2023既有軌道交通盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)安全保護(hù)技術(shù)規(guī)程_第1頁
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文檔簡介

外部基坑工程實施控制5.1一般規(guī)定5.1.2根據(jù)不同的圍護(hù)形式、地層條件,地表沉降曲線通常存在三個顯著沉降分界點,0.5H,2H和4H,如圖2所示。側(cè)方地表影響分區(qū)結(jié)合該三個分界點進(jìn)行劃分,1.5H兩側(cè)相同距離內(nèi)為強烈影響區(qū),2H范圍內(nèi)為顯著影響區(qū),4H范圍內(nèi)為一般影響區(qū)。對于坑底隆起,坑底以下0.5H范圍內(nèi)為強烈影響區(qū),坑底以下1H為顯著影響區(qū),2H為一般影響區(qū)。因此,外部基坑作業(yè)的強烈影響區(qū)坑外地表1.5H范圍至坑底以下0.5H梯形范圍內(nèi),顯著影響區(qū)為坑外地表2H范圍至坑底以下1H范圍內(nèi)梯形區(qū)域,一般影響區(qū)范圍為坑外地表4H范圍至坑底以下2H范圍內(nèi)梯形區(qū)域,微弱影響區(qū)范圍為地表4H至坑底以下2H范圍外區(qū)域。圖2坑外地表沉降分布(HeishPG,OuCY.Shapeofgroundsurfacesettlementprofilescausedbyexcavation,Can.Geotech.J,.1998,35:1004–1017)5.1.3對于旁側(cè)基坑開挖,控制既有隧道結(jié)構(gòu)變形最重要的是限制圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形量和控制坑外的水土流失,因此需要選用剛度大且止水效果好的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系。5.1.4軟土地區(qū)基坑開挖及支撐施工過程中,選定科學(xué)合理的施工參數(shù),對基坑的穩(wěn)定和變形控制、周邊環(huán)境保護(hù)均會產(chǎn)生重要的影響。施工參數(shù)主要是根據(jù)基坑規(guī)模、幾何尺寸、支撐形式、開挖方式、地質(zhì)條件和周邊環(huán)境要求等確定,包括分層開挖層數(shù)、每層開挖深度、每層土體無支撐暴露的時間、每層土體無支撐暴露的平面尺寸及高度等。實踐證明,每一個開挖步驟過程中,圍護(hù)結(jié)構(gòu)體暴露時間和空間越小,則控制基坑變形的效果越好,因此加快開挖和支撐速度的施工工藝,是提高基坑工程變形控制效果的重要環(huán)節(jié)。為了有效控制基坑變形,基坑土方開挖和結(jié)構(gòu)施工時可通過劃分施工塊并采取分塊開挖與施工的方法。施工塊劃分的原則是:(1)按照“時空效應(yīng)”原理,采取“分層、分塊、平衡對稱、限時支撐”的施工方法;(2)綜合考慮基坑立體施工交叉流水的要求。常用分塊開挖有以下要點:(1)分塊大小一般情況下頂板為明挖法施工,挖土速度比較快,相對應(yīng)的基坑暴露時間短,故第一層土的開挖可相應(yīng)劃分得大一些;地下各層的挖土是在頂板完成的情況下進(jìn)行的,屬于逆作暗挖,速度比較慢,為減小每塊開挖的基坑暴露時間,頂板以下各層土方開挖和結(jié)構(gòu)施工的分塊面積可相對小些,這樣可以縮短每塊的挖土和結(jié)構(gòu)施工時間,從而使圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形減小,地下結(jié)構(gòu)分塊時需考慮每個分塊挖土?xí)r能夠有較為方便的出土口。(2)抽條開挖逆作底板土方開挖時,一般來說底板厚度較大,支撐到挖土面的凈空較大,這對控制基坑的變形不利。此時可采取中心島施工的方式,即基坑中部底板達(dá)到一定強度后,按一定間距抽條開挖周邊土方,并分塊澆搗基礎(chǔ)底板,每塊底板土方開挖至混凝土澆搗完畢,必須控制在72小時以內(nèi)。5.2評估方法5.2.2理論分析方法和數(shù)值模擬方法是目前常用的外部基坑工程對既有隧道結(jié)構(gòu)影響的評估方法。簡化分析方法是以理論分析方法為基礎(chǔ),提出的一種簡便、快速評估外部基坑工程對既有隧道結(jié)構(gòu)影響的計算方法。1理論分析方法可用于評估外部基坑工程對既有隧道縱向和橫向變形和內(nèi)力的影響。理論分析方法適用于基坑工況相對簡單,通常難以反映隔離樁以及門式框架抗浮等控制措施的影響。理論分析方法求解過程相對復(fù)雜,需要借助于計算程序或軟件。2簡化分析方法可用于評估外部基坑工程對既有隧道縱向變形的影響。簡化分析方法適用的基坑工況與理論分析方法一致。簡化分析方法是基于理論分析方法所提出的,在評估過程上較理論分析方法更加簡便,但只適用于隧道縱向變形的評估。3數(shù)值模擬方法適用于基坑工況復(fù)雜,可以考慮地層加固、隔離樁以及門式框架抗浮等控制措施的影響。隧道橫向變形和內(nèi)力的評估可以選取典型不利橫截面進(jìn)行平面應(yīng)變分析,隧道縱向變形和內(nèi)力的評估宜采用三維數(shù)值模擬進(jìn)行計算。5.2.3理論分析方法是以兩階段方法為基礎(chǔ):第一階段計算外部作業(yè)引起的既有隧道結(jié)構(gòu)縱向附加荷載,附加荷載表示外部作業(yè)引起的既有隧道結(jié)構(gòu)縱向荷載的變化量;第二階段根據(jù)附加荷載計算既有隧道結(jié)構(gòu)縱向變形。兩階段方法計算既有隧道結(jié)構(gòu)縱向變形的關(guān)鍵在于附加荷載和地層-隧道相互作用模型的確定。地層-隧道相互作用模型中,本規(guī)程將盾構(gòu)隧道簡化為鐵木辛科梁,可以反映附加荷載作用下既有隧道結(jié)構(gòu)的剪切變形,通過該模型能夠計算得到管片環(huán)間接縫的張開量和錯臺量。1文克爾彈性地基梁的地基反力系數(shù),與地層條件、既有隧道結(jié)構(gòu)的材料與剛度、附加荷載水平和作用方式等因素有關(guān)。地基反力系數(shù)與既有隧道結(jié)構(gòu)變形計算結(jié)果密切相關(guān)?;娱_挖會對周邊地層產(chǎn)生一定程度的擾動,地基反力系數(shù)需要考慮地層擾動的影響,并結(jié)合擾動度進(jìn)行計算。本規(guī)程中給出了地基反力系數(shù)的理論公式,該公式的基本物理意義是在同樣的輸入條件下,保證地基梁在文克爾地基模型和彈性半空間地基模型中地基梁的響應(yīng)一致,以此得到與地基梁剛度和尺寸參數(shù)以及彈性參數(shù)相關(guān)的地基反力系數(shù)表達(dá)式。(JianYu,ChenrongZhang,MaosongHuang.Soil-pipeinteractionduetotunneling:AssessmentofWinklermodulusforundergroundpipelines.ComputersandGeotechnics,2013,50:17-28)。2盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的縱向病害主要以環(huán)縫滲漏為主,與隧道縱向曲率和差異變形密切相關(guān)。