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盖挖法在软土地区的应用 摘 要: 地区众多地铁车站修建于城市繁华地区和交通繁忙地段。该文研究了盖挖法在软土地区应用的关键技术, 并进行了综合效益分析。盖挖法具有对地面交通影响小、经济性适中、文明施工程度高等突出特点, 用于软土地区具有良好的经济效益和社会效益。 关键词: 盖挖法; 软土; 基坑; 临时路面 ? 0 前言 ????? 盖挖法是首先修筑临时路面系统、然后在路面系统下修建地下结构的施工方法的通称。早在20 世纪 50 年代初, 盖挖法就被应用在加拿大多伦多地铁施工中。该施工方法成名于 20 世纪 60年代西班牙马德里城市隧道施工中, 又名“布鲁塞尔法”。随后在国外很多城市的隧道建设中都采用了这种方法。尤其在日本, 通过工程实践, 总结了一套较完整的设计施工经验。特别是路面系统、支撑系统已经标准化、产业化。国内的盖挖法是 20世纪 80 年代中期, 由哈尔滨人防系统创造性发展起来的。由于这种方法的诸多优点及工程上的成功应用, 在国内的工程应用中迅速推广。广州、深圳两地在国内率先采用盖挖法实施车站, 临时路面体系采用六四军梁上放置工字钢, 再铺设钢板,上铺设沥青混凝土。在路面盖板下用小型挖掘机进行施工, 由车站侧面的施工竖井处吊土出坑。 ????? 相对于其他施工方法, 盖挖法施工具有对交通管线影响小、经济性适中、文明施工程度高等众多突出优势, 在国外发达国家和地区被广泛采用。近年, 处于轨道交通建设的高峰期, 大量车站位于市区繁华地段。如采用常规的明挖顺作法施工地铁车站, 将面临越来越大的交通组织、管线搬迁难题, 对社会影响大。采用盖挖法施工, 既能减少对地面交通和周围环境的影响, 又保证施工进度和预期的技术经济效益, 可以满足工程实施的要求。 1软土地区适用性 ????? 日本应用盖挖法比较成熟, 基坑开挖基层土质较好, 围护多采用 SMW 工法, 围护插入比较小, 盖板体系与第一道支撑独立设置; 中间立柱及围护结构不均匀沉降较小, 路面体系比较稳定支撑上方专设横梁悬吊管线, 刚性管、柔性管均可以采用悬吊形式。管线穿越处, 围护结构缺损, 采用外侧地基加固、横挡板挡土结构。 ????? 国内广州、深圳地质条件较好, 盖挖法施工时可不考虑围护结构的沉隆。路面体系刚度较小, 不适用于跨度较大的车站, 且军用便梁间距小, 无法利用盖板作施工场地, 在盖板下方挖土, 需通过车站出入口侧向出土, 出土效率较低。 ?????地铁工程具有其特殊性, 车站所处地层基本为饱和含水流塑或软塑粘土层, 抗剪强度低,含水量高, 具有高灵敏度、高压缩性,流变性较大。开挖过程中, 土体变形较大, 中间立柱桩沉降较难控制。且车站处市中心区交通繁忙, 街道下方管道密布, 基坑变形要求严格, 且车站施工周期短, 现有的盖挖法难以直接套用, 需结合软土地区的特点进行盖挖法应用研究。 2 盖挖法关键节点 ?????软土特殊的地质条件和复杂的施工环境, 对传统盖挖法提出了更高的要求。为此, 方案实施中应关注以下关键节点, 以达到经济效益与社会效益的协调。 ????? ( 1) 可重复利用的路面板 ????? 盖挖法能够实现的关键之一, 是建造一个稳固、经济的临时路面系统。可重复利用的路面板应既能满足设计承载能力, 满足强度、刚度和稳定性要求, 又满足快速安装、拆卸的要求, 以减小对地面交通影响, 同时需要经济成本合理。 ????? 考虑支撑布置的模数及施工的便利性, 标准路面板采用 3 m 长、1 m 宽。可采用三种形式: 型钢路面板、混凝土路面板、钢路面板。 ????? 混凝土路面板采用外包角钢的单跨预制板,安全可靠, 但混凝土板自重太大, 施工不便, 且对纵横梁体系影响较大。钢路面板( 2 cm 钢板) 刚度较小, 需按 1 m 间隔设置纵向槽钢作横向次梁, 且车行噪音较大。 ????? 型钢路面板, 并排焊接 5 根 H 型钢, 并且两端用平钢进行加固。不仅可以作为社会交通的路面, 也可以使用于施工工地的栈桥, 具有用途广泛的优点。虽一次性投入较高, 但可重复利用, 综合效益较好。 ????? 路面盖板采用防滑树脂加工膜面技术, 能有效地达到减振降噪、防滑防水的效果。 ????? 组合型钢路面板见图 1。 ????? ( 2) 盖板梁和首道支撑关系 ????? 盖板梁与首道支撑可有分离设置、结合设置两种处理方法。在地质较好的地区进行盖挖法施工时, 往往将盖板梁和首道支撑分离设置。由于土体自立性好, 盖板梁不承受水平方向的荷载, 仅承受以路面的竖向荷载, 同时将该荷载传递给中间立柱。根据施工所需空间要求, 第一道支撑一般设置在地表以下 2 m 深处。在上海这种软弱地层中,如果不考虑盖板梁兼作支撑, 类似于悬臂 2.5 m开挖, 将会导致土体侧