一种采用真空预压卸载隧道上覆土方的地铁保护方法，一、分析地质勘察报告，确定隧道上方场地需要卸载的土方厚度和范围；二，计算上覆土方卸载引起的隧道及轨道设施竖向和水平变形量；三，场地内进行真空预压施工并适时埋设监测仪器，通过监测施工期间的地表沉降和地铁隧道及轨道设施的变形情况实施信息化施工；四，真空预压达到设计要求后卸载，整平场地进行上部建设。本发明主要解决淤泥软土层附近的浅埋隧道上方进行建(构)筑物修建时挖除淤泥层降低场地标高的施工过程对隧道的安全影响问题。该方法工艺成熟，信息化施工，减少淤泥土方的开挖外弃，经济环保，对地铁隧道的安全保障性强。
1.一种采用真空预压卸载隧道上覆土方的地铁保护方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：分析地质勘察报告，查明地铁隧道的埋深，分析场地设计标高要求，确定隧道上方场地需要卸载的土方厚度和范围；
步骤二：计算上覆土方卸载引起的隧道及轨道设施竖向和水平变形量，计算卸载场地采用真空预压处理的设计参数和地基沉降量；
步骤三：场地内进行真空预压施工并适时埋设监测仪器，通过监测施工期间的地表沉降和地铁隧道及轨道设施的变形情况实施信息化施工；
步骤四：真空预压达到设计要求后卸载，整平场地进行上部建设。
2.根据权利要求1所述的采用真空预压卸载隧道上覆土方的地铁保护方法，其特征在于所述步骤一包括：a)分析地质勘察报告，绘制场地纵剖面图，注明土层竖向分布、隧道位置和场地设计标高及拟卸载土层厚度；
c)根据压缩试验确定淤泥的先期固结压力，分析淤泥固结程度；
所述a)步骤中隧道位置为隧道结构顶面位于淤泥软土层中或与淤泥软土层的底面距离小于2.0m；拟卸载土层厚度为隧道上覆淤泥软土层厚度的10％～20％。
3.根据权利要求1所述的采用真空预压卸载隧道上覆土方的地铁保护方法，其特征在于所述步骤二包括：d)计算上覆土方卸载引起的隧道及轨道设施竖向和水平变形量，评估常规土方卸载方法产生的淤泥渣土开挖、外弃方量和工程造价以及引起的隧道变形对地铁安全运营的影响；
e)计算卸载场地采用真空预压处理的设计参数，包括：塑料排水板布设间距、打设深度、水平排水砂垫层的厚度、真空管系与塑料排水板的连接方案、真空泵的布设数量、密封膜上覆水深度和真空预压的满载时间；
f)评估真空预压施工对地铁隧道和轨道设施的安全影响，计算真空预压产生的地基沉降量，与设计场地标高和拟卸载土层厚度进行对比，确定采用真空预压卸载隧道上覆土方的可行性。
4.根据权利要求1所述的采用真空预压卸载隧道上覆土方的地铁保护方法，其特征在于所述步骤三包括：g)场地内进行真空预压施工包括场地平整、铺设砂垫层、打设塑料排水板、布设真空管系并与排水板连接、设置密封沟、密封膜场地密封系统和布设真空泵；
h)真空预压施工期间，根据施工进度适时埋设监测仪器，包括：排水板底端的深层沉降标、淤泥层中的孔隙水压力计、密封膜下的真空度测量表、密封膜上的地表沉降板和隧道内的变形监测仪器；
i)施工期间，地铁隧道及轨道设施的变形值超过地铁部门规定的警戒值时，立即发出警报并停工或停抽真空，查明隧道变形原因并采取相应处理措施后复工。
5.根据权利要求1所述的采用真空预压卸载隧道上覆土方的地铁保护方法，其特征在于所述步骤四包括：j)施工期间的地表总沉降量满足设计要求并达到拟卸载土方厚度时可停止抽真空；
k)真空预压产生的地基沉降速率连续1个月小于2mm/d时可停止抽真空；
真空卸载后，进行场地平整，地表标高达到设计标高要求，进行上部建设施工。
采用真空预压卸载隧道上覆土方的地铁保护方法
技术领域
[0001] 本发明涉及岩土工程和地下工程领域，特指一种采用真空预压卸载隧道上覆土方的地铁保护方法。
背景技术
[0002] 真空预压是通过在覆盖于地面的密封膜下抽真空，使膜内外形成气压差，在软土层产生固结压力，即是在总应力不变的情况下，通过减小孔隙水压力来增加有效应力的方法使软土层排水固结。真空预压法广泛应用于滨海软土地区的地基处理工程。但是，随着滨海软土地区特别是沿海大城市地铁建设的加速推进，地铁上方的工程建设对既有地铁隧道设施的安全影响事故越来越多，尤其是在软土区浅埋隧道上方进行场平工程时需要开挖卸载土方，进而引起隧道上浮变形，严重影响地铁安全运营。
发明内容
[0003] 针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种采用真空预压卸载隧道上覆土方的地铁保护方法。旨在解决淤泥等软土层附近的浅埋隧道上方进行建(构)筑物修建时挖除淤泥层降低场地标高的施工过程对隧道的安全影响问题。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种采用真空预压卸载隧道上覆土方的地铁保护方法，其特征在于包括如下步骤：
[0005] 步骤一：分析地质勘察报告，查明地铁隧道的埋深，分析场地设计标高要求，确定隧道上方场地需要卸载的土方厚度和范围；
[0006] 步骤二：计算上覆土方卸载引起的隧道及轨道设施竖向和水平变形量，计算卸载场地采用真空预压处理的设计参数和地基沉降量；