3旁側(cè)基坑開挖引起的既有隧道結(jié)構(gòu)附加荷載通過位移控制方法進(jìn)行計算,基于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形量計算既有隧道結(jié)構(gòu)所在位置處的地層變形。圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移計算公式由大量實測數(shù)據(jù)及數(shù)值模擬數(shù)據(jù)擬合得到,可采用附錄B.0.2中公式計算(木林隆,黃茂松.基坑開挖引起的周邊土體三維位移場的簡化分析.巖土工程學(xué)報,2013(05):820-827.),計算得到的墻后三維空間土體自由場水平向位移和豎向沉降分布規(guī)律如圖3所示。Roboski和Finno(2006)認(rèn)為板式圍護(hù)基坑地表沉降沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)方向分布形態(tài)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平變形沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)方法分布形態(tài)一致,可采用式(1)和(2)計算(Roboski,J.,&Finno,R.J.(2006).Distributionsofgroundmovementsparalleltodeepexcavationsinclay.CanadianGeotechnicalJournal,43(1),43-58.)。(1)(2)式中:A——erfc函數(shù)曲線反彎點到圍護(hù)結(jié)構(gòu)邊線的距離(m)。(a)水平位移衰減(b)豎向位移衰減圖3基坑周邊土體位移衰減規(guī)律上方基坑開挖引起的既有隧道結(jié)構(gòu)附加荷載通過荷載控制方法進(jìn)行計算,基于上方基坑開挖的卸荷量計算既有隧道結(jié)構(gòu)所在位置處的地層應(yīng)力變化。評估上方基坑施工對既有隧道結(jié)構(gòu)影響時,對于荷載控制兩階段分析方法,地基反力系數(shù)所以采用單位集中荷載作為輸入條件進(jìn)行推導(dǎo),在缺乏相關(guān)計算參數(shù)時,可近似取一倍的土體彈性模量(ChenrongZhang,JinruZhu,MaosongHuang,JianYu.Winklerload-transferanalysisforpipelinessubjectedtosurfaceload.ComputersandGeotechnics,2019,111:147-156)。針對上方基坑工程對既有盾構(gòu)隧道縱向變形計算現(xiàn)舉例如下:上海東方路下立交工程位于東方路、世紀(jì)大道和張楊路交叉口,工程范圍為東方路沿商城路至濰坊路以北200m,全長600m,上海地鐵2號線隧道在N01段正下方穿過,隧道軸線與基坑夾角為45°,隧道頂距基坑底板最近處為2.76m,這兩個基坑形狀近似為長26m、寬18.1m的平行四邊形、夾角為66°,開挖深度為6.5m,如圖4所示。上海地鐵2號線隧道采用盾構(gòu)法施工,隧道直徑為6.2m,隧道軸線埋深12.36m。隧道所在地層為上海地區(qū)典型第④層土(灰色淤泥質(zhì)黏土層),為控制隧道隆起變形,隧道上部土體進(jìn)行了高壓旋噴注漿加固處理,詳細(xì)工程情況參考文獻(xiàn)(陳郁,李永盛.基坑開挖卸荷引起下臥隧道隆起的計算方法.地下空間與工程學(xué)報,2005(1):91–94.)。場地地層分布及其工程地質(zhì)參數(shù)如表3所示。根據(jù)附錄A.0.2中計算方法確當(dāng)該盾構(gòu)隧道的等效抗彎剛度為1.35×108kN·m2,等效剪切剛度為1.54×106kN。考慮坑底地層加固的影響,取加固后地層彈性模量為20MPa,根據(jù)附錄C.0.2確定的豎向地基反力系數(shù)為2.1×104kN/m2。圖5為實測隧道變形與預(yù)測結(jié)果(理論計算方法和簡化計算方法)對比。由圖可見,理論和簡化計算方法得到的計算結(jié)果與實測結(jié)果規(guī)律一致,采用理論和簡化計算方法得到隧道的最大上浮量分別為20.7mm和19.2mm,與實測值(17.1mm)誤差較小。圖4上海東方路地下過街工程與地鐵2號線的位置關(guān)系表3某立交工程場地土工程地質(zhì)參數(shù)地層厚度(m)重度(kN/m3)壓縮模量(MPa)①填土1.8218.5-②1粉質(zhì)粘土1.1318.46.43②2粉質(zhì)粘土0.8217.73.71③1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土1.0817.74.43③2砂質(zhì)粉土2.2818.39.72③3淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土2.4617.23.63④淤泥質(zhì)粘土8.716.62.27⑤1粘土2.4117.94.07⑤2粉質(zhì)粘土3.8918.14.55⑥粉質(zhì)粘土4.2519.46.09圖5實測隧道豎向變形與理論和簡化計算方法預(yù)測結(jié)果對比針對旁側(cè)基坑工程對既有盾構(gòu)隧道縱向橫向變形計算現(xiàn)舉例如下:武漢和平大道南延(中山路~張之洞路)道路工程規(guī)劃為城市主干路,位于已建軌道交通5號線隧道東側(cè)。道路(X0+348~X0+480)基坑采用明挖法施工,平面形狀近似梯形,上底和下底寬度分別約為24.1m和16.6m,高度為132m,如圖6所示?;娱_挖深度為16.8~23.4m,圍護(hù)結(jié)構(gòu)由現(xiàn)澆鉆孔灌注樁和多道內(nèi)支撐組成,基坑內(nèi)設(shè)兩至三道砼支撐和一道鋼支撐。明挖基坑旁側(cè)雙線隧道軸線間水平距離為3.5~8.5m,近基坑的右線隧道與基坑水平距離為4.6~9.4m,拱頂埋深10.0~13.5m,拱底位于基底同一水平面或基底以上。隧道襯砌環(huán)寬1.5m,內(nèi)外徑分別為5.5m和6.2m,厚度為0.35m。表4為場地主要土體物理參數(shù),地下水位位于地表以下8m。圖6基坑與隧道平面位置關(guān)系圖表4場地主要土體物理參數(shù)地層含水量(%)重度(kN/m3)壓縮模量(MPa)黏聚力(kPa)內(nèi)摩擦角(°)①1雜填土27.818.35.0//①2素填土33.118.54.4//④a黏土夾碎石22.219.910.35232⑤1殘積土23.519.710.73514⑩1強風(fēng)化含粉砂泥巖/21.6465018⑩2-2中風(fēng)化含粉砂泥巖/23.3507020圖7為X0+364斷面圍護(hù)樁水平位移監(jiān)測結(jié)果。第一層土體開挖完成時,圍護(hù)樁樁頂水平位移為零,最大變形處接近開挖面,為4.68mm,整體呈現(xiàn)內(nèi)凸式變形。隨著開挖的進(jìn)行,頂部支撐對樁體的約束作用減弱,樁頂發(fā)生一定變形,樁體水平位移不斷增加的同時最大變形位置隨開挖逐漸下移。開挖完成時,圍護(hù)樁最大水平位移為8.19mm,約為基坑開挖深度的0.046%。