谢 淼
(中铁四院集团西南勘察设计有限公司,云南 昆明 650200)
临近地铁车站的边坡动态治理措施探讨
谢 淼
(中铁四院集团西南勘察设计有限公司,云南 昆明 650200)
介绍了昆明轨道交通某地铁车站的工程概况,通过现场调查与既有监测资料,分析了边坡的安全性,并阐述了边坡专项监测方案动态设计方法,既可及时处理边坡病害,又可预防后期可能产生的次生病害。
地铁车站,边坡,监测方案,动态设计
目前,各大城市道路交通条件严重恶化,车均道路面积每年以10%~15%的速度下跌,发展城市轨道交通已成为各大城市用以缓解交通拥堵及居民出行难度的主要可行办法[1]。由于轨道交通建设的主要地点均为城市中心,多为人口密集、用地紧张的繁华地段,故由此引发的建设用地与周边环境的矛盾日益凸显。
本文结合昆明轨道交通首期工程某地面车站边坡治理实例,提出此类边坡的监测方案布设及治理措施的一些个人看法以供批评指正。
北侧边坡共两级,高差约20 m。采用桩板墙支挡,墙前填土采用框架锚杆梁支护。并于临近排洪沟侧采用重力式挡墙收坡,车站位置示意图如图1所示。
地铁车站运营通车一个月后运营监测反馈电扶梯基础支座出现相对位移并达到报警值。
1)现场调查:边坡坡顶未出现开裂现象。坡底汽车站围墙处亦无隆起现象。桩板墙与框架锚杆梁护坡衔接处出现明显裂缝,骨架脱空。2)既有监测资料:原监测点按运营要求进行布设,电扶梯二级平台处基础累计水平位移达到10 mm。
从现场调查和既有监测资料来看,该边坡整体应趋于稳定。位移过大原因可能为填土因降雨等原因导致局部滑移。针对该边坡治理,应采取专门的监测方案并有针对性的动态设计治理措施。
3.1 监测方案设计
沿车站运行方向,每隔10 m设置一个监测断面,每个断面分别位于桩板墙墙顶、框架锚杆梁顶部、排洪渠两侧沟壁顶部及距离汽车站围墙外3 m分别设置观测桩,建立射线网法观测网,如图2,图3所示。
正常情况下监测频率2次/d,连续监测1个月,若遇下雨,则需在雨前及雨后加测。监测数据应及时分析,并每周将资料提给业主及各参建单位,若无异常,监测频率可调整为2次/周,连续监测2个月,若无异常,监测频率可调整为2次/月,连续监测3个月,若监测位移未超限,则视为水平位移达到设计控制目标,终止监测。
3.2 动态治理措施
电扶梯基础抗滑:按运营监测结果及现场调查结果,对现场出现位移较大的电扶梯基础处进行针对性抗滑处理。经计算,采用矩形抗滑桩针对出现滑移的电扶梯基础进行处理,抗滑桩通过横向撑杆与电扶梯平台基础相连(见图4)。
桩板墙墙前填土抗滑:在框架梁护坡坡脚与排洪渠内侧沟壁之间采用注浆钢管桩止滑。分两阶段实施,一阶段为运营监测出现位移报警段,立即实施以止滑。二阶段为预加固措施,根据边坡位移监测结果及实际情况分析后,确定是否需要实施及修正如何实施。
施工阶段示意图见图5。
3.3 监测成果分析
在一阶段施工完成前后10 d选取各监测点中位移较大的点位进行数据分析,结果如下:
1)桩板墙墙顶水平、竖向位移见图6,图7。
桩板墙水平最大累计位移基本集中在17号~21号桩板墙之间,累计位移最大的19号桩的变化速率基本趋于稳定,最大为0.13 mm/d。
桩板墙竖向位移15号桩板墙顶最大,为4.5 mm,但已呈现收敛趋势。各桩变化速率均已基本接近0,即沉降变化趋于稳定。
2)框架锚梁顶水平、竖向位移见图8,图9。
框架锚杆梁顶13号桩板墙位置处水平位移最大,为12.47 mm。框架锚梁顶部水平累计位移曲线已呈平缓状态,说明累计位移已趋于稳定。位移变化速率均已基本接近0,即变化趋于稳定。
框架锚杆梁顶15号桩板墙位置处最大,为5.1 mm。变化速
率已经很小,接近于0,趋于稳定。
3)左沟壁、右沟壁顶部水平位移见图10,图11。
左侧沟壁顶部水平累计位移在对应桩板墙13号桩位置处最大,为7.54 mm。右侧沟壁顶部水平累计位移在对应桩板墙11号桩位置处最大,为7.02 mm。累计位移曲线均已趋于收敛。
根据施工前后10 d监测数据,可基本确定该边坡已基本趋于稳定。二阶段治理措施可在施工后1个月的监测完成后进行再次评估,若边坡已完全趋于稳定,则二阶段措施无需实施。
结合本工程设计案例,就临近类似地铁车站边坡治理总结出以下几点:
1)有针对性的监测方案是保证方案设计成功的前提。此类工程往往会影响较大,要制定快速、有效的治理方案必须有针对性的监测数据作为支撑。监测方案应贯穿整个施工期,在施工完成后要有1个月~2个月的后续观测,保证边坡安全。
2)采取动态设计是十分必要的。临近地铁边坡往往在需要治理时,监测数据由于功能性的差异无法完全反映现场实际情况。采取动态设计,依赖专项监测方案,将施工过程阶段化,可有效保障工期,安全完成生产任务。
3)在设计中,应尤其注意现场施工场地的局限性。一般情况下,此类施工须在保障边坡上附属物(如电扶梯)可运营的前提下进行,可供施工场地基本无法满足大型机械施工要求,故在方案设计中应结合场地条件有的放矢。
[1] 施仲衡,张 弥,宋敏华,等.地下铁道设计与施工[M].西安:陕西科学技术出版社,2006(5):1-2.
[2] 郑颖人,陈祖煜,王恭先.边坡与滑坡工程治理[M].北京:人民交通出版社,2010.
[3] GB 50157—2013,地铁设计规范[S].
[4] 李小和.路基工程[M].武汉:湖北科学技术出版社,2015.
[5] GB 50330—2013,建筑边坡工程技术规范[S].
Discussion on the dynamic control measures of the slope near the metro station
Xie Miao
(ChinaRailwaySiyuanGroupSouthwestSurveyandDesignCo.,Ltd,Kunming650200,China)
This paper introduced the engineering general situation of a metro station in Kunming rail transit, through the field investigation and existing monitoring data, analyzed the safety of slope, and elaborated the dynamic design method of slope special monitoring scheme, which could be timely treatment of slope diseases, and prevention of latter secondary diseases.
subway station, slope, monitoring scheme, dynamic design
1009-6825(2017)05-0099-02
2016-12-02
谢 淼(1986- ),男,工程师
TU413.62
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