,依据结构状态制定了施工变形控制标准,借助数值模拟对比了不同扩建施工方案的影响,并结合现场实施验证了优选方案的效果。结果表明:先期建成车站结构存在装饰层掉落、混凝土开裂、剥落、碳化、钢筋腐蚀、底板渗漏水、区间积水及变形缝不均匀沉降等问题;交叉中隔壁法(central cross diagram,CRD)方案中预留3号线车站的最大沉降量为2.2 mm,地表沉降1.7 mm;洞桩法(pile beam arch,PBA)方案中车站的最大沉降量为1.3 mm,地表沉降1.1mm。综合考虑多种因素后,推荐在该改扩建工程中采用PBA施工方案。现场采用PBA施工方案后,2、3号线车站结构的最大竖向变形分别为-1.28和-1.01 mm,监测指标均在安全阈值内。研究结果可为类似长期服役改扩建工程提供参考。

广州地铁深基坑嵌岩式地下连续墙施工技术

结合广州地铁6号线盾构3标段深基坑嵌岩地下连续墙工程,对连续墙在岩石中的成槽方法进行比选。在综合考虑施工进度和成本的基础上,采用传统的冲桩机法施工。实践证明,该法在嵌岩式地下连续墙施工中经济可行。介绍了广州地区复杂地质条件下深基坑连续墙施工的主要技术措施,并探讨了工程施工中的控制重点。

饱和黏土固结特性的试验研究

对某基坑黏性土进行不同压力等级下的标准固结试验,研究各压力等级下土的压缩固结特性,结果表明,土的压缩系数随压力的增大而减小,压缩模量随压力的增大而增大;根据理论推算的压缩系数计算方法能够较好地反映土的主固结特性,可以在实际工程中推广加以应用;随着压力p的增大,土的固结系数先减小后增大,最终趋于一个稳定值。

盾构250m半径曲线始发段管片姿态控制技术

针对广州地铁6号线某盾构工程250m半径曲线上盾构始发段隧道的管片姿态控制问题,从盾构机控制、管片控制、注浆控制和测量控制四个方面进行了施工技术处理,工程实践证明:首先做好盾构机选型,然后通过选择合适的始发方向来控制盾构机的姿态,从而控制隧道的成型质量;在管片拼装完成后,结合同步注浆、二次注浆来稳定成型隧道;并且通过加强管片姿态监测及时调整掘进参数,能够确保隧道施工质量满足设计和规范要求。

地铁超深竖井及超小曲率半径隧道施工技术

以北京地铁3号线东四十条站改扩建施工为背景,阐述了复杂城市环境下超深地铁竖井、深埋大断面马头门及超小曲率半径曲线形隧道的施工技术方案,运用FLAC 3D对该方案下的地表沉降及支护结构应力-应变规律进行研究,并与现场检测数据进行对比。结果表明:施工引起的地表沉降控制效果较好,地表沉降影响范围基本控制在竖井井口5 m之内;施工过程中竖井井壁支护结构的水平收敛变形量、拉应力和剪应力值均会随着马头门施工的进行而不断增大,但施工结束后井壁结构的变形及应力仍然控制在设计范围内。模拟结果与监测数据基本吻合,研究成果可为今后此类工程提供一定的参考。

小半径曲线隧道内盾构分体始发技术研究

以广州市轨道交通6号线盾构三标段工程为例,从盾构设备选型、始发方式、始发方向、管片选型、始发基座以及反力环和楔形环设计、列车编组、注浆控制等诸多方面,探讨盾构在半径为250m的圆曲线上进行分体始发的应对措施和控制要点。

叶片式钢管螺旋桩试验研究及桩型参数优化

叶片式钢管螺旋桩的桩型参数对其极限抗压承载力有较大影响,通过现场试验分析桩径,叶片直径、个数和间距对其极限抗压承载力的影响,并对上述因素进行数值模拟优化。结果表明:桩径和叶片直径不变时,桩的极限抗压承载力随叶片间距增大先增加后减小;叶片直径和叶片个数不变时,桩的极限抗压承载力随桩径的增大先增加后减小;桩径和叶片个数不变时,桩的极限抗压承载力随叶片直径增大而增大。当桩径为0. 3倍的叶片直径、叶片间距约等于3倍叶片直径时可获得较大承载力;双叶片承载力普遍高于单叶片承载力。

盾构始发预留洞口模板体系的设计与施工

结合广州市轨道交通六号线盾构3标段始发井工程,对其盾构始发预留洞口的模板体系进行了详细设计与计算,并论述了该模板体系的施工工艺和施工中的注意事项。实践证明,这种由环状模板、辐射状钢管和可调支托组成的模板体系设计合理、安全可靠、结构简洁、施工便利,配以先进的施工方法和严格的质量控制,可以实现高精度的结构尺寸控制,提高工程质量。

超细水泥–水玻璃双液浆的性能研究

通过凝胶时间、析水率、流动度和结石体强度试验,对普通水泥与超细水泥两种可用双浆液注浆材料的性能进行对比研究,结果表明超细水泥浆液有更长的凝胶时间、更好的稳定性、更优良的流动度,结石体有更高的抗压强度,更适用于土层的止水加固。研究还发现水玻璃波美度超过40°Bé,双浆液的性能并无明显提升。

基于DBN模型的长久运营地铁车站改扩建施工风险评估

为保证复杂环境下长久运营地铁车站改扩建施工安全,采用贝叶斯网络、模糊理论、现场勘察和室内试验等方法,对北京地铁东四十条(DSST)站改扩建工程施工的风险评估与控制措施进行研究。结果表明:(1)通过车站状态评估、FEM-DBN工前预测、风险控制预案布置、OSM-DBN施工期反馈,提出的长久运营车站改扩建施工风险评估方法可实现工前动态预测和施工期动态反馈;(2)将该风险评估方法应用于DSST站改扩建施工,采用提出的风险控制措施后既有2号、3号线车站结构最大变形分别为-1.28 mm和-1.21 mm,结构安全稳定;(3)FEMDBN和OSM-DBN风险评估结果与专家预测和评估的结果一致,风险控制措施合理可靠。