圖7X0+364斷面圍護(hù)樁水平位移監(jiān)測結(jié)果根據(jù)附錄A.0.2中計算方法確當(dāng)該盾構(gòu)隧道的等效抗彎剛度為1.35×108kN·m2,等效剪切剛度為1.54×106kN。既有盾構(gòu)隧道所處地層為中風(fēng)化含粉砂泥巖,根據(jù)勘察資料確定的水平地基反力系數(shù)為1.9×105kN/m2。圖8為基坑開挖完成后X0+364斷面右線隧道橫向變形現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)和采用本規(guī)程理論計算方法得到的結(jié)果??梢钥闯觯詡?cè)基坑開挖完成后隧道截面發(fā)生朝向基坑方向的水平變形和沉降變形,同時隧道橫截面呈現(xiàn)出水平拉伸、豎向壓縮的“橫鴨蛋”變形。圖9為基坑開挖完成后右線隧道沿縱向的水平變形。由于基坑的尺寸效應(yīng),靠近基坑中心處隧道水平變形較大,理論計算結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)規(guī)律一致。理論計算得到的隧道最大水平變形為7.2mm,與監(jiān)測值(5.8mm)誤差較小。圖8X0+364斷面右線隧道橫向變形圖9右線隧道縱向水平變形5.2.4受旁側(cè)和上方基坑開挖影響顯著的既有隧道結(jié)構(gòu)斷面通常分別位于基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量較大和靠近基坑坑底中心的位置。理論分析方法是以兩階段方法為基礎(chǔ):第一階段計算外部作業(yè)引起的既有隧道結(jié)構(gòu)橫向附加荷載;第二階段根據(jù)附加荷載計算既有隧道結(jié)構(gòu)橫向收斂變形和內(nèi)力。上方或旁側(cè)基坑施工對既有隧道橫向影響的評估中,將隧道圓環(huán)視作均勻截面,考慮管片接縫處對管片抗彎剛度的弱化,采用修正抗彎剛度計算圓環(huán)截面內(nèi)力。進(jìn)一步引入彎矩提高率λ,對計算所得截面內(nèi)力加以修正,其中管片主截面的設(shè)計彎矩調(diào)整為(1+λ)M并與軸力組合進(jìn)行設(shè)計,管片接縫的設(shè)計彎矩調(diào)整(1-λ)M。針對旁側(cè)基坑工程對既有盾構(gòu)隧道橫向變形計算現(xiàn)舉例如下:基坑與既有隧道的位置關(guān)于如圖10所示。表5中列出了計算中所需的土體和隧道參數(shù),其中隧道外徑6.2m,管片厚度350mm,隧道埋深20m,基坑開挖深度20m,圍護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度10m。假設(shè)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形為拋物線模式,則圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形具有如下表達(dá)式:高斯曲線(3)式中:z0表示圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大變形δmax處的埋深,δmax=A+B。案例中取z0=15m,A=3,B=33,C=8,變形如圖11所示。圖10計算模型示意圖表5土體和隧道參數(shù)參數(shù)類型參數(shù)取值土體重度18.0黏聚力17.0內(nèi)摩擦角18.5土體抗力系數(shù)15000地下水位3.0隧道外徑6.2埋深20管片厚度350管片重度25單環(huán)管片縱縫的個數(shù)6半環(huán)中縱縫的位置8,73,138縱縫抗彎剛度0.1管片彈性模量3.45e7圖11基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平變形圖取隧道軸線埋深z0為20m,圖12顯示了隧道收斂量隨隧道與新建基坑間距的變化關(guān)系?;娱_挖卸載引起臨近隧道結(jié)構(gòu)發(fā)生水平拉伸和豎向壓縮變形,且該變形難以恢復(fù)。由圖上可以看出,隨著間距的增加,隧道水平和豎向收斂量逐漸減小。圖12既有隧道收斂量隨既有隧道與新建基坑水平距離的變化關(guān)系5.2.5簡化分析方法是基于理論分析方法的計算結(jié)果建立的。簡化分析方法不需要進(jìn)行復(fù)雜公式的求解,主要通過查表法就可以直接獲得隧道縱向的變形,便于指導(dǎo)現(xiàn)場施工。通過對上方基坑開挖引起的既有盾構(gòu)隧道附加荷載分析可以發(fā)現(xiàn),結(jié)合實際工程中基坑與隧道的參數(shù),發(fā)現(xiàn)多數(shù)情況下既有盾構(gòu)隧道附加荷載服從高斯曲線分布。對于不符合高斯曲線的情況,計算過程中可以在基坑開挖長度方向上進(jìn)行分段計算,使得分段后的基坑開挖產(chǎn)生的隧道結(jié)構(gòu)附加荷載服從高斯曲線分布,然后對各分段基坑計算得到的隧道變形疊加即可獲得隧道的總體變形。5.2.7基坑與周圍環(huán)境是一個相互作用的系統(tǒng),有限元方法是模擬基坑開挖問題的一種有效方法,可以考慮復(fù)雜的因素如地層的分層情況及其性質(zhì)、支撐系統(tǒng)分布及其性質(zhì)、土層開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)支設(shè)的施工過程以及周邊建(構(gòu))筑物存在的影響等。隨著有限元技術(shù)、計算機軟硬件和土體本構(gòu)模型的發(fā)展,有限元法在基坑工程中的應(yīng)用取得了長足的進(jìn)步,從而為基坑工程對鄰近建(構(gòu))筑物的影響提供了重要的分析手段。2數(shù)值分析中的一個關(guān)鍵問題是要采用合適的土體本構(gòu)模型。雖然土體的本構(gòu)模型有很多種,但廣泛應(yīng)用于商業(yè)巖土軟件的仍只有少數(shù)幾種,如線彈性模型、Duncan-Change(DC)模型、Mohr-Coulomb(MC)模型、Drucker-Prager(DP)模型、修正劍橋(MCC)模型、PlaxisHardeningSoil(HS)模型、HS-Small模型等。線彈性模型由于對拉應(yīng)力沒有限制而無法較好地模擬主動土壓力和被動土壓力,一般不適合于基坑開挖的數(shù)值分析。理想彈塑性的MC或DP模型不能區(qū)分加荷和卸荷,且其剛度不依賴于應(yīng)力歷史和應(yīng)力路徑,應(yīng)用于基坑開挖數(shù)值分析時往往會得到不合理的坑底回彈變形,雖然這兩個模型在有些情況下能獲得一定滿意度的墻體變形結(jié)果,但難以同時給出合理的墻后土體變形狀態(tài)。能考慮軟黏土硬化特征、能區(qū)分加荷和卸荷的區(qū)別且模型剛度依賴于應(yīng)力歷史和應(yīng)力路徑的硬化類彈塑性模型如HS模型和MCC模型,相對而言能給出較為合理的墻體變形及墻后土體變形情況,但由于不能考慮土體小應(yīng)變的特性,因此所得出的地表沉降影響范圍往往偏大。目前人們已意識到小應(yīng)變范圍內(nèi)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系對預(yù)測土體的變形起著十分重要的作用,能反映土體在小應(yīng)變時的變性特征的彈塑性模型,如HS-Small模型,應(yīng)用于基坑開挖分析時具有更好的適用性,因此建議采用能反映土體小應(yīng)變特性的彈塑性模型來分析基坑開挖對周邊環(huán)境的影響。