發(fā)布時(shí)間：2020-05-27 08:55

【摘要】：水底隧道以其不受氣象條件制約、不影響航運(yùn)及戰(zhàn)略意義高等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸行業(yè),盾構(gòu)法作為水底隧道最為常用工法,正在向大深度、大斷面、長(zhǎng)距離邁進(jìn),目前隧道建設(shè)中大多開始使用超大直徑(大于14m)的盾構(gòu),并逐漸成為水底隧道建設(shè)中的主流技術(shù)。濟(jì)南市濟(jì)濼路穿黃隧道開挖直徑15.76m,是目前黃河上首條公軌兩用的超大直徑盾構(gòu)隧道,是國(guó)內(nèi)最大直徑的盾構(gòu)隧道之一。本文以濟(jì)南濟(jì)濼路穿黃隧道工程為依托對(duì)超大直徑水底盾構(gòu)隧道施工,開展相應(yīng)的施工控制措施研究,取得以下主要結(jié)論:(1)結(jié)合工程地質(zhì)條件及周邊環(huán)境情況開展風(fēng)險(xiǎn)分析,確定盾構(gòu)始發(fā)與接收、盾構(gòu)下穿黃河大堤及盾構(gòu)下穿濟(jì)南繞城高速高架橋是該工程的三個(gè)重大風(fēng)險(xiǎn)源。(2)首先選用彈性薄板理論計(jì)算不同安全系數(shù)下端頭土體的縱向加固范圍,并利用強(qiáng)度理論和滑移失穩(wěn)理論對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算;之后基于Terzaghi圍巖壓力理論確定端頭土體的橫向加固范圍,并利用FLAC3D建立數(shù)值模型分析校核理論值的合理性,最終從經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性角度確定端頭土體加固范圍,并制定完善的技術(shù)措施保障盾構(gòu)始發(fā)與達(dá)到的安全。(3)首先對(duì)盾構(gòu)法施工擾動(dòng)機(jī)理,地層損失的原因,地表沉降的歷時(shí)規(guī)律等進(jìn)行分析。根據(jù)雙線隧道的疊加Peck公式,計(jì)算出地表沉降最大值為9.016mm。再利用Midas有限元軟件建立了雙線盾構(gòu)隧道施工階段的三維有限元模型,所求結(jié)果與Peck公式基本一致,得出本工程最大地表沉降的預(yù)測(cè)值。其次,建立滲流計(jì)算二維有限元模型,得到在設(shè)計(jì)的工況內(nèi),最大逸出比降在允許范圍之內(nèi),滲流量很小,得出懸河斷面上不會(huì)出現(xiàn)由于結(jié)合部產(chǎn)生涌水事故的結(jié)論。最后提出控制盾構(gòu)隧道掘進(jìn)參數(shù)、二次補(bǔ)強(qiáng)注漿、監(jiān)控量測(cè)等盾構(gòu)下穿兩岸黃河大堤專項(xiàng)施工方案。(4)確定盾構(gòu)施工對(duì)樁-土平衡體系的破壞是造成樁基變形的根源,樁基承載力與樁側(cè)及樁端摩阻力的關(guān)系是樁基沉降量的主要決定因素。利用Midas建立數(shù)值模型,分析單線和雙線盾構(gòu)施工對(duì)樁基及土體變形的影響,結(jié)果表明樁土體最大變形值為4.9mm,滿足規(guī)范要求。并提出嚴(yán)格控制掘進(jìn)參數(shù),及時(shí)注漿的控制措施。
【圖文】：

一輪建設(shè)規(guī)劃（２０１５－２０１９）的基礎(chǔ)上，新增軌道交通Ｍｌ、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４及環(huán)逡逑線，其中Ｍ２線位主城區(qū)南北骨干線路，線站沿英雄山路、緯二路、濟(jì)濼路布設(shè)，逡逑并穿黃河延至規(guī)劃鵲山片區(qū)，見圖１．１。逡逑＼邋ｆ邋ｆ邐遒交邐］逡逑ｖ邋（：逡逑Ｍ邐＂邋＊？邋ｆ邋ＩＩＩ邋ｉ邋ｍｌ逡逑ｊ邐？邋？邋邐邐邋，Ｔ—逡逑……．逡逑圖１．１濟(jì)南市城市軌道交通建設(shè)刪（２０１６－２０２３年）線網(wǎng)逡逑濟(jì)濼路是濟(jì)南主城區(qū)與黃河以北新城區(qū)連接的主通道，，是支撐北部新城開發(fā)，逡逑實(shí)現(xiàn)攜河發(fā)展戰(zhàn)略的一項(xiàng)關(guān)鍵性工程。濟(jì)南黃河隧道（濟(jì)濼路穿黃隧道）位于濟(jì)逡逑南城市中部，北接鵲山片區(qū)（功能定位為國(guó)家級(jí)旅游休閑度假區(qū)）、濟(jì)北次中心，逡逑南接中心城區(qū)主干道濟(jì)濼路，距建邦黃河大橋和濟(jì)南黃河大橋的水平距離分別約逡逑６．５ｋｍ、５．１ｋｍ。隧道采用城市道路與軌道交通Ｍ２線同管共建方案，上層為雙向逡逑６車道公路，下層為Ｍ２線，屬于超大斷面盾構(gòu)法隧道。逡逑工程范圍全長(zhǎng)４７６０ｍ，其中隧道段長(zhǎng)３７００ｍ，盾構(gòu)段長(zhǎng)２５１９ｍ，接線道路逡逑１０６０ｍ。采用２臺(tái)①１５．７６ｍ泥水平衡盾構(gòu)機(jī)施工

２．１項(xiàng)目簡(jiǎn)要介紹逡逑濟(jì)南市濟(jì)濼路穿黃隧道工程是濟(jì)北新城發(fā)展的重要通道和攜河發(fā)展戰(zhàn)略的逡逑關(guān)鍵性配套工程，是實(shí)現(xiàn)城市新一輪規(guī)劃發(fā)展及新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的標(biāo)志性工程。逡逑該項(xiàng)目采用設(shè)計(jì)、施工總承包（ＥＰＣ）模式，南起南岸老城濼口南路以南約逡逑３００米，北至鵲山片區(qū)Ｇ３０９，隧道主體及南北岸接線道路全長(zhǎng)約４．７６ｋｍ，南岸逡逑預(yù)留東西向出入匝道，設(shè)置管理中心收費(fèi)站等，紅線范圍內(nèi)的所有相關(guān)工程的設(shè)逡逑計(jì)（初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)及相關(guān)的“三改”設(shè)計(jì)、概預(yù)算、竣工圖編制、３Ｄ展逡逑覽片、ＢＩＭ、環(huán)境保護(hù)、水土保持等一切內(nèi)容）、服務(wù)、采購、施工、調(diào)試、驗(yàn)逡逑收、移交及保修等，完成項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到竣工驗(yàn)收的全部?jī)?nèi)容。逡逑工程設(shè)計(jì)為雙通道穿越黃河，上部隧道為公路下部隧道為軌道交通Ｍ２線，逡逑包含上下行公路和上下行地鐵兩條隧道，如圖２．１、２．２所示。隧道設(shè)計(jì)為雙向６逡逑車道，時(shí)速６０ｋｍ／ｈ。逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U455.43

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本文編號(hào)：2683284