千龙网北京11月30日讯 记者近日了解到,中铁隆设计研究院将水下开挖及水下封底技术创新性应用于北京地铁8号线三期永定门外站,打造了国内首例水下开挖地铁车站。
据了解,永定门外站是北京地铁14号线与8号线三期的一座换乘车站。由于其换乘车站的性质,建筑过程中需开挖达38.6米的极深基坑,这是北京地铁建设以来埋深最大的地铁车站。极深基坑,使得该站点地下连续墙墙底埋深最大约47米,是北京地铁建设以来最深的地连墙;同时,也使该站成为北京地铁建设以来地下水处理难度最大的基坑。
永定门外站地下水位线至基坑底部约17米的范围内无支撑设计,车站底板以下基本全为透水性非常强的砂卵石地层,完全无隔水条件。由于地下水丰富、水位高,如果采用围护桩坑外降水施工,日抽水量将达到20万方,不仅严重浪费水资源,而且市政管道也无法满足排水要求,同时砂卵石地层还会导致施工过程中注浆深度大,常规的地连墙加注浆封底截水帷幕方案,费用高、工期长、安全性低。且该站地处北京城南出城主干道永定门外大街上,周边建筑物众多,管线密集,交通流量大,施工环境极为复杂,变形控制要求高。
对此,中铁隆设计院通过多方案论证,借鉴江河桥梁基础水下施工的原理,创新性的将水下开挖及水下浇筑混凝土封底的思路引入地铁基坑中,并对其进行大量改进和创新,以解决该站地下水处理难题:一是综合利用围护墙、分仓墙及封底混凝土整体抗浮,降低封底厚度,减小基坑深度,节约工期及造价;二是在地连墙中预设抗剪凹槽作为封底混凝土与周边地连墙的连接节点,引入蛙人技术控制水下施工的关键节点质量,降低施工难度;三是利用BIM技术从前期设计到后期施工全过程进行三维整体分析,提前发现、跟踪解决问题,提升安全质量控制水平。
经过优化后的水下开挖及水下封底技术方案,不仅满足了工期要求,成功打造了国内首例水下开挖地铁车站,与原设计方案相比,节省了约6000万的施工费用,节约了相当于南水北调日均进京水量1/5的水资源。
据悉,该技术有着良好的社会及经济效益,在国内领先、在国际也处于先进水平,截止目前,已获得新技术、新材料、新设备专利及期刊论文成果10余项。
中铁隆设计研究院官网显示,中铁隆主要从事轨道交通、桥梁、民用建筑、给排水、道路及工程总承包等设计咨询业务。拥有市政行业(轨道交通工程)专业甲级、(桥梁、给排水、道路工程)专业乙级、民用建筑乙级等设计资质,并通过质量管理体系、职业健康安全体系、环境管理体系认证。