表6-8分別發(fā)給出了寧波、深圳和上海典型地層HS和HSS本構(gòu)模型參數(shù)建議值。表6寧波典型軟粘土層土體HS本構(gòu)模型參數(shù)地層Eoedref(MPa)E50ref(MPa)Eurref(MPa)c′(kPa)′(°)ψ(°)RfmK0νur②-2淤泥-淤泥質(zhì)粘土2.72.731.42.023.700.91.00.60.2③-2粉質(zhì)粘土4.75.454.0033.93.90.90.90.440.2④-1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土4.84.945.8023.600.91.00.60.2④-2粘土1.963.05482700.91.00.60.2表7深圳典型地層HSS本構(gòu)模型參數(shù)地層Eoedref(MPa)E50ref(MPa)Eurref(MPa)c′(kPa)′(°)RfmνurK0ψ(°)G0ref(MPa)0.7③1淤泥2.133.0317.0812280.650.80.20.52042.74.0E-4⑤1粘土3.453.919.063240.820.940.20.59047.723.0E-4⑧礫質(zhì)粘土7.547.5425.58320.890.720.20.47060.263.0E-4⑨1全風(fēng)化花崗巖1515450310.910.740.20.493163.52.0E-4表8上海地區(qū)典型地層HSS模型參數(shù)確定方法(顧曉強,吳瑞拓,梁發(fā)云,高廣運.上海土體小應(yīng)變硬化模型整套參數(shù)取值方法及工程驗證,巖土力學(xué),2021,42(3),833-845.)地層ES1-2(MPa)Eoedref(MPa)E50ref(MPa)Eurref(MPa)c′(kPa)′(°)0.7粘性土?5.15lne+3.53?4.34lne+3.51?5.33lne+3.95?28.8lne+24.5?0.76(′?38)30.4e-0.652.4~4.4×10?4砂性土111.0exp(?2.89e)0.81ES1-21.02ES1-24.2ES1-2+7.24?1.32(′?33)26.9e-0.722.9~5.2×10?4地層RfmνurK0ψ(°)G0ref(MPa)0.7粘性土0.5(e>1.5)0.95(e<1.0)(1.0<e<1.5)?0.9(e?1.5)+0.50.650.20.95?sin′′?3067.5e-1.572.4~4.4×10?4砂性土0.700.21?sin′098.9e-0.452.9~5.2×10?4數(shù)值分析結(jié)果的合理性在很大程度上取決于所采用的計算參數(shù)?;蝇F(xiàn)場的土體應(yīng)采用合適的本構(gòu)模型進(jìn)行模擬,并且能根據(jù)室內(nèi)實驗和原位測試等手段給出合理的參數(shù)。必要時,也可采用反分析方法確定有關(guān)計算參數(shù),當(dāng)所采用的土體本構(gòu)模型的參數(shù)較多時,一般可反算那些無法直接從實驗中得到或者是無法合理地估計的參數(shù),相對可靠的土體參數(shù)可直接從實驗中得到或從已有的經(jīng)驗推斷中得到。當(dāng)基坑的附近具有相同地質(zhì)條件、類似的支護(hù)方式和施工工況的已經(jīng)完成的基坑工程時,可采用其實測資料來進(jìn)行反分析,然后將得到的參數(shù)用于本工程的模擬。也可根據(jù)基坑的初期工況的實測資料來進(jìn)行反分析,得到參數(shù)后用來預(yù)估后續(xù)工況的變形。基坑開挖數(shù)值分析方法包括排水分析法、不排水分析法和部分排水分析法。其中,排水分析法是指在分析過程中,假設(shè)超凈孔壓完全消散,適用于模擬砂土的行為及黏性土的長期行為;需采用有效應(yīng)力法進(jìn)行分析,所采用的輸入?yún)?shù)應(yīng)為有效應(yīng)力參數(shù)。不排水分析法是指在分析過程中,超凈孔壓完全無法消散,其體積變化為零,適合于模擬黏性土的短期行為;不排水分析法既可采用總應(yīng)力也可采用有效應(yīng)力分析,其對應(yīng)的輸入?yún)?shù)分別為總引力參數(shù)和有效應(yīng)力參數(shù)。有些情況下,黏性土的行為既不屬于完全排水,也不是完全不排水,而是介于二者之間,即為部分排水行為,此時可以采用耦合分析方法進(jìn)行分析,其對應(yīng)的輸入?yún)?shù)為有效應(yīng)力參數(shù)。分析時,應(yīng)根據(jù)實際的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件及施工的時間因素等選擇合適的分析方法。4基坑工程中,圍護(hù)體或其他結(jié)構(gòu)與土體存在相互作用。圍護(hù)體與土體的接觸面性質(zhì)對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力、坑外土體的沉降和沉降影響范圍、坑底土體的回彈以及基坑開挖對周圍建筑物的影響等均會產(chǎn)生一定程度的影響。有限元法是在連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的分析方法,這種方法無法有效地評估材料間發(fā)生相對位移的受力和變形狀態(tài)。因此,基坑的有限元分析中,為使分析結(jié)果更加符合實際,有必要考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)與土體的界面接觸問題,一般可采用接觸面單元來處理。5.3控制措施5.3.1對于隧道側(cè)方基坑,由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形會形成一定范圍的松動區(qū),松動區(qū)以外會形成土拱效應(yīng),土拱作為外部作業(yè)與運營隧道間的傳力機構(gòu),直接影響基于隧道結(jié)構(gòu)變形,因此,控制措施需要圍繞控制土拱擴展進(jìn)行設(shè)計。具體的加固措施實施時可采用以下建議。1采用雙排樁時,有條件的情況下優(yōu)先選擇帶連梁的門式雙排樁。采用斜拋撐時,支撐應(yīng)具有足夠剛度,有條件的情況下支撐應(yīng)盡早架設(shè),可以采用預(yù)埋小直徑斜拋撐增加斜支撐剛度。對于中心島開挖,宜搭配圓環(huán)撐或者邊桁架支撐系統(tǒng),增加支撐剛度。2當(dāng)既有隧道結(jié)構(gòu)位于基坑強烈影響區(qū)以內(nèi),可以認(rèn)為距離基坑較近。支撐軸力自動伺服系統(tǒng)宜布置在圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形較大且靠近既有隧道結(jié)構(gòu)側(cè),根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和既有隧道結(jié)構(gòu)變形及時調(diào)整支撐軸力的大小。