地鐵區(qū)間隧道過河過橋施工技術(shù)

地鐵區(qū)間隧道過河過橋

施工技術(shù)研究

XX有限公司·合肥

工程概況工程特點(diǎn)和難點(diǎn)研究路線洞外施工控制技術(shù)研究洞內(nèi)施工控制技術(shù)研究降水過程橋基響應(yīng)三維非飽和滲流耦合分析施工過程橋基響應(yīng)三維時(shí)空效應(yīng)分析實(shí)施與效果主要業(yè)績(jī)匯報(bào)主要內(nèi)容XX河1

工程簡(jiǎn)介區(qū)間隧道下穿XX河和XX西橋平面圖N櫻花西橋XX河區(qū)間隧道1.1XX河現(xiàn)況河床兩側(cè)為漿砌片石擋墻，河床底部為素混凝土基礎(chǔ)，河道基礎(chǔ)為素混凝土塊。河床寬度為14.9m。1.2XX西橋現(xiàn)況

XX西橋坐落于XX河上，總寬度為48m，長(zhǎng)度為44.6m，中跨長(zhǎng)15m，邊跨長(zhǎng)7.5m，橋頭搭板長(zhǎng)7.3m?？⒐と掌跒?988年11月。1.2XX西橋現(xiàn)況XX西橋下部結(jié)構(gòu)剖面圖XX西橋是石拱與寬幅T梁構(gòu)成的組合結(jié)構(gòu)。橋墩基礎(chǔ)為素砼，橋臺(tái)、橋墩為水泥砂漿砌塊石。1.2XX西橋現(xiàn)況1.2XX西橋現(xiàn)況隧道拱頂距橋墩基礎(chǔ)底為4.4m，區(qū)間隧道設(shè)計(jì)斷面形式為復(fù)合式襯砌，采用淺埋暗挖法施工。地層從上至下依次為：粉土、粉質(zhì)粘土、粘土夾粉細(xì)砂等，上層滯水埋深為3.2～4.8m。潛水埋深為9.65～19.6m。由于XX河對(duì)地層水的補(bǔ)給作用，地層含水飽和。1.3設(shè)計(jì)施工簡(jiǎn)介地質(zhì)條件復(fù)雜。地層軟弱，地下水豐富。工程難度大。由于地層軟弱，地下水豐富，XX河不能斷流，暗挖施工容易引發(fā)突泥突水等工程災(zāi)害。安全風(fēng)險(xiǎn)高。隧道拱頂距橋基僅4.4m，XX西橋車流量大，是重要的交通要道，不能影響橋梁的安全和正常使用，作業(yè)環(huán)境和地表環(huán)境的安全風(fēng)險(xiǎn)非常大。工期壓力大，作業(yè)環(huán)境(施工和加固)有限。據(jù)查新，國(guó)內(nèi)外無類似工程可供參考，無成熟經(jīng)驗(yàn)利用。2工程特點(diǎn)與難點(diǎn)3研究路線施工安全現(xiàn)狀評(píng)估，制定控制標(biāo)準(zhǔn)等優(yōu)化施工方案、有效預(yù)測(cè)施工效應(yīng)、進(jìn)行工藝試驗(yàn)等方案實(shí)施、效果評(píng)估、對(duì)策、總結(jié)、推廣等施工工藝為：搭設(shè)北岸施工馬道→左岸筑U型草袋圍堰→左岸U型圍堰內(nèi)排水清淤→左岸U型圍堰內(nèi)鋪設(shè)防水毯→搭設(shè)南岸施工馬道→右岸筑U型草袋圍堰并拆除左岸圍堰草袋→右岸圍堰內(nèi)排水清淤→右岸圍堰鋪設(shè)防水毯→拆除南岸馬道→防水毯導(dǎo)流→拆除左岸U型圍堰→防水毯導(dǎo)流→拆除北岸馬道→恢復(fù)原河道設(shè)施。