地铁叠线盾构区间隧道下穿高铁轨道群施工关键技术
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出版说明

截至2017年,我国城市轨道交通开通运营线路总长度达3862km(118条),开通城市29个,其中步入网络化运营的城市共有13个,客运量达176.8亿乘次,全国共有9个城市网络日均进站量超过100万人次,共有运营员工20.8万人,平均每公里线路54人。

我国城市轨道交通占公共交通比例还很小(见表1),与国际化大都市差距大,轨道交通发展潜力还很大。例如,尽管上海运营里程突破了680km,为世界上轨道交通运营里程最多的城市,但其轨道交通占公共交通比例仅刚过50%,其中多条线路已经超负荷运营,上下班时间拥挤不堪。而深圳已经完成了三期建设运营,轨道交通仅占公共交通的三分之一还不到。

表1 世界各国大都市轨道交通占公共交通的比例

当前,我国轨道交通还处于高速发展期,特别是由于我国幅员辽阔,各区域地质差异较大,导致地铁的施工难易也不相同,因此,需要解决不同城市地质环境条件下地铁施工技术问题。

我国城市地质条件主要有:以上海、杭州等为代表的深厚软土层,以西安为代表的黄土地层,以成都为代表的砂卵石和漂石地层,以深圳、广州为代表的不同风化花岗岩组成的混合地层,以重庆、青岛为代表的岩石地层,以贵阳为代表的岩溶地层。其中,深圳混合地层主要为第四系全新统人工堆积层、海积层、海冲积层、冲洪积层、洪积层、上统更新坡积层、残积层震旦系混合岩和花岗片麻岩、震旦系混合岩和花岗片麻、燕山期花岗岩和加里东期混合花岗岩,地下水位位于地面以下0.7~12.1m。混合地层地铁施工难度最大,其主要地质问题如下:

1.车站

范围内岩面高,基岩侵入车站范围内最大厚度达14m,地下连续墙入岩最大深度为17.5m,强度最高达132MPa,大倾角陡坡硬岩(45°)分布广泛。基坑控制爆破困难,成槽困难。

2.盾构区间隧道

穿越地段基岩面起伏大、变化剧烈,硬岩、上软下硬、富水砂层、孤石、掘进中存在盾构机姿态难以控制、坍塌、涌水,地面沉降难以控制从而造成地面建筑物开裂损坏、盾构机易被卡住等。

3.矿山法区间隧道

位于全强风化花岗岩中,顶部主要为砂质黏性土、素填土、中砂、粗砂等富水软土层,施工失水极易引起隧道变形、地面塌方等风险。再加上在深圳主城区修建地铁地上地下环境条件复杂,例如三期重大工程7号线穿越深圳主城区,全线正下穿既有建筑物20余栋,5次下穿河流和湖泊,1次上穿高速铁路,2次下穿既有铁路,4次下穿已运营地铁线,8次下穿(或侧穿)既有桥梁,在华强北商圈核心地段与7号线同步实施华强北地下空间工程。

本套丛书结合我国目前正在大力修建的城市地铁重大工程,及时总结施工中研究形成的新技术并出版,为同城后期地铁工程的建设提供技术支撑和其他城市类似工程提供技术参考有其重要意义。

因此,中国铁道出版社与地铁建设相关单位合作,出版《轨道交通建造关键技术研究丛书》,期待为我国地铁工程新技术的进步贡献一份力量。

丛书策划:李围、傅希刚

2018年1月1日