隔離樁設(shè)計應(yīng)考慮地層條件,下臥存在穩(wěn)定土層時,隔離樁應(yīng)貫穿土拱松動區(qū)至穩(wěn)定土層;當(dāng)軟弱土層深厚時,提前加固下臥軟弱土層,隔離樁貫穿土拱松動區(qū)至加固地層(圖13)。剛性隔斷樁中截面小剛度高的隔斷樁可采用U型型鋼、工字鋼等。對于工字鋼可結(jié)合攪拌樁做工法樁隔斷增加隔斷剛度。當(dāng)對剛度有較高要求時可采用灌注樁或地下連續(xù)墻隔斷。對于灌注樁施工時應(yīng)當(dāng)采用鋼護(hù)筒,鋼護(hù)筒深度應(yīng)超過隧道底部。對于地下連續(xù)墻,應(yīng)當(dāng)對單幅長度進(jìn)行限制,減少大面積槽段暴露。3當(dāng)基坑開挖深度大于隧道埋深時,宜采用攪拌樁、注漿聯(lián)合加固。攪拌樁加固應(yīng)在隧道兩側(cè)同時進(jìn)行,攪拌樁加固深度應(yīng)超過隧道底部1倍隧道直徑和開挖深度。在基坑開挖前,應(yīng)預(yù)埋斜向注漿管至隧道底部,預(yù)先進(jìn)行注漿,基坑開挖期間根據(jù)監(jiān)測情況,采用跟蹤注漿保護(hù)。對于基坑開挖深度小于隧道埋深的,可采用攪拌樁或者注漿進(jìn)行加固?;娱_挖前,在基坑和隧道之間預(yù)先設(shè)置注漿管,基坑開挖期間根據(jù)監(jiān)測情況,采用跟蹤注漿保護(hù);跟蹤注漿宜采用雙液注漿。圖13隔斷墻布置4基坑開挖具有明顯的三維效應(yīng),靠近基坑中間位置圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量較大。通過進(jìn)行分坑設(shè)計,可以有效減小基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量。5基坑開挖到底后地層和圍護(hù)結(jié)構(gòu)并不會馬上停止發(fā)展,需要及時澆筑基坑底板。5.3.2對于隧道上方基坑,具體的加固措施實施時可采用以下建議。1在基坑分區(qū)開挖時,各分區(qū)之間建議設(shè)置封堵墻。通過封堵墻將整個基坑分隔為若干個小基坑,保證每個小基坑可以實現(xiàn)直立開挖,減小單次卸荷量。隧道埋深超過15m的情況,采用分倉開挖可達(dá)到要求。基坑開挖的跳倉小豎井法可同時縮短開挖影響隧道的跨度,充分利用跳倉間土體和隧道結(jié)構(gòu)抗彎剛度,控制隧道在上方局部卸荷影響下的隆起變形。分區(qū)可縮短開挖時間,減少坑底暴露時間。圖14跳倉豎井開挖2基坑開挖前,對隧道周邊土體進(jìn)行注漿預(yù)加固,隧道周圍注漿深度不宜小于2m。加固宜從隧道內(nèi)部和外部相結(jié)合的方法施工??觾?nèi)加固加固體的深度范圍應(yīng)從第二道支撐底至開挖面以下。加固宜采用“門式”加固布置,加固深度應(yīng)在隧道以下3m(圖15)。加固平面布置一般有抽條加固、柵格加固和滿堂加固。一般來說,對于隧道埋深9m以內(nèi)的淺埋基坑,沿著隧道軸向的抽條加固能夠滿足要求。從經(jīng)濟性角度來說,地基加固不適合隧道埋深過大的情況。3對于隧道埋深小于9m的淺埋隧道,可在隧道兩側(cè)設(shè)置隔離樁和抗拔樁,結(jié)合降水,增強隧道及周圍土體的抗隆起能力,減小水平分區(qū)基坑開挖的疊加效應(yīng)影響。當(dāng)隧道埋深12-15m范圍內(nèi)時,可考慮在抗拔樁上加設(shè)蓋板,形成門式抗浮框架。抗拔樁一般可采用鉆孔灌注樁和工法樁兩種類型,抗拔樁深度應(yīng)在隧道以下6m或進(jìn)去穩(wěn)定地層??杀M量采用基礎(chǔ)底板作為蓋板,而不需要額外設(shè)置抗浮板以節(jié)約成本和降低工程復(fù)雜程度。其中鉆孔灌注樁樁頂鋼筋要求錨入基坑底板,H型鋼頂部型鋼腹板開孔,孔內(nèi)穿錨筋,錨筋錨入基坑底板。門式抗浮框架的施工工序為先施工隧道兩側(cè)施工抗拔樁,再進(jìn)行土體開挖,開挖到底后澆筑抗浮板。為了減小土體開挖期間的隧道的變形,可采用豎井的方式進(jìn)行,豎井開挖可采用隔三挖一的方式(圖16)。當(dāng)豎井跳挖聯(lián)合抗隆起框架仍不能有效地控制隧道變形時,可采用豎井跳挖聯(lián)合自動伺服抗隆起框架。自動伺服抗隆起框架的施工工序為:a施作抗拔樁;b豎井開挖基坑至指定標(biāo)高;c施工泡沫或橡膠材質(zhì)的抗拔樁緩沖層以及抗拔樁鋼筋的PVC保護(hù)管,或者施工所述抗拔錨桿或抗拔錨索的PVC保護(hù)管;d施作鋼筋混凝土抗浮板;e安裝液壓伺服控制系統(tǒng)(圖17)。圖15坑內(nèi)“門式”加固布置形式圖16豎井聯(lián)合門式抗隆起框架示意圖圖17液壓伺服抗隆起框架示意圖針對豎井跳挖聯(lián)合抗隆起框架控制既有隧道結(jié)構(gòu)豎向變形現(xiàn)舉例如下:深圳市桂廟路快速化改造工程項目與已開通運營的深圳地鐵11號線存在平面共線,共線范圍西起振海路,東至南海大道,長約3.09km(樁號范圍為左線K1+040~K4+060,右線K1+040~K4+151.5)。工程基坑采用明挖法進(jìn)行施工,隧道圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用φ100@120cm鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐,鉆孔樁嵌固深度為5-10m不等(大于0.3倍基坑開挖深度),樁間采用φ600@120cm的旋噴樁止水帷幕。二標(biāo)基坑寬度由38.2m漸寬到45.5m,局部泵房處漸寬至51.4m,開挖深度由4.9m到16.7m,局部泵房處深20.3m。三標(biāo)基坑寬度為25.7m至42m,最大開挖深度為14m。桂廟路工程基坑底部距離隧道頂部的距離為6.2m至20.6m,而在二標(biāo)K2+898~K3+049以及三標(biāo)K3+274~K3+476段,基坑底部距離隧道頂部的平均距離僅有6.4m。地鐵11號線由兩條平行盾構(gòu)隧道組成,兩條隧道中心線之間的平均水平距離為13m,并采用盾構(gòu)法建造而成。盾構(gòu)隧道斷面襯砌的內(nèi)徑和外徑分別為6.0m和6.7m。隧道襯砌采用C50預(yù)制混凝土管片,環(huán)寬1.5m,厚度0.35m。圖18桂廟路快速化改造工程與地鐵11號線位置示意圖沿地鐵11號線盾構(gòu)隧道正上方連續(xù)布置豎井,豎井的尺寸需要結(jié)合隧道與基坑的相對位置確定,本工程中隧道全部位于基坑開挖范圍以下時,采用的豎井尺寸為7.2×15m,抗拔樁長度為18m。豎井采取開挖和抗浮板施做完成后進(jìn)行回填的設(shè)計方案,單個豎井的施工方案如圖19所示。為了限制豎井開挖期間隧道的變形,對豎井采用間隔三挖一的方式進(jìn)行施工。待豎井全部完成施工后,即可在基坑底部與隧道之間形成一片完整的“抗拔樁+抗浮板”抗隆起結(jié)構(gòu),之后再進(jìn)行土方的大開挖。圖20顯示了豎井開挖和基坑開挖過程中隧道典型斷面監(jiān)測點P1~P4的豎向位移。隧道橫向變形可分為四個階段(階段1:豎井開挖;階段2:豎井回填引起的加載;階段3:基坑開挖;階段4:地下通道施工引起的再加載)。