地下直徑線(xiàn)的安全性分析

1、安全技術(shù)地下直徑線(xiàn)的安全性分析 摘要:通過(guò)對(duì)地下直徑線(xiàn)的設(shè)計(jì)方案、施工方法、施工期間實(shí)行的平安措施及運(yùn)營(yíng)期間擬采納的防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)分析,得出了修建北京地下直徑線(xiàn)是平安牢靠的結(jié)論。 地下直徑線(xiàn)的平安是指其建設(shè)期的平安和運(yùn)營(yíng)期的平安。建設(shè)平安是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)妥牢靠的前提下,結(jié)合隧道所處工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、線(xiàn)路平縱斷面、沿線(xiàn)建筑及地下管線(xiàn)等狀況,綜合考慮選擇牢靠的施工方法、實(shí)行科學(xué)可行的施工組織方案和平安牢靠的建筑物愛(ài)護(hù)措施。運(yùn)營(yíng)使用平安是隧道在正常使用狀況下結(jié)構(gòu)的平安牢靠;保證隧道正常平安使用的前提下,考慮隧道發(fā)生火災(zāi)等特別狀況時(shí),防災(zāi)逃命救援的平安性方案的設(shè)計(jì),并在結(jié)構(gòu)中考慮建筑材料的選擇,保證隧道

2、在火災(zāi)等災(zāi)難發(fā)生后不需要大修即可恢復(fù)使用功能。(風(fēng)險(xiǎn)世界網(wǎng)-RiskMW.com 專(zhuān)業(yè)討論平安風(fēng)險(xiǎn)管理,平安員的門(mén)戶(hù)網(wǎng)站!) 1工程規(guī)劃 地下直徑線(xiàn)為連接北京樞紐北京站至北京西站,全長(zhǎng)9.151km,其中深埋單洞雙線(xiàn)方案隧道全長(zhǎng)7231.58m,占線(xiàn)路總長(zhǎng)79%。該線(xiàn)位于北京市中心區(qū),隧道東起崇文門(mén)大街十字路口東側(cè)進(jìn)入地下,沿前三門(mén)大街南側(cè)高層建筑與既有環(huán)線(xiàn)地鐵之間狹長(zhǎng)地帶往西,后拐至西便門(mén)橋、天寧寺橋、白云路橋北側(cè),斜穿白云路橋下至小馬場(chǎng)四周出地面。 隧道設(shè)計(jì)基本避開(kāi)了與地面建筑、市政工程、道路、地下管線(xiàn)、既有環(huán)線(xiàn)地鐵風(fēng)道、出入口結(jié)構(gòu)、地鐵5號(hào)線(xiàn)、4號(hào)線(xiàn)、8號(hào)線(xiàn)、12號(hào)線(xiàn)、人防工程等的影響和

3、干擾。線(xiàn)路部分最大埋深達(dá)32m,平均約24.0m。 2線(xiàn)路方案的平安性 線(xiàn)路與地鐵5號(hào)線(xiàn)崇文門(mén)站、地鐵4號(hào)線(xiàn)宣武門(mén)站、規(guī)劃地鐵8號(hào)線(xiàn)及16號(hào)線(xiàn)南北交叉,線(xiàn)路位于地鐵5號(hào)線(xiàn)之上、地鐵4號(hào)線(xiàn)宣武門(mén)站和地鐵8號(hào)線(xiàn)之下,平均埋深約24m,在前門(mén)、宣武門(mén)交叉點(diǎn)埋深最大,分別達(dá)到39、43m。設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留了平安距離。3隧道施工方案平安分析 3.1CKO+620CKO+785和CK7+642CK7+850采納明挖法 進(jìn)口采納蓋挖法施工,因隧道在路口與地鐵5號(hào)線(xiàn)崇文門(mén)站交叉,基坑底與車(chē)站頂?shù)淖钚艟嗉s2.7m,基坑支護(hù)采納地面800鉆孔樁支護(hù)加錨索形式,其余地段采納600鉆孔樁支護(hù)加橫撐形式,鉆孔灌注樁中心間距

