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钢格栅支护在临近铁路既有线工程中的应用.pdf
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1、钢格栅支护在临近铁路既有线工程中的应用 收稿日期:基金项目:中国铁路局北京局集团公司科研课题()作者简介:刘军星(),男,河北石家庄人,高级工程师,从事铁路工程设计及工程管理相关工作。犱 狅 犻:钢格栅支护在临近铁路既有线工程中的应用刘军星崔勇(河北京铁勘测设计院有限公司,河北 石家庄 ;雄安高速铁路有限公司,河北 保定 )摘要:临近铁路既有线路的基坑工程施工环境限制条件多,且安全性要求较高,传统的混凝土灌注桩、钢板桩等施工方法因场地限制,大型机械无法操作,故不能采用,而钢格栅支护施工效果较为理想。以实际的工程为背景,采用钢格栅支护法和逆作法相结合的设计思路,进行了分析和优化。通过
2、有限元软件的分析掌握了此类支护结构的受力特点,并进行了配筋设计。通过对土层资料、施工方法、设计理论等方面进行优化,更好地保证了工程的顺利进行。关键词:基坑工程;钢格栅支护;内力分析;优化分析中图分类号:犜 犝 文献标识码:犃 引言铁路既有线路深基坑工程一般距离铁路较近,对基坑的稳定性以及周边位移有较高的要求故大部分既有线深基坑工程采用支挡式结构基坑,常用的类型为钻孔桩支护基坑、钢板桩支护基坑这些桩支护基坑需要采用大型机械进行施工 ,在施工过程中会对铁路既有线运营及设备安全造成潜在威胁,适用条件对施工场地提出更高要求本文采用一种钢格栅支护方法进行临近既有线路的基坑工程的支护 钢格栅支护方法一般采
3、用逆作法施工,施工过程中不用大型机械,同时在作业过程中可以对地下管线随时处理,具有较好的适应性,广泛地应用于铁路既有线深基坑工程中 工程概况 周围环境 燃气管线概况图设计平面布置图神木安平煤层气管道(山西河北段)工程起点为康宁压气站,终点为河北中心站;途径山西、河北省 个县(市、区),线路长度 全线管道外径为 、设计压力,采用 钢管,设计输量为 ,燃气管道在正定县城北部与京广铁路相交(见图)既有铁路概况管线交叉处铁路里程为京广线 ,铁路区间为新安村站至 正 定 站相 交 处 京 广 铁 路 为 钢轨,直线电气化区段,无缝线第 卷 第期 年月河 北 建 筑 工 程 学 院 学 报犑 犗 犝 犚
4、犖 犃 犔犗 犉犎 犈 犅 犈 犐犐 犖 犛 犜 犐 犜 犝 犜 犈犗 犉犃 犚 犆 犎 犐 犜 犈 犆 犜 犝 犚 犈犃 犖 犇犆 犐 犞 犐 犔犈 犖 犌 犐 犖 犈 犈 犚 犐 犖 犌犞 狅 犾 犖 狅 犑 狌 狀 路,混凝土枕,线路允许速度为 ,线间距为 京广上行线线路坡度为平坡,京广下行线线路坡度为 下坡,路基段,路基高约 ,两侧有埋地光电缆 防护套管设计概况工程采用顶进 防护套管对铁路进行防护,管线与铁路线路夹角为 ,顶进长度为 ,顶进方向从铁路西侧向东侧顶进防护套管顶设计标高为 ,管节顶位于京广铁路最低轨底以下 ,东侧沟底以下 防护套管采用“京桥通 ”管节在铁路西侧安保区外设置顶
5、进基坑,基坑深度 ,规格为,采用钢格栅支护根据钻孔揭露,将勘察范围内地基岩土按岩性特征、埋藏条件等特点划分为个工程地质层,现分述如下:第层杂填土:层厚:,杂色,松散,以建筑垃圾为主,粉土及粉质粘土充填第层粉质黏土:层厚:,黄褐色,可塑,中压缩性土质较均,含黑色铁锰氧化物,局部含砂粒无摇震反应,稍有光泽反应,干强度、韧性中等第 层细砂:层厚:,灰白色,稍湿,稍密砂质纯净,分选性一般,以石英、长石为主,含云母第层细砂:层厚:,灰白色,稍湿,稍密中密以石英、长石为主,含云母砂质较纯,分选性一般,局部含粉土颗粒第层粉质黏土:层厚:,黄褐色,可塑硬塑,中压缩性土质较均,含黑色铁锰氧化物,具锈斑无摇震反应
6、,稍有光泽反应,干强度、韧性中等第层细砂:层厚:,灰白色,稍湿,中密砂质较纯,分选性一般以石英、长石为主,含少量云母第层粉质黏土:层厚:,黄褐色,可塑硬塑,中压缩性土质较均,局部夹粉土薄层,含铁锰黑色氧化物,具锈斑,含少量小姜石无摇震反应,稍有光泽反应,干强度、韧性中等 地下水根据钻探揭露情况,该场地 范围内未见地下水位 基坑工程参数和施工方案 基坑工程概况根据本次勘察揭露,构成基坑边坡的土体为填土、粉质黏土及细砂构成有关基坑支护的设计的岩土参数可参考表所列数值采用管线穿越京广铁路,基坑位于铁路安保区以外,基坑侧壁安全等级定为二级基坑规格为,以格栅钢架、内外双层钢筋网、锚喷 混凝土共同组成联合
7、支护系统,竖井口设置 的 钢筋混凝土圈梁,竖井逐榀开挖,四角沿竖井深度方向每隔一榀钢格栅设置一道槽钢临时支撑,基坑平面和立面图可见图和图工作坑内设能承受全线管道顶力的钢后背梁、混凝土底板及 导向轨基坑开挖期间基坑两侧堆载不得大于 基坑深度为 ,布置 榀钢格栅,组临时支撑(角撑)表基坑支护粘聚力和内摩擦角标准值土层名称()()()杂填土 粉质黏土 细砂 粉质黏土 细砂 粉质黏土 河 北 建 筑 工 程 学 院 学 报第 卷图基坑平面布置图(单位:)图基坑立面布置图(单位:)基坑施工方案开挖时应分层,分段对称平衡开挖,每层先挖中间土后挖两侧土,每次开挖深度不超过 ,每循环进尺 ,开挖后及时架设钢格
8、栅及喷射混凝土支护,在完成上层作业面的钢格栅及喷射混凝土以前,不得进行下一层土方的开挖开挖至角撑下 后及时架设角撑,在角撑未达到正常使用前,不得超挖下层土方开挖至距坑底 时应由人工开挖、找平考虑施工误差,坑底施工误差按 计在机械挖土过程中,要配有经验丰富的施工人员担当现场指挥,切实保护好坑壁及支撑系统不受碰撞,并配以一定的人工挖土基坑逐榀向下开挖,钢格栅间距 设置钢格栅定点预制,施工时采用分段对称安装,安装时要保证钢格栅安装精度格栅之间采用纵向连接钢筋相连,钢筋网牢固的绑扎在格栅主筋上,保证在喷射混凝土时不得晃动基坑锚喷格栅结构先整体成型,待下顶管机头前再对顶管范围内坑壁进行破除处第期刘军星崔
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