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气泡混合轻质土在地铁工程中的使用

1.寒冷地区隧道保温:

目前寒冷地区的隧道保温措施主要有供热法、防寒门法、敷设保温材料法。供热法需要向隧道内加热浪费资源,不符合节能大趋势;防寒门法不适合运量大、通过频繁的隧道;现在常用的是敷设保温材料法,保温材料一般敷设在衬砌层外面。气泡混合轻质土本身就是一种现浇的保温隔热材料,当作为衬砌空间的浇筑材料时,其良好的弹性模量不但可以保护衬砌结构,而且由于其保温隔热性还可以节省外层敷设的保温材料,符合可持续发展的要求。一种材料,两种作用也体现了材料的高超性价比。

2.隧道竖井及横通道回填:

在长隧道施工时,为了缩短工期,要设置竖井或斜井以增加工作面,隧道施工期间利用横洞提前进入隧道内增加隧道施工作业面,隧道贯通后,竖井或横通道都没有用了可以根据设计,或是作为通风通道,或是封死。竖井回填工作分为4阶段进行。第一阶段是在进行下部横通道回填时,用低强度气泡混合轻质土对竖井进行回填;第二阶段是在上部最后一节桩基破除完毕后,用低强度气泡混合轻质土对最后一个横通道和盾构隧道上部4m范围内的竖井进行回填;第三阶段是对盾构隧道顶部4m以上,路面以下2. 5m范围内进行高强度气泡混合轻质土回填。

3.基底换填:

某些地铁线路经过软基路段或者岩溶地区,为提高基底摩擦系数和地基承载力,确保基坑施工安全及预防地铁运营期间基底塌陷造成的危险,城市轨道交通设计中对部分工程进行换填,传统换填方案采用水平分层填筑、逐层碾压夯实、逐层检验的方法进行施工。传统工艺不仅施工速度慢,而且由于受到地下水等侵蚀易对填充材料的密实度产生影响,从而影响地铁行驶安全。

4.隧道预留变形层填充:

隧道在二次衬砌施工后仍会产生较大的蠕变变形,单纯依靠提高二次衬砌的厚度,并不能完全控制住围岩的蠕变变形,而且衬砌结构很容易由于变形压力过大而发生破坏。由于气泡轻质土具有较高压缩性和良好延性,由于纤维材料对骨料的连接作用,使气泡混合轻质土在发生较大的变形之后,不发生整体破坏,因此可以作为隧道初期支护与二次衬砌之间预留变形层填充材料,缓解二次衬砌承担的蠕变变形压力,减小衬砌的变形,改善其受力,采用厚度较小的二次衬砌即可满足隧道长期运营的要求。

5.地铁车站基坑回填:

由于地铁基坑工程的复杂性和临时性,同时随着高层建筑和地下空间的发展,建筑密布、管线复杂、场地狭窄等都对地铁车站基坑回填问题提出了更高的技术和施工要求。传统回填工艺容易造成回填土土质不良、回填不密实、边坡塌方、填方成弹簧土等问题,严重影响地铁行驶安全和使用寿命。由于气泡混合轻质土具有轻质高强、自密实等优良特性,可以有效解决回填不密实,边坡塌方等问题,同时可以有效减少沉降及地下水侵蚀填充材料形成的空洞。

6.车站顶板回填

车站顶板防水层验收合格后,可进行回填,一般回填高度在1250px内使用人工回填和人工压实,用土回填荷载较重,同时人工压实度不够,基于对车站顶板的保护,在满足地铁箱体结构顶板压弯裂缝宽度及顶板抗压强度要求的情况下,需对车站顶板进行轻型材料换填处理。