防水毯導(dǎo)流范圍為隧道對(duì)應(yīng)河床前后各70m范圍。4洞外施工控制技術(shù)4.1鋪設(shè)防水毯導(dǎo)流為防止XX河水直接滲入隧道，擬鋪設(shè)防水毯，開挖前須對(duì)XX河進(jìn)行斷流引排。XX河防水毯導(dǎo)流施工XX河鋪滿防水毯管井施工須在XX河草袋圍堰內(nèi)排水清淤完畢后就立即進(jìn)行，施工完畢后鋪設(shè)防水毯，管井周圍亦用防水毯包裹嚴(yán)密，防止接頭處滲水至隧道內(nèi)。為了確保暗挖過河過橋的安全，提前五個(gè)月對(duì)XX河進(jìn)行防水毯導(dǎo)流，防止河水直接補(bǔ)給地下，提前2個(gè)月進(jìn)行降水施工。4.2地表降水施工為了避免隧道上覆含水土層對(duì)隧道開挖的不利影響，在XX河河床上平行隧道線路方向進(jìn)行管井降水。降水井平面布置圖過河鬧段超范前降韻水長(zhǎng)管損棚超涂前支盲護(hù)水平毀旋噴谷樁超瞎前支汗護(hù)深孔甜注漿兔加固陪圍巖垂直婆旋噴專樁超胃前支燭護(hù)小導(dǎo)羨管加碑密注灑漿5洞內(nèi)戲施工隊(duì)控制森技術(shù)5.老1施工傳方案授優(yōu)化安全插性比兄較增加脖造價(jià)謊比較綜合距進(jìn)度文指標(biāo)為了飲更好躲地研好究降主水過悲程中睬的地漏層變法形，味針對(duì)濾該工慣程，由進(jìn)行順了非棋飽和如土特咳性試碰驗(yàn)研鞠究，睜首次濟(jì)提出腸了適狂合該鼠工程巡壽的非權(quán)飽和識(shí)土體商變模民型，德即采章用飽第和土羊的有券效應(yīng)拋力原思理來吼計(jì)算杠飽和喉區(qū)的忍沉降巖變形多量；氣采用旺非飽網(wǎng)和土積本構(gòu)謠模型務(wù)分別篇計(jì)算館土體建由于圾基質(zhì)方吸力陳增大都而引杯起的大收縮士變形蹲量和薪凈平順均應(yīng)達(dá)力減善小而撓引起倚的回并彈量趕。6降水渣過程早橋基狹響應(yīng)榆三維腹?jié)B流-應(yīng)力修耦合肆分析6.移1非飽茶和土擔(dān)變形收特性毯試驗(yàn)橫研究在地貝面沉關(guān)降研弟究中志，目獲前基節(jié)本都程采用魚飽和和土固遵結(jié)理癢論來團(tuán)計(jì)算配沉降術(shù)量，恰實(shí)際茶上，產(chǎn)地下流水位隨的降薄低會(huì)靠引起轉(zhuǎn)非飽啟和區(qū)梨域土挺體飽梅和度循的減忌小，醋導(dǎo)致勞凈平羽均應(yīng)將力降援低和衰基質(zhì)儀吸力深增大會(huì)，非樂飽和債土力粒學(xué)的邁研究意表明貞，土估體基魔質(zhì)吸離力的鐘增大到也可裁造成內(nèi)土體勁的壓招縮，傲非飽透和土涌區(qū)域據(jù)中發(fā)微生的趕沉降蔥量是稠不可困忽略獨(dú)的。非飽端和土染三軸能儀－GD愿S三軸寨試驗(yàn)葵系統(tǒng)三軸辮壓縮飲試驗(yàn)紗成果榨之一三軸駛收縮崗試驗(yàn)幅成果勇之一6.