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              泡沫輕質(zhì)土在地鐵中的應用---市政工程換填

              地鐵作為方便快捷的交通工具,是未來(lái)城市公共交通的發(fā)展趨勢,隨著(zhù)地鐵網(wǎng)絡(luò )化的建設,市政工程在地鐵保護區內修建難以避免,如何讓地鐵保護區內的工程建設避免或減少對地鐵的影響逐漸形成一個(gè)新的課題?,F在根據相關(guān)工程的設計

              經(jīng)驗,介紹了泡沫輕質(zhì)土在地鐵保護區工程中的應用。

               

              1、地鐵保護區規定及相關(guān)要求

              根據規定,軌道交通安全保護區范圍如下:

              1)地下車(chē)站與隧道外邊線(xiàn)外側50 米內;

              2)2)地面車(chē)站和

              高架車(chē)站以及線(xiàn)路軌道外邊線(xiàn)外側30 米內;

              3)出入口、通風(fēng)亭、變電站

              等建筑物、構筑物外邊線(xiàn)外側10 內。

               

              2、地鐵保護區內作業(yè)一般要求如下:

              1)不得在軌道交通區間隧道附近及上方大量加卸載(一般加卸載大不

              超過(guò)20kpa);

              2) 軌道交通周邊的外部活動(dòng)與軌道交通既有結構外邊線(xiàn)之間的水平投影凈距應符合要求(結構基礎凈距≥3m、基坑≥6m);

              3)排水管道避免布設在地鐵隧道正上方;

              4)采用快速施工方案等。

               

              3 泡沫輕質(zhì)土簡(jiǎn)介

              泡沫輕質(zhì)土是“用物理方法將發(fā)泡劑水溶液制備成泡沫,與必須組分水泥基膠凝材料、水及可選組分集料、摻和料、外加劑按照一定的比例混合攪拌,并經(jīng)物理化學(xué)作用硬化形成的一種輕質(zhì)材料”。泡沫輕質(zhì)土的主要性能如下:1) 輕質(zhì)性:根據不同的工程需要,其重度可在4~12kN/m3 的范圍選擇;2)密度和強度的可調節性;3)良好的施工性;4)硬化后可自立,可垂直填筑;5)具有更好的耐久性;6)良好的環(huán)保特性,對環(huán)境無(wú)污染。目前泡沫輕質(zhì)土在國內路基處理、道路拓建、地下空洞填充等方面得到廣泛的應用。

               

              4 作為減荷填料的應用實(shí)例

              4.1 工程概況

              上海某新建住宅配套道路工程路線(xiàn)與地鐵7號線(xiàn)重合,擬建場(chǎng)地原地面標高約4.5m,但住宅小區出入口標高為5.8~7.5m,小區建設期間實(shí)施了地面堆土、綠化施工,使地面標高普遍抬至8.0m 以上,堆土超載遠大于隧道設計允許范圍,造成地鐵隧道結構橫向變形增加明顯。隨后為保證地鐵安全進(jìn)行了挖土卸載的應急搶險施工,將場(chǎng)地標高恢復至4.5m。道路縱斷面設計時(shí)為小區出入口銜接,局部道路標高需要抬高至8.0m 左右。

               

              4.2 方案比選

              初步方案在采用輕質(zhì)填料換填方案和橋梁結構跨越的方案進(jìn)行比選。由于采用結構跨越需在兩條隧道間設樁,實(shí)施風(fēng)險和難度以及工程造價(jià)均較大,因此推薦采用輕質(zhì)材料換填方案。進(jìn)一步在粉煤灰、EPS 和泡沫輕質(zhì)土三種輕質(zhì)材料中比選。粉煤灰壓實(shí)干重度為10.7 ~11.0kN/m3,為平衡上覆荷載,大需要超挖6m 左右。超挖引起的工程量大,且對周邊構筑物產(chǎn)生一定的影響同時(shí)施工中存在一定的污染,因此,本工程中不推薦粉煤灰做為換填材料。由于EPS 需考慮抗浮設計,且地下管線(xiàn)敷設施工相對復雜,特別運營(yíng)期若需管線(xiàn)維護和翻修,需對EPS 塊體進(jìn)行豎向切割后進(jìn)行管線(xiàn)施工,施工完畢后使用EPS 材料進(jìn)行回填,維護成本較大。泡沫輕質(zhì)土施工工藝簡(jiǎn)單,施工工期較短,且地下管線(xiàn)施工及維護簡(jiǎn)便,工程造價(jià)亦相對EPS 低。因此選用泡沫輕質(zhì)土做為輕質(zhì)材料換填。

               

              4.3 換填深度計算

              換填深度的設計原則為換填后不增加附加應力,通過(guò)計算,采用泡沫輕質(zhì)土進(jìn)行換填時(shí),其平均超挖深度為1.7m 即可平衡上覆荷載。

               

              4.4 技術(shù)指標與施工工藝

              (1)泡沫標準密度:50kg/m3;(2)發(fā)泡倍率:不低于1200;(3)消泡試驗泡沫輕質(zhì)土濕密度增加率:不超過(guò)10%;(4)施工配合比篩選,應進(jìn)行濕密度、流值及消泡試驗。由于合流管的管位處于換填泡沫輕質(zhì)土路基的底部,因此,對于泡沫輕質(zhì)土中合流管的施工方案如下:(1)道路范圍內逐段挖土至標高約2.3m;(2)澆筑500pxC30 水泥混凝土墊層;(3)按管道設計標高及位置布置排水管和檢查井;(4)澆筑泡沫輕質(zhì)土;(5)鋪設0.5mm 厚HDPE 防滲土工膜;(6)待泡沫輕質(zhì)土全線(xiàn)施工完畢后再進(jìn)行車(chē)行道路面結構施工。

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