盾构扩挖修建地铁车站施工工法研究
盾构扩挖修建车站施工工法是一项综合性新技术,包括对站台隧道施工提出了相应的支护技术措施和施工工法,对扩挖阶段爆破施工引起地层的振动效应进行控制,可以解决城市密集建筑群地区渣土运输与施工工期、城市环境和地面交通的矛盾。这是一个具有重要现实意义和非常紧迫的课题,在我国将有着广阔的应用前景。本文针对盾构扩挖施工中遇到的站台隧道管片拆除工艺和施工工法、扩挖阶段爆破振动效应对地层相互作用以及解决施工实践中渣土外运与施工工期、城市环境和地面交通的矛盾三个方面进行了一系列研究,以广州地铁六号线东山口站为工程背景,主要进行了以下几个方面的研究工作：1.分析国内外研究现状,简要阐述了盾构扩挖技术的应用情况,以及隧道开挖与地层相互作用规律,为本文接下来的研究提供必须的理论基础。2.针对在盾构隧道基础上修建站台隧道施工中遇到的技术难题,主要从两个方面进行了研究：工程主要支护技术措施、扩挖隧道施工工法。
本文介绍了盾构扩挖车站支护技术措施和站台隧道扩挖施工工法,系统阐述了主要施工工序要点和关键技术。通过对几项技术的研究,取得了城市地铁在复杂地质条件下盾构扩挖修建车站的施工技术措施和施工工法等科技成果,有效地解决了在既有区间隧道基础上修建地铁车站等难题,为以后在城市地铁和城市地下施工领域积累了丰富的施工经验。3.详细分析了扩挖阶段爆破施工的基本过程,阐明了爆破振动与地层相互作用影响关系。利用计算机模拟了爆破扩挖的过程,深入地分析了爆破振动与地层、支护结构的作用机理。
4.深入研究了钻爆法开挖产生的振动“空洞效应”并首次采用最小二乘拟合函数法对“空洞效应”作了拟合分析,得到相应的拟合函数,为地表振动预测提供了一种解析方法。5.针对城市密集建筑群地区修建地铁遇到的“渣土外运与施工工期、城市交通及环境的矛盾”的问题,本文分析了盾构扩挖中渣土运输系统在地铁车站建设方面的应用情况,从优化理论的角度,提出引用地下轨道交通运输渣土的方案。本文的研究成果对城市密集建筑群地区采取“盾构扩挖法”修建地铁车站具有工程借鉴价值,有利于我国地铁车站和区间隧道建设经验的积累和整体建设技术的提高,适应我国目前地下铁道建设蓬勃发展的要求,具有重大社会、经济和环境意义。