痰2.戶1計(jì)算專模型整體熄計(jì)算郵模型橋基壟路面龍計(jì)算仰模型6.最2過橋奇段非贏飽和喚變形病滲流-應(yīng)力得耦合問分析降水鄉(xiāng)豐后水末壓初始訓(xùn)水壓6.啊2.閥2計(jì)算伙成果孔壓秀隨降秩水過農(nóng)程變密化曲此線孔壓鵝隨降躬水過拌程變巖化動(dòng)淹畫降水臂后飽統(tǒng)和度初始膀飽和財(cái)度飽和憲度隨采降水財(cái)過程神變化肥曲線降水幣后橋剝基沉嘩降分漂布降水喜后地荒層沉豆降分客布降水憲時(shí)相夫鄰橋瞎基差領(lǐng)異沉課降(1罷)水位抖降10環(huán)m時(shí)，懂地表循最大覆沉降軌為21權(quán).3薄7m迷m，橋抄基最立大沉葉降為19養(yǎng).5云6竿mm，地至層和籮橋基棗的變?nèi)感位鸨疽慌阒?，坡橋基盒之間殿的差樹異沉撤降不否到2m爬m(xù)。(2棕)每降以水位1吸m，引迅起的吸地表得和橋彼基的激沉降斜值約錘為2憤mm，降邁水所曉引起流的差雄異沉渾降很防小，北可以礎(chǔ)忽略原不計(jì)承，因傷此，籠在實(shí)宰際施擇工中疾，如盾果監(jiān)扎測(cè)橋滴基比泡較困幼難時(shí)馬，可炭以通脾過監(jiān)咱測(cè)地菜表或爺?shù)貙佑^變形住來近且似反飾映。(3暢)計(jì)算鳴對(duì)比鍬分析鈔表明疼，不征考慮買非飽書和區(qū)能的變稱形特驚征(成果詳未示)時(shí)，樣計(jì)算萄值顯蝴著偏鐮小。6.駝2.直3主要述結(jié)論騎與建氏議為了違更好儲(chǔ)地預(yù)乖測(cè)施粥工效活應(yīng)，黎研究丟施工呢過程背中的浪時(shí)空月效應(yīng)齊，針軍對(duì)該渣工程券，進(jìn)岔行了棒土體揪時(shí)間手特性冬流變躍試驗(yàn)細(xì)研究槳，首鉛次提俊出了扭適合鞋該工帝程暴的土情體流允變理功論模攪型和冷經(jīng)驗(yàn)道公式勿。廣義Ke趴lv廣in五單險(xiǎn)元模耀型和禁時(shí)間宿硬化避經(jīng)驗(yàn)蒙蠕變觸模型代擬合伐效果噸較好奇，廣照義Ke缸lv壩in五單家元模型繼流變蔬方程向較復(fù)足雜，朽擬合僵參數(shù)濁較多移；時(shí)漆間硬銹化經(jīng)膀驗(yàn)蠕垮變模腐型流銅變方蝦程簡(jiǎn)省單，礎(chǔ)參數(shù)尖較少諒，進(jìn)屯行了陡優(yōu)先旦采用詢。7施工較過程帥橋基繳響應(yīng)起時(shí)空陜效應(yīng)華分析7.費(fèi)1地層根時(shí)間續(xù)特性元蠕變晝?cè)囼?yàn)楚研究大量手監(jiān)測(cè)塊數(shù)據(jù)屆表明命，地波層、俱結(jié)構(gòu)廣物對(duì)局地鐵父施工鑄的力伐學(xué)響達(dá)應(yīng)往談往具損有明主顯的賴時(shí)間栗效應(yīng)濾，這萍主要懇是巖職土材壩料的獸流變彼性質(zhì)膀所致聽。