在豎井開挖時,隧道隨著豎井的開挖產(chǎn)生上浮變形;在進(jìn)行豎井回填時,由于受加載的影響,隧道的上浮變形產(chǎn)生一定程度的回落;在基坑開挖時,隧道再次出現(xiàn)明顯的上??;在地下通道底板和內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工時,隧道上浮變形略有回落。圖19豎井施工流程圖a)左線K2+898b)左線K2+909圖20隧道豎向位移監(jiān)測結(jié)果5.3.3對于地下水位較高的區(qū)域,當(dāng)預(yù)測開挖導(dǎo)致的隧道隆起較大時,可以降低地下水位至隧道以下。地下水位的下降深度應(yīng)當(dāng)根據(jù)預(yù)測隆起高度確定。水位下降后造成的地基沉降應(yīng)當(dāng)與預(yù)測隆起高度相當(dāng)。需要注意的是,地下水位下降誘發(fā)的沉降的時效性與開挖引起的隆起的時效性是不一樣的,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理的評估。6外部隧道工程實施控制6.1一般規(guī)定6.1.1外部隧道工程施工對既有隧道結(jié)構(gòu)的影響與兩者之間的空間位置關(guān)系密切,通常外部隧道工程采用盾構(gòu)法、頂管法等開挖影響可控的工法。6.1.3既有隧道結(jié)構(gòu)周邊若存在巖溶土洞、深厚砂層、欠固結(jié)地域(河漫灘、新開發(fā)區(qū))、順向發(fā)育的軟弱結(jié)構(gòu)面、軟弱下臥層、遇水易軟化崩解地層等情況,應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗適當(dāng)提高外部隧道作業(yè)影響等級,且不宜低于二級。盾構(gòu)隧道穿越既有隧道結(jié)構(gòu)時,從上部穿越能夠減少穿越盾構(gòu)隧道對既有隧道結(jié)構(gòu)的影響,從而有利于軌道交通設(shè)施安全。在既有盾構(gòu)隧道施工中,小半徑曲線(轉(zhuǎn)彎半徑500m),豎曲線、平曲線疊加段的姿態(tài)控制及成型管片質(zhì)量容易出現(xiàn)問題,宜在線性設(shè)計上予以避免。6.2評估方法6.2.3地層損失率(VL)和地面沉降槽寬度系數(shù)(K)的取值,國內(nèi)外眾多學(xué)者收集總結(jié)了大量的地區(qū)實測資料,針對不同地質(zhì)條件給出了推薦值。國內(nèi)針對不同盾構(gòu)方法和地層條件給總結(jié)出的地層損失率的統(tǒng)計結(jié)果(表9)。表10為《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)》GB50911中我國部分地區(qū)沉降槽寬度參數(shù)的初步建議值。表11為根據(jù)掌子面和覆蓋層地質(zhì)條件總結(jié)歸納出的地層損失率和地面沉降槽寬度系數(shù)推薦值。表9不同地層條件下實測數(shù)據(jù)計結(jié)果隧道地層條件軟土層砂土層砂卵石層巖層黃土層復(fù)合土層膨脹土層土壓平衡盾構(gòu)VL(%)0.03~3.780.07~2.190.32~2.130.15~2.170.32~1.180.08~1.990.33~2.13VLav(%)1.150.700.650.821.090.851.08泥水平衡盾構(gòu)VL(%)0.02~2.720.29~1.430.55~2.55////VLav(%)0.300.810.94////注:VLav——平均地層損失率。表9我國部分地區(qū)沉降槽寬度參數(shù)的初步建議值(GB50911)地區(qū)樣本數(shù)基本地層特征K的初步建議值廣州1黏性土,砂土,風(fēng)化巖0.76深圳9黏性土,砂土,風(fēng)化巖0.60~0.80上海6飽和軟黏土,粉砂0.50柳州4硬塑狀黏土0.30~0.50北京13砂土,黏性土互層0.30~0.60西北黃土地區(qū)1均勻致密黃土0.41臺灣1砂礫石0.48香港1沖積層,崩積層0.34表10地層損失率和地面沉降槽寬度系數(shù)評價表(針對隧道掘進(jìn)機施工的隧道)(ChiriottiE.andGrassoP.PortoLightMetroSystem,LinesC,SandJ.CompendiumtotheMethodologyReportonBuildingRiskAssessmentRelatedtoTunnelConstruction.Normetro–Transmetro,Internaltechnicalreport,2001)地層損失率和地面沉降槽寬度系數(shù)值掌子面地質(zhì)條件類土質(zhì)混合地質(zhì)(土質(zhì)和巖石)斷層及/或風(fēng)化帶非連續(xù)巖體及弱巖覆蓋層地質(zhì)條件類土質(zhì)c=0,VL=1.0%,K=0.3;c>0,VL=0.8%,K=0.5c=0,VL=1.2%,K=0.3;c>0,VL=1.0%,K=0.5c=0,VL=1.0%,K=0.3;c>0,VL=0.8%,K=0.5c=0,VL=0.8%,K=0.3;c>0,VL=0.5%,K=0.5混合地質(zhì)(土質(zhì)和巖石)VL=0.5~0.7%c=0,K=0.3c>0,K=0.5VL=0.6~0.8%c=0,K=0.3c>0,K=0.5VL=0.5~0.8%K=0.3~0.7VL<0.5%K=0.5~0.7斷層及/或風(fēng)化帶VL=0.4~0.8%c=0,K=0.3c>0,K=0.5VL=0.5~0.9%c=0,K=0.3c>0,K=0.5VL=0.6~1.2%c=0,K=0.3c>0,K=0.5VL=0.4~0.9%K=0.5~0.7非連續(xù)巖體及弱巖VL=0.3~0.5%K=0.5~0.7VL=0.4~0.6%K=0.5~0.7VL<0.4%K>0.7VL<0.2%K>0.7注:c——外部隧道圍巖或土層的凝聚力(kPa)。下面是采用理論分析評估外部隧道作業(yè)對既有隧道結(jié)構(gòu)的影響實例。某新建盾構(gòu)隧道軸線埋深20m,盾構(gòu)機直徑為6m,正交下穿直徑為6.2m的既有地鐵隧道,新建隧道與既有隧道結(jié)構(gòu)凈距為2.9m,既有隧道結(jié)構(gòu)軸線埋深為11.7m,其縱向等效抗彎剛度為1.35×108kNm2,縱向等效剪切剛度為1.54×106kNm2;新建盾構(gòu)隧道上覆地層為土層,土體壓縮模量為60MPa,掌子面地質(zhì)條件為混合地質(zhì)(土質(zhì)和巖石),圍巖的凝聚力c>0,則新建隧道引發(fā)的地層損失率和沉降槽寬度系數(shù)取為VL=1.0%,K=0.5,則根據(jù)附錄F中式(F.0.2-3)可計算沉降槽寬度為:根據(jù)附錄F中式(F.0.2-2),可計算得到新建隧道在既有隧道結(jié)構(gòu)軸線地層引起的最大沉降:圖17為采用理論分析方法求解得到的既有隧道結(jié)構(gòu)的沉降曲線,最大沉降為19.0mm。圖21既有隧道結(jié)構(gòu)沉降線6.2.5采用數(shù)值模擬方法研究外部隧道對既有隧道結(jié)構(gòu)的影響時,其分析結(jié)果的準(zhǔn)確性很大程度上受到土體本構(gòu)模型的合適性、土層材料參數(shù)的準(zhǔn)確性以及對工程實際情況簡化的合理性的影響。