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复杂条件下轨道交通隧道建造关键技术研究
作者:佚名 文章来源:本站原创 点击数: 更新时间:2017-7-19 20:07:51

复杂条件下轨道交通隧道建造关键技术研究

一、立项背景

重庆市的地质条件及环境条件复杂多变,地势起伏大,轨道交通线路穿越各种不良地质,工程建设难度极大。在如此复杂的环境下修建城市轨道交通尚无成熟的经验可以借鉴。因此,本课题依托复杂条件下轨道交通代表性工程(中梁山隧道、工贸站及南坪站、小什字站)开展复杂条件下轨道交通隧道建造关键技术研究十分必要。

 

中梁山隧道是目前国内最长、连续坡度最大的城市轨道交通山岭隧道,坡度连续提升距离2.7km、高度70m,已突破城市轨道交通建设标准,因此必须进行运营安全性研究。隧道地质条件复杂,穿越高压富水断层破碎带、各种溶洞、煤系地层等不良地质,地表还有上堰水库、余家湾水库,最大水压2.2MPa,最大流量26000m³/d,施工极为困难,稍有不慎就会产生突涌水的灭顶之灾。若采用传统的全断面注浆堵水方法质量难以保证,风险大,且效率低,因此有必要研发新的注浆技术。

小什字车站为六号线与一号线换乘站,最大跨度近26m最大开挖断面430,埋深8.014.0m,周边建筑物密集,距高层建筑基础仅2.8m,车站断面变化频繁,转换达7。工贸站穿越22层工贸大楼主楼及裙楼,距主楼基础仅6m。两座车站的施工都极易对周边建筑物产生影响,爆破振动控制极为困难。国内外现有爆破振动控制方法普遍存在成本高、效率低且难于操作的问题,难以满足本工程施工要求,因此有必要创新爆破减振技术。同时车站断面大、跨度大、覆跨比小,施工过程上覆土体极易失稳,国内外无类似工程可借鉴,因此必须研究特大断面车站开挖方法及变形控制技术。

南坪站地处城市中心区,采用明挖法施工,其基坑长1500m48m最大开挖深度30m支护形式多,且离高层建筑最小距离仅4m,施工风险大在国内外同类工程中罕见,为了解决上下层同时施工、结构安全稳定性等技术难题,有必要开展深基坑围护结构体系、超高超大衬砌结构支模体系等技术研究。

重庆市轨道交通远期计划修建十七条线及一条环线,有大量的超大断面暗挖车站和复杂条件隧道,该课题的研究成果具有巨大的应用前景。

二、成果的技术水平及创新点

项目经过5年与设计、科研单位的联合攻关,攻克了复杂条件下轨道交通隧道建造的关键技术难题,取得多项创新性成果。主要技术内容如下:

1、分析了岩溶及高压富水断层特点,提出了信息化注浆技术,研改了高效快速的注浆设备和工艺,实现了快速注浆,减少了对环境的影响,保证了施工安全。

2、研究提出了大直径螺旋掏槽爆破技术及空气弹簧减振爆破技术,有效降低了城市隧道施工爆破振动的影响,保护了周边建(构)筑物的安全。

3、研发了特大断面隧道立体式回旋分部开挖法及组合型钢支撑开挖法,有效控制了特大断面隧道施工变形,保证了稳定性,加快了施工进度。

4、结合四层大型车站结构及地质特点,创建了车站第一层逆作、第四层暗挖同时作业方法,以及深基坑超高超大衬砌结构支模体系,解决了结构稳定及上下层并行施工的技术难题。

5、基于超大断面暗挖地铁车站多分部施工特点,提出了考虑施工过程的结构荷载计算方法及计算公式。采用设置中隔墙的单洞双线隧道结构模式等措施,解决了山地城市轨道交通长大隧道运营通风及防灾疏散的难题。

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