三軸投流變之試驗(yàn)箱系統(tǒng)廣義Ke用lv食in三單堵元模托型典膀型擬巷合曲主線33廣義Ke詞lv伸in五單歉元模律型典盒型擬未合曲屈線34時(shí)間京硬化村經(jīng)驗(yàn)語(yǔ)蠕變償模型聲典型代擬合曉曲線357.括2.域1計(jì)算拉模型7.隙2施工錯(cuò)過程丘橋基壞響應(yīng)供時(shí)空累效應(yīng)省數(shù)值弊分析整體躬計(jì)算收模型橋基瓜隧道飄計(jì)算華模型7.走2.垃2計(jì)算時(shí)成果變形婦穩(wěn)定捷時(shí)模洽型沉滲降分伯布變形棚穩(wěn)定默時(shí)橋洲基沉炮降分爛布橋基初沉降鼻歷時(shí)播分布橋基縱差異團(tuán)沉降案分布隧道帽拱頂愁沉降怨歷時(shí)罩分布施工遍完成束隧底榴非彈者性區(qū)紡分布施工獵完成嶄橋基訴塑區(qū)沖分布隧道命塑性敏區(qū)歷時(shí)動(dòng)畫(1殊)施工裕過程火中，藍(lán)橋墩遺中間遼段底兇部范匆圍會(huì)藍(lán)出現(xiàn)符一定蔬的塑修性區(qū)拌，但塞塑性脈應(yīng)變益的值寶很小批，基竭本上汪仍處膽在彈渠性范偽圍內(nèi)蜘，隨殊著時(shí)躺間的唐增加皆，由準(zhǔn)于土洪體產(chǎn)洋生蠕究變，咐非彈握性區(qū)(包括傳塑性尖區(qū)和吵蠕變跪區(qū))的范鋤圍會(huì)線適當(dāng)納增大猴，但地范圍戒增加渾較小師。(2繼)左右濁隧道商施工仔完成宇時(shí)橋景基最若大橫刃向差片異沉刺降為7m童m，最循大縱李向差箱異沉納降為5m稿m，差源異沉麻降較苦小。(3抵)地層笑蠕變沈主要夠集中限在開褲挖后6天左危右的雨時(shí)間乘段，廟變形麗、塑洗性區(qū)包、結(jié)市構(gòu)的熱受力層都會(huì)敞隨時(shí)遼間有心一定抗程度絲式的增仇長(zhǎng)，銜考慮畏時(shí)間芽效應(yīng)身時(shí)，攜橋基予、地藝層的張變形濃值比昂不考獵慮大1/遣3左右余，施目工過唯程中2/袋3的變押形是舞瞬時(shí)匠或掌潤(rùn)子面瞞移動(dòng)凈形成踏的，1/芝3的變賽形是緊土體促的時(shí)郵間效登應(yīng)形遠(yuǎn)成的帝。7.撥2.飄3主要碗結(jié)論(1奶)降水祝過程訪數(shù)值渠模擬朵分析證表明可，降手水引謝起橋扒基沉材降為19粱.5浴6m孔m，差秘異沉救降為2m成m；施仰工過芹程時(shí)屢空效幼應(yīng)數(shù)圈值模助擬分柏析表兔明，定施工磨引起泡橋基食沉降晴為19偏.8許3m座m，差默異沉判降為7m家m；降扣水和鄰施工搖共同罩引起侮橋基曠沉降色為39給.3挎9，差釀異沉告降為9m呼m，相陳對(duì)控夾制標(biāo)徑準(zhǔn)而催言，債累積伴沉降混≤40書mm，差扎異沉道降≤10悠mm，擬律定施狼工方燙案是煙可行折的。(2境)監(jiān)控圖量測(cè)妨表明載，降碼水引須起橋尼基沉姨降為16境.5圓6m布m，差近異沉筋降為1.科5m攀m，施房誠(chéng)工引吳起橋瞞基沉蹦降為18鎮(zhèn).1雅4m傭m，差喉異沉薪降為4.兼7m劉m；降玻水和懼施工丈共同率引起喂橋基岡沉降稠為34怪