模擬盾構(gòu)隧道掘金過程時,其中開挖面支護(hù)壓力、地層超挖和盾尾注漿的模擬對計算結(jié)果十分重要,需要搜集相關(guān)的盾構(gòu)機施工參數(shù)。6.3控制措施6.3.1外部隧道與既有隧道結(jié)構(gòu)并列時,新建隧道比既有隧道結(jié)構(gòu)高可減少對既有隧道結(jié)構(gòu)的影響,從而有利于軌道交通設(shè)施安全。為減少外部隧道工程施工中列車荷載的影響,并避免外部隧道工程施工產(chǎn)生運營風(fēng)險,明確外部隧道工程的實施應(yīng)安排在既有軌道交通夜間停運期間。若外部隧道工程實施周期較長,無法在停運期間完成,視工程實施影響評估結(jié)果考慮列車降速運營;盾構(gòu)、頂管施工時,掘進(jìn)過程中停機會導(dǎo)致周邊土體的擾動相比一般情況下要大,同時推進(jìn)速度的較大變化會導(dǎo)致開挖面支護(hù)壓力較大波動,進(jìn)而影響相關(guān)開挖參數(shù),為確保安全,宜保持勻速通過。6.3.2穿越盾構(gòu)施工本身存在試驗段,但是由于其變形控制標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于既有隧道結(jié)構(gòu)設(shè)施保護(hù)要求,故在穿越前應(yīng)進(jìn)行試驗,重新確定穿越段的各項施工參數(shù)。對于線間距較小的雙線隧道,相同施工條件下,一般后掘進(jìn)線造成的地層損失要大于先掘進(jìn)線,引起的沉降變形也相對較大。因此宜選取不利地理位置處的線路作為先掘進(jìn)線,這樣可以避免第二線沉降劣勢與被穿越的結(jié)構(gòu)體地理位置沉降劣勢重疊,從而分擔(dān)風(fēng)險。在軟土地層,穿越影響區(qū)采取地基預(yù)加固措施,可以確保既有隧道結(jié)構(gòu)底部置于較好地層,能顯著改善穿越工程引起的軟土長期沉降問題,同時降低穿越工程土體損失率。盾構(gòu)隧道預(yù)設(shè)注漿孔用于變形控制。由于既有軌道交通隧道已經(jīng)運營,通常難以采取自身加強措施,確有必要時,采取環(huán)形內(nèi)支撐、縱向拉近方式,能夠滿足既有軌道交通正常運營。外部盾構(gòu)施工對周圍地層影響不可避免,在穿越既有隧道結(jié)構(gòu)時通常設(shè)定的開挖壓力及注漿壓力可控,但是注漿材料的選擇比較重要,理論上雙液漿具有早期強度,可以快速實現(xiàn)盾尾填充,但由于雙液漿通常容易堵塞注漿管路,工程上實施存在困難,穿越盾構(gòu)工程至少采用具有一定早期強度的惰性漿液。6.3.3由于頂管施工過程中受施工工藝、土質(zhì)條件、現(xiàn)場控制情況等因素影響,很難準(zhǔn)確確定頂管施工的擾動范圍。頂管法多用于市政工程中,近年來既有軌道交通隧道周邊此類工法應(yīng)用不少,在下穿工程位于透水性砂層時考慮到管涌和流砂,不建議采用頂管工藝;既有隧道結(jié)構(gòu)0.5D(D為既有隧道外徑)范圍內(nèi)的穿越工程,不應(yīng)采用擠土型頂管工藝。針對新建隧道近距離下穿既有隧道結(jié)構(gòu)豎向變形控制現(xiàn)舉例如下:長沙市軌道交通4號線一期工程溁灣鎮(zhèn)站~湖南師范大學(xué)站區(qū)間隧道下穿運營中的軌道交通2號線,區(qū)間隧道采用土壓平衡盾構(gòu)法施工。左線和右線盾構(gòu)分別自溁灣鎮(zhèn)始發(fā)38.7m、28.7m后下穿既有地鐵2號線。圖22為長沙市軌道交通4號線盾構(gòu)下穿2號線的示意圖。既有2號線區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工,內(nèi)徑為5.4m,外徑為6.0m。4號線區(qū)間與既有2號線區(qū)間隧道輪廓最小豎向凈距為2.857m。圖23為場地地層的物理力學(xué)特性。圖22長沙市軌道交通4號線與2號線區(qū)間隧道關(guān)系圖圖23場地地層物理力學(xué)性質(zhì)采用本規(guī)程中的評估方法預(yù)測新建4號線隧道下穿導(dǎo)致的既有2號線隧道結(jié)構(gòu)變形,變形量超過控制標(biāo)準(zhǔn)。由于新舊隧道疊交區(qū)位于富水砂層,隧道開挖會引起上方土體形成松動區(qū)和土拱區(qū),在松動區(qū)內(nèi)土體的位移較大,并且應(yīng)力衰減明顯,而且4號線與2號線隧道之間的最小豎向凈距僅為2.9m,為了保證既有隧道的安全,在盾構(gòu)下穿前必須對既有隧道采取加固措施。根據(jù)地層變形預(yù)測值,并結(jié)合現(xiàn)場情況,選取4號線隧道上方地層加固范圍為0.2D。本項目采用了壓力可控注漿水平樁的加固方案,如圖24所示。在施工壓力可控注漿水平樁之前,首先需要搭建樁體施工平臺,采用在每個新建隧道沿線上修建豎井方案,其長和寬分別為8.0m和6.0m,深度為19.9m。豎井由地下連續(xù)墻加四層鋼筋混凝土梁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。為了保護(hù)已運營的地鐵2號線,新隧道施工之前在其左、右隧道頂部上方分別施工了13根壓力可控注漿水平樁,每根壓力可控注漿水平樁的直徑和長度分別為2m和42m。為了減少壓力可控注漿水平樁施工對既有隧道的影響,在其施工過程中采用了下半圓形截面,其中樁體中的數(shù)字代表施工順序。圖24壓力可控注漿水平樁加固示意圖4號線區(qū)間隧道先施工左線隧道再施工右線隧道。圖25所示為4號線右線施工期間既有隧道沉降發(fā)展。既有2號線左線同樣經(jīng)歷沉降了四個階段:i)沉降,ii)隆起,iii)第二次沉降,和iv)穩(wěn)定狀態(tài)。從圖上可以看出,進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài),2號線左線和右線隧道監(jiān)測點最大沉降分別為7.2mm和7.4mm,均在在控制標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。通過近距離隧道穿越工程,采用壓力可控注漿水平樁對加固地層松動區(qū)的控制方法,能夠有效地減小隧道下穿引起的既有隧道結(jié)構(gòu)變形。a)2號線左線b)2號線右線圖25新建地鐵4號線右線下穿施工期間既有隧道沉降發(fā)展 7外部基礎(chǔ)工程實施控制7.1一般規(guī)定7.1.1基礎(chǔ)對隧道的影響從施工期延續(xù)到基礎(chǔ)整個使用期,基礎(chǔ)施工期對隧道的影響包括但不限于施工降水,施工荷載、基坑開挖、擠土效應(yīng)、施工振動、沖鉆旋挖等工法造成的塌孔和應(yīng)力松弛等。基礎(chǔ)使用期對隧道的影響主要是指基礎(chǔ)的附加荷載和附加沉降對隧道的影響。7.1.2基礎(chǔ)對盾構(gòu)隧道的影響分區(qū)劃分主要考慮永久作用附加荷載和基礎(chǔ)附加沉降的影響范圍,施工期影響應(yīng)通過調(diào)整工藝、工序措施盡量減少或避免。