4、1.0m。出口采納明挖法施工,鉆孔樁+橫撐支護(hù),C20網(wǎng)噴混凝土護(hù)壁?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算采納同濟(jì)啟明星基坑支護(hù)軟件計(jì)算,均滿(mǎn)意要求。 3.2CKO+785CK1+540和CK6+790CK7+425采納淺埋暗挖法 采納淺埋暗挖法其地表沉降要掌握在30mm以?xún)?nèi),沿線(xiàn)地面建筑物和地下埋設(shè)物(主要為管線(xiàn)網(wǎng))做到不損壞、斷裂和滲漏,不消失洞內(nèi)坍塌事故。經(jīng)過(guò)眼鏡法(雙側(cè)壁導(dǎo)坑法)、CD法、CRD法、臺(tái)階法、中洞法和洞樁法比選,認(rèn)為CRD工法要優(yōu)于其它工法。 初期支護(hù)(臨時(shí)隔壁)為厚30cm的網(wǎng)噴格柵混凝土,支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受施工期間的全部荷載。隧道按模擬施工階段各開(kāi)挖、支護(hù)、襯砌步驟進(jìn)行彈塑性有限元分析,采

5、納2D程序計(jì)算。開(kāi)挖支護(hù)全部完成后初期支護(hù)的最大位移達(dá)到17.3mm、最大彎矩125kNm,地表沉降最大值為24.1mm(最終地表沉降最大值為28.6mm),滿(mǎn)意要求。 3.3CK1+540CK6+790采納盾構(gòu)法 線(xiàn)位上允許建筑用于盾構(gòu)進(jìn)出洞和出碴進(jìn)料的工作井,隧道有足夠的埋深(覆土厚度大于1倍洞徑),相對(duì)均質(zhì)的地質(zhì)條件(隧道結(jié)構(gòu)已大部分處于卵石層,位于地下水位下,局部進(jìn)入承壓水范圍最大達(dá)20m,),連續(xù)的施工長(zhǎng)度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于300m,滿(mǎn)意盾構(gòu)法施工的要求,推舉的單洞雙線(xiàn)方案隧道盾構(gòu)直徑為11.10m。該法施工期間不需要降水,可以嚴(yán)格掌握地表沉降和地層位移,地表沉降小、不影響城市交通。 4施工

6、期間實(shí)行的平安措施 4.1既有建(構(gòu))筑物 優(yōu)化盾構(gòu)推動(dòng)參數(shù)掌握地表沉降,加強(qiáng)地表沉降監(jiān)測(cè),準(zhǔn)時(shí)調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù),不斷完善施工工藝,將施工后地表最大形變掌握在+10-30cm。盾構(gòu)穿越建筑物時(shí),若地面建筑物沉降量超過(guò)警戒范圍,則需在隧道內(nèi)通過(guò)管片注漿孔進(jìn)行壁后雙液注漿,并進(jìn)行地面跟蹤注漿來(lái)愛(ài)護(hù)建筑物。 4.2市政橋梁 調(diào)查清晰立交橋的樁基,用有限元法進(jìn)行近接施工過(guò)程分析。施工前對(duì)盾構(gòu)與樁基間部分進(jìn)行地表注漿加固處理,盾構(gòu)推動(dòng)速度掌握在23cmmin,平穩(wěn)開(kāi)挖掘進(jìn)。 4.3西護(hù)城河 隧道結(jié)構(gòu)至河底的距離約4.0m,由于覆土荷載減小,盾構(gòu)穿越過(guò)程中必需嚴(yán)格掌握盾構(gòu)正面土壓力,掌握好切口土壓力,同時(shí)

