【摘要】：地下隧道施工過程中,對于地層的擾動,原有土體的狀態(tài)失去平衡、對隧道的沉降與收斂造成影響。對區(qū)間隧道在施工中必須以嚴格控制沉降、防止坍塌為目的。若遇覆土較淺地帶、穩(wěn)定性較差土質,開挖極易造成塌方、涌水、地表沉降等情況,造成地面塌陷。確保淺覆土地帶施工的安全穩(wěn)定,核心是拱頂圍巖的固結控制。通常采用井點降水或洞內(nèi)預加固堵水等措施,為隧道施工提供良好的條件。本文結合南繁區(qū)間淺覆土、大斷面、管線眾多等特殊施工環(huán)境,根據(jù)工程特點和難點,采取工程類比、理論分析、數(shù)據(jù)模擬以及監(jiān)控量測等方法,對工程施工進行研究,得到如下結論:1、根據(jù)工程地質條件、水文地質條件和工程自身的風險源分析,確定大斷面淺覆土、地下管線、對鄰近標準段的影響為該項工程的主要風險源;2、通過施工方法的工程類比、數(shù)值模擬分析研究,確定大斷面開挖選用雙側壁導洞法開挖施工,針對斷面大淺覆土風險源,采取斷面拱部管棚進行加固,管棚直徑180mm,拱部150°范圍打設,管棚間距40mm,外插角1°,管棚分3段,每段長度60m左右;3、針對地下管線眾多的風險源,依據(jù)現(xiàn)場現(xiàn)有技術條件及工程類似經(jīng)驗,確定采取管線下方深孔注漿的加固措施,環(huán)向加固拱部150°范圍,超前深孔注漿單個循環(huán)長度5m或10m(參照管線類型),漿液選用水泥-水玻璃雙液漿,注漿孔擴散半徑0.8m;4、在施工過程中,開展了地表沉降、管線沉降、拱頂沉降及斷面收斂等監(jiān)測項目,通過監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,施工方法處于安全穩(wěn)定狀態(tài),建立完善的監(jiān)控量測體系,及時反饋監(jiān)測數(shù)據(jù),用以指導施工;5、在施工過程中,通過監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋K23+155段突發(fā)地表異常沉降、變形超標,立即采取封閉掌子面,暫停施工,增加監(jiān)測頻率,同時進行洞內(nèi)相應位置工字鋼支撐加固,并且進行徑向注漿等措施,變形異常得到有效控制,數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,再次組織施工;本工程針對自身存在的各種風險因素進行研究,確定了各風險因素的控制措施,制定了施工參數(shù),確保結構及周邊環(huán)境的安全穩(wěn)定,進度、安全、質量得到了保證。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U231.3;U455.4
【圖文】：

南湖大路站～繁榮路站區(qū)間隧道線路沿人民大街敷設，隧道線路呈南北走向，出南湖大路站后向南延伸與繁榮路站相接。區(qū)間主體結構位于人民大街快速路下方，路面交通非常繁忙，路面下方埋設的管線種類繁多（管線交叉或平行于線路），沿線地面建筑物較為密集雜亂，主要構筑物有長春皮膚泌尿�？漆t(yī)院、空軍航空大學招待所、萬利駕校物貿(mào)分校、新文化報、國盛大酒店、吉林省教育學院、吉林省學位考試咨詢服務中心、吉林省廣播電視大學、肯德基物貿(mào)餐廳、物貿(mào)大酒店、東方火鍋物貿(mào)店以及若干高層民商兩用樓等，但水平距離較遠，多在 20m以上。區(qū)間附屬設施包括 1 號施工豎井及橫通道兼聯(lián)絡通道（里程 K22+732.000），2 號施工豎井及橫通道結構（里程 K23+096.000），區(qū)間人防段（左線里程K22+440.366、右線里程 K22+440.017），此外區(qū)間在右線里程 K23+62.562～K23+301.200 范圍內(nèi)設有停車線。如圖 2.1 所示：

但該方法開挖單個導洞封閉成環(huán)，每個導洞跨度為隧道斷面跨度的 1/3,開挖擾動影響范圍小，對控制地表沉降非常有利，特別是本工程對于地表沉降還有嚴格要求，而且本工程隧道線路長，多個導洞斷面施工有利于增加人力投入，雙側壁導洞法較為適合本工程。3.1.2 施工方法數(shù)值模擬分析1、計算模型及計算工況選取應用 MIDAS GTS NX 對淺覆土大斷面地鐵隧道不同施工方法進行研究。選取某標準斷面，建立只考慮大斷面隧道的計算模型，如圖 3.4 所示。模型隧道覆蓋層厚度 6.7m，模型寬度為 70m，高 40m。其中模型左右邊界施加水平約束，底部邊界施加水平和方向約束。假設開挖后二襯承受全部荷載，并將超前導管注漿作用轉化為加固區(qū)來考慮其對周圍土體的加固作用。本次主要對臺階法、CD 法和雙側壁導洞法三種方法進行研究，其施工步驟如圖 3.5 所示：

A 臺階法 B CD 法 C 雙側壁導洞法圖 3.5 各工法施工順序示意圖2、計算參數(shù)采用如下的物理力學指標進行計算，如表 3.1 所示：表 3.1 圍巖支護材料參數(shù)3、結果分析本次研究對象為淺覆土大斷面地鐵隧道，在城市環(huán)境條件下，地表沉降會對名稱重度 r（kN/m3）壓縮模量E/MPa泊松比 u粘聚力 c（kPa）內(nèi)摩擦角φ/°本構關系雜填土 18 10 0.3 10 10 彈塑性粘土 19.8 80 0.29 48 13 彈塑性全風化泥巖 19.7 200 0.26 70 18 彈塑性加固區(qū) 22 20000 0.24 200 30 彈塑性二襯 25 30000 0.2 — — 彈性

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本文編號：2766420