[发明专利]一种地铁穿越河道的施工方法

说明书

一种地铁穿越河道的施工方法，步骤包括：基坑分段、分区，将地铁轨道中与既有河道交叉的一段称为主基坑段，其余被称为次基坑段；在主基坑段中，基于既有河道位置，至少分拟建渡槽区、既有河道区、以及不含拟建渡槽区和既有河道区的其它区；施作地连墙，基于基坑分段、分区，依次在主基坑段中的拟建渡槽区和其它区、次基坑段、以及主基坑段中的既有河道区中施作地连墙；对既有河道引流；封堵既有河道并拆除既有河道桥梁；施作车站主体结构；复通既有河道。本公开提出明挖基坑穿越既有河道且不断流，解决既有河道区基坑地连墙成槽难的技术问题，采用基坑分区方案可减小各施工工序之间的扰动影响，提高施工效率，降低作业成本。

技术领域

本公开涉及城市轨道交通车站施工领域，尤其涉及一种在不断流的情况下地铁建造明挖基坑穿越河道的施工方法。

背景技术

由于我国城市建设的快速发展，造成大量人口涌进城市，地铁作为一种交通形式有效地缓解了城市道路的交通压力，越来越多城市兴起了地铁的建设热潮。然而，在河流较多的城市修建地铁时(例如，苏州、杭州地区)，地铁线路往往可能会出现穿越河道的情况。地铁线路穿越河道时主要分为两种情况：地铁区间隧道穿越河道和地铁车站基坑穿越河道，其中，大多数情况下以前者最为常见。无论哪种情况，地铁线路穿越河道过程中，均要严格控制河道中水的渗流作用对地铁施工结构构件(例如，基坑地连墙、隧道衬砌管片等)的影响，在水流和地铁施工开挖卸荷扰动的耦合作用下，周围土层极易发生变形，进一步影响周围既有结构的使用寿命和可靠度。

目前为止，地铁车站的施工大多数采用明挖法施工，即在地面先施作车站基坑的围护结构(例如，地下连续墙、钻孔灌注桩、钢板桩等等)，待达到设计要求后，依然在露天情况下进行分层分部开挖作业。

特别地，对于地铁车站明挖基坑穿越河道而言，考虑到河流对于城市风貌、水系通道顺畅的重要性，河道需要重点保护，因此，确保明挖基坑穿越过程中河流不发生断流显得尤为重要。而地铁区间隧道穿越河道的施工工况，很少考虑河流断流的情况，这是由于地铁区间隧道开挖大多数采用暗挖法(例如，矿山法开挖、盾构法开挖等)施工，线路规划过程中大多数涉及区间隧道下穿河道，且考虑到现有关于地铁区间隧道下穿河道时，对于河底变形控制的相关技术措施已经较为成熟，故很少考虑此种工况条件下河道会发生断流的现象。然而，不同地是，地铁车站明挖基坑穿越河道难以满足下穿河道的工况条件，因此，如何采取有效的施工方法能够保证基坑施工作业的安全以及降低基坑施工对周围环境条件的影响，并同时确保基坑施工过程中既有河道不发生断流现象，是当前工程界亟待解决的现实难题。

当前关于地铁线路施工穿越河道的研究，绝大多数研究的是地铁隧道区间(矿山暗挖施工、盾构掘进施工)穿越河道(主要为下穿)的施工控制方法。

李奎和高波于2010年在《岩土力学》发表的《地铁隧道下穿小河和桥梁的施工方案研究》一文中采用了现场监测手段和数值模拟分析相结合的方法初步分析了过河过桥盾构隧道施工可能采用的水平旋喷桩、全断面深孔注浆、长管棚、加密小导管注浆并辅以临时仰拱4种超前支护方案。综合技术和经济等多方面的比较，确定了盾构隧道过河过桥的施工方法采用以加密小导管注浆并辅以临时仰拱作为主要施工方案，以深孔注浆作为施工预案。

付贺和李千山于2017年在《江苏建筑》发表的《浅埋暗挖矿山法隧道下穿河道初支施工技术浅析》一文中提出首先采用超前地质预报探明掌子面前方的地质状况；然后为了防止暗挖隧道下穿河道过程中出现渗漏现象，建议运用地表水截流、集中渗漏水、涌水的埋管引流、压注浆液等系列施工方法。与此同时，下穿之前需设立挡水围堰施工，并确保隧道顺利穿越后，勿及时拆除围堰，防止后续矿山法施工作业产生的震动对岩土层扰动出现诱导性渗漏裂缝。