7、也必需嚴(yán)格掌握與切口壓力有關(guān)的施工參數(shù),如推動(dòng)速度、總推力、出土量等,盡量削減土壓力的波動(dòng)。 4.4地下管線(xiàn) 猜測(cè)和施工中監(jiān)測(cè)分析確認(rèn)某些重要管線(xiàn)可能受到損害時(shí),將依據(jù)地面條件、管線(xiàn)埋深條件等采納臨時(shí)加固、懸吊或管下地基注漿等愛(ài)護(hù)方案。盾構(gòu)均衡勻速施工,以削減盾構(gòu)施工對(duì)管線(xiàn)的影響。加強(qiáng)沉降監(jiān)測(cè),對(duì)于軸線(xiàn)正交或斜交的管線(xiàn),每隔5m設(shè)置一個(gè)變形觀(guān)測(cè)點(diǎn),同時(shí)設(shè)幾道斷面觀(guān)看點(diǎn),監(jiān)測(cè)信息應(yīng)準(zhǔn)時(shí)反饋給施工人員,調(diào)整推動(dòng)參數(shù)。 4.5突發(fā)事故的處理 (1)成立應(yīng)急處理領(lǐng)導(dǎo)小組。 (2)事先對(duì)大事進(jìn)行猜測(cè)、分析,并儲(chǔ)備相應(yīng)的應(yīng)急處理機(jī)具、物資。 (3)加強(qiáng)工程監(jiān)測(cè),實(shí)行信息化施工。 (4)制定應(yīng)急處理預(yù)案。

8、(5)按科學(xué)、合理、有序地組織搶險(xiǎn)搶修。 (6)組織緊急平安疏散、醫(yī)療搶救和社會(huì)救濟(jì)等。 5運(yùn)營(yíng)期平安 5.1防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)采納最先進(jìn)的分布智能型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。它主要由智能型火災(zāi)報(bào)警掌握器、感溫光纖、智能感煙探測(cè)器、智能感溫探測(cè)器、智能掌握模塊、智能監(jiān)控模塊、智能手動(dòng)報(bào)警按鈕、消防緊急電話(huà)及圖形顯示計(jì)算機(jī)等組成,并配置消防緊急電話(huà)系統(tǒng)。系統(tǒng)將對(duì)整個(gè)隧道內(nèi)的火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并在火災(zāi)報(bào)警后,進(jìn)行火災(zāi)緊急處理。系統(tǒng)采納數(shù)字傳輸方式實(shí)現(xiàn)探測(cè)點(diǎn)、監(jiān)控點(diǎn)與掌握器之間的通信。以預(yù)防火災(zāi)和水災(zāi)為主,并具有聯(lián)動(dòng)掌握功能。 5.2防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)功能 (1)監(jiān)視全線(xiàn)防災(zāi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),接收全線(xiàn)范圍內(nèi)

9、的火災(zāi)及其它災(zāi)難報(bào)警,并顯示報(bào)警部位。 (2)接收市地震預(yù)報(bào)中心的預(yù)報(bào)信息。 (3)向各分控級(jí)發(fā)出事故通風(fēng)及防災(zāi)設(shè)備運(yùn)行指令,指揮搶險(xiǎn)救援的全部活動(dòng)。 (4)進(jìn)行防災(zāi)信息的處理與傳送。 (5)進(jìn)行檔案管理,定期輸出各類(lèi)數(shù)據(jù)、報(bào)告。 (6)除滿(mǎn)意本次工程所轄范圍內(nèi)的防災(zāi)管理數(shù)據(jù)處理力量外,為將來(lái)系統(tǒng)擴(kuò)展預(yù)留條件。 5.3環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)(BAS)功能 與隧道進(jìn)、出口掌握室互傳信息,監(jiān)視全部的通風(fēng)設(shè)備、排水設(shè)備、人防門(mén)、照明等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。依據(jù)掌握中心防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的防災(zāi)命令,掌握隧道通風(fēng)及相關(guān)設(shè)備按災(zāi)難模式運(yùn)行。 6結(jié)論 (1)隧道采納CRD工法、盾構(gòu)工法施工,技術(shù)先進(jìn)、成熟,地下直徑線(xiàn)施工過(guò)程對(duì)城市既有建筑物的穩(wěn)定及城市道路交