[0007] 步骤三：场地内进行真空预压施工并适时埋设监测仪器，通过监测施工期间的地表沉降和地铁隧道及轨道设施的变形情况实施信息化施工；
[0008] 步骤四：真空预压达到设计要求后卸载，整平场地进行上部建设。
[0009] 进一步地：
[0010] 所述步骤一包括：
[0011] a)分析地质勘察报告，绘制场地纵剖面图，注明土层竖向分布、隧道位置和场地设计标高及拟卸载土层厚度；
[0012] b)注明淤泥软土层物理力学指标；
[0013] c)根据压缩试验确定淤泥的先期固结压力，分析淤泥固结程度。
[0014] 所述a)步骤中隧道位置为隧道结构顶面位于淤泥软土层中或与淤泥软土层的底面距离小于2.0m；拟卸载土层厚度为隧道上覆淤泥软土层厚度的10％～20％。
[0015] 所述步骤二包括：
[0016] d)计算上覆土方卸载引起的隧道及轨道设施竖向和水平变形量，评估常规土方卸载方法产生的淤泥渣土开挖、外弃方量和工程造价以及引起的隧道变形对地铁安全运营的影响；
[0017] e)计算卸载场地采用真空预压处理的设计参数，包括：塑料排水板布设间距和打设深度、水平排水砂垫层的厚度、真空管系与塑料排水板的连接方案、真空泵的布设数量、密封膜上覆水深度和真空预压的满载时间；
[0018] f)评估真空预压施工对地铁隧道和轨道设施的安全影响，计算真空预压产生的地基沉降量，与设计场地标高和拟卸载土层厚度进行对比，确定采用真空预压卸载隧道上覆土方的可行性。
[0019] 所述步骤三包括：
[0020] g)场地内进行真空预压施工包括场地平整、铺设砂垫层(厚度小于0.3m或不铺设)、打设塑料排水板和布设真空管系并与排水板连接，设置密封沟、密封膜场地密封系统和布设真空泵；
[0021] h)真空预压施工期间，根据施工进度适时埋设监测仪器，包括：排水板底端的深层沉降标、淤泥层中的孔隙水压力计、密封膜下的真空度测量表、密封膜上的地表沉降板和隧道内的变形监测仪器；
[0022] i)施工期间，地铁隧道及轨道设施的变形值超过地铁部门规定的警戒值时，立即发出警报并停工或停抽真空，查明隧道变形原因并采取相应处理措施后复工。
[0023] 所述步骤四包括：
[0024] j)施工期间的地表总沉降量满足设计要求并达到拟卸载土方厚度时可停止抽真空；
[0025] k)真空预压产生的地基沉降速率连续1个月小于2mm/d时可停止抽真空；
[0026] l)真空卸载后，进行场地平整，地表标高达到设计标高要求，进行上部建设施工。
[0027] 本发明在常规土方卸载方法的基础上，采用一种工艺成熟、可信息化施工和减少淤泥土方的开挖外弃、经济环保和对地铁隧道安全保障性强的真空预压卸载隧道上覆土方的地铁保护方法，解决了滨海软土区浅埋隧道上方工程建设时土方特别是淤泥软土开挖困难和对隧道变形影响大的难题。附图说明：
[0028] 图1为本发明示意图。
[0029] 图中：1-软土(淤泥)层；2-地铁隧道及变形监测系统；3-真空预压系统；4-设计地面标高；5-拟卸载土层(真空预压沉降量)。具体实施方式：
[0030] 以下为本发明具体实施方式，一种采用真空预压卸载隧道上覆土方的地铁保护方法，其特征在于包括如下步骤：
[0031] 步骤一：首先根据地质勘察报告和场平设计标高基础资料，确定拟卸载土方的场地平面范围、卸载厚度、淤泥层厚度和隧道埋深，以下两项指标作为适用性依据：隧道结构顶面位于淤泥和淤泥质土软土层中或与淤泥软土层的底面距离小于2.0m，拟卸载土层厚度为隧道上覆淤泥软土层厚度的10％～20％；
[0032] 步骤二：计算上覆土方卸载引起的隧道及轨道设施竖向和水平变形量，评估常规土方卸载方法产生的淤泥渣土开挖、外弃方量和工程造价以及引起的隧道变形对地铁安全运营的影响；计算卸载场地采用真空预压处理的设计参数，包括：塑料排水板布设间距和打设深度、水平排水砂垫层的厚度、真空管系与塑料排水板的连接方案、真空泵的布设数量、密封膜上覆水深度和真空预压的满载时间；评估真空预压施工对地铁隧道和轨道设施的安全影响，计算真空预压产生的地基沉降量，与设计场地标高和拟卸载土层厚度进行对比，确定采用真空预压卸载隧道上覆土方的可行性；
[0033] 步骤三：场地内进行真空预压施工包括场地平整、铺设砂垫层(厚度小于0.3m或不铺设)、打设塑料排水板、布设真空管系并与排水板连接，设置密封沟和密封膜场地密封系统和布设真空泵；真空预压施工期间，根据施工进度适时埋设监测仪器，包括：排水板底端的深层沉降标、淤泥层中的孔隙水压力计、密封膜下的真空度测量表、密封膜上的地表沉降板和隧道内的变形监测仪器；施工期间，地铁隧道及轨道设施的变形值超过地铁部门规定的警戒值时，立即发出警报并停工或停抽真空，查明隧道变形原因并采取相应处理措施后复工；
[0034] 步骤四：施工期间的地表总沉降量满足设计要求并达到拟卸载土方厚度，或真空预压产生的地基沉降速率连续1个月小于2mm/d时可停止抽真空；真空卸载后，进行场地平整，地表标高达到设计标高要求，进行上部建设施工。