本規(guī)程采用數(shù)值方法對均勻地基的條形基礎(chǔ)和方形基礎(chǔ)附加荷載的應(yīng)力和變形影響范圍進(jìn)行了大量計算,主要計算結(jié)果如下:表11均勻地基中應(yīng)力和變形等值線豎向分布范圍范圍類型基礎(chǔ)形式計算模型A(0.8最大變形或應(yīng)力)B(0.6最大變形或應(yīng)力)C(0.2最大變形或應(yīng)力)D(0.1最大變形或應(yīng)力)應(yīng)力影響范圍條形基礎(chǔ)MC0.530.882.308.00HS0.480.661.906.00方形基礎(chǔ)MC0.550.701.382.00HS0.400.530.801.30變形影響范圍條形基礎(chǔ)MC0.501.203.007.50HS0.200.501.803.75方形基礎(chǔ)MC0.250.501.753.10HS0.150.200.751.00規(guī)范擬選取范圍0.501.002.00-表12均勻地基中應(yīng)力和變形等值線橫向分布范圍范圍類型基礎(chǔ)形式計算模型A(0.8最大變形或應(yīng)力)B(0.6最大變形或應(yīng)力)C(0.2最大變形或應(yīng)力)D(0.1最大變形或應(yīng)力)應(yīng)力影響范圍條形基礎(chǔ)MC0.000.000.501.50HS0.000.000.703.50方形基礎(chǔ)MC0.000.000.250.50HS0.000.000.300.70變形影響范圍條形基礎(chǔ)MC0.000.502.50-HS0.000.101.003.50方形基礎(chǔ)MC0.000.100.90-HS0.000.100.250.50規(guī)范擬選取范圍0.000.100.50-注:1表中數(shù)值單位為基礎(chǔ)寬度;2MC是指計算采用摩爾-庫倫彈性完全塑性本構(gòu)模型,HS是計算采用的指harding-soil本構(gòu)模型。3取最大變形和最大荷載的0.8、0.6和0.2作為劃分A、B、C和D區(qū)的界限值。幾個典型計算案例,如下:圖26條形荷載采用有限元法和MC本構(gòu)模型計算的場地內(nèi)豎向應(yīng)力和沉降等值線圖圖27方形荷載采用有限元法和MC本構(gòu)模型計算的場地內(nèi)豎向應(yīng)力和沉降等值線圖另外,F(xiàn)ox在1948年繪制的雙層半無限彈性體表面作用圓形荷載時,地基內(nèi)的垂直應(yīng)力等值線見圖28,圖中以豎向應(yīng)力和荷載的百分比的等值線形式繪制,左側(cè)為均勻地基,右側(cè)為分層地基。圖28圓形荷載分層地基內(nèi)豎向應(yīng)力等值線圖對于不均勻地基,基礎(chǔ)荷載產(chǎn)生的主要附加應(yīng)力和附加沉降等值線范圍較均勻地層均有所減小,主要集中在1.0B(B為基礎(chǔ)寬度)范圍內(nèi)。對于上硬下軟地層,其主要附加應(yīng)力等值線大都集中到1.0B范圍內(nèi),其附加沉降等值線有所擴大,但主要附加沉降等值線也大都集中到2.0B范圍內(nèi)。所以,本規(guī)程指定2.0B作為一般影響取值邊界是合適的。綜上計算結(jié)果并考慮便于應(yīng)用,給出本規(guī)程表7.1.2和圖7.1.2。7.3控制措施7.3.1采用筏板樁基方案跨越地鐵隧道是目前較為常用的近接隧道基礎(chǔ)布置方案,因其樁基一般距離隧道較近,采用此類方案時樁基施工需采用全護(hù)筒旋挖工藝等對隧道影響小的施工工藝。近年來,采用XPS等輕質(zhì)材料分倉換填工藝減少開挖和基礎(chǔ)施工對隧道的影響已有多個成功案例。7.3.3隧道非常接近區(qū)內(nèi)大直徑樁基入巖深度確定應(yīng)綜合考慮施工工藝、施工振動、工期造價和樁底長期沉降對隧道的影響等因素確定。 8外部其它工程控制8.1一般規(guī)定8.1.1本章外部其它工程不包含外部基坑、隧道和基礎(chǔ)工程等大規(guī)模作業(yè)。8.1.3爆破作業(yè)時,爆炸產(chǎn)生的有害效應(yīng)包括飛石、震動、沖擊波等,可能危及人員以及既有隧道結(jié)構(gòu)的安全,應(yīng)進(jìn)行安全評估,施工中應(yīng)采取有效的安全防護(hù)措施,以防止爆破有害效應(yīng)對人員造成傷害,對既有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利安全影響。8.1.4地下水控制應(yīng)綜合地方經(jīng)驗,因地制宜,選擇合理的地下水控制方案,有效控制對包括盾構(gòu)隧道在內(nèi)的周圍環(huán)境的影響??刂品桨傅闹贫ǔ杩紤]減少對盾構(gòu)隧道的不利作用,也要確保道路、市政設(shè)施和建筑物得到有效保護(hù),并防止污染地下水,盡可能減少地下水的抽排量。8.2加(卸)載作業(yè)8.2.2加卸載作業(yè)對既有隧道結(jié)構(gòu)的影響分析方法的選取需因地制宜,因加卸載作用類型多樣,與隧道的相互關(guān)系也復(fù)雜多樣。數(shù)值法在巖土工程領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛,但在一些簡單情形或簡化條件下,可利用土力學(xué)理論采用半經(jīng)驗估算公式和理論方法計算分析加卸載引起的作用在盾構(gòu)隧道上的附加荷載。針對地面加載作業(yè)作用下既有隧道結(jié)構(gòu)變形控制現(xiàn)舉例如下:福州市某基坑工程開挖土方大面積堆載至旁邊鄰近福州地鐵5號線歡樂谷站~帝封江站區(qū)間盾構(gòu)隧道(暫未運營),造成隧道發(fā)生較大的沉降變形,同時隧道內(nèi)管片接縫處內(nèi)出現(xiàn)多處滲漏水現(xiàn)象。區(qū)間隧道覆土厚度約9.32m~21.99m,采用盾構(gòu)法施工,襯砌采用拼裝式預(yù)制鋼筋混凝土管片,管片外徑6200mm,內(nèi)徑5500mm,寬度1200mm。地面堆載高度平均5.2m,堆載面積約為95×125.8m2,堆土的平均重度為17.0kN/m3,堆載主要集中隧道右線隧道正上方及周邊,區(qū)間左線隧道正上方?jīng)]有堆載,如圖29所示。堆載區(qū)域內(nèi)隧道軸線埋深約17m,隧道所處地層為淤泥夾砂地層,上部主要為中砂地層。表13為場地地層物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)表。表13地層物理力學(xué)性質(zhì)地層土體物理性質(zhì)指標(biāo)固結(jié)固結(jié)快剪(1h)靜止側(cè)壓力系數(shù)(-)含水率(%)重度(kN/m3)孔隙比(-)壓縮模量(MPa)粘聚力(kPa)摩擦角(°)<1-2>雜填土17.00*5.0*10.0*<1-3>耕植土16.50*7.0*9.0*<2-1>粉質(zhì)黏土29.618.540.8785.1230.216.20.45<2-4-4>淤泥夾砂56.815.821.5372.5214.910.00.80<2-4-5>(泥質(zhì))粉砂18.10*(5.0*)(20.0*)0.55<2-5>中砂(松散)18.10*(3.0*)(23.0*)0.55<2-5>中砂(稍密)18.30*(3.0*)(25.0*)0.55<2-5>中砂(中密)18.50*(3.0*)(27.0*)0.55<3-1-2>(含砂)粉質(zhì)粘土25.919.350.7395.4030.016.20.46<3-2>(泥質(zhì))粉砂(稍密)18.30*(5.0*)(23.0*)0.45<3-2>(泥質(zhì))粉砂(中密)18.50*(5.0*)(25.0*)0.45<3-8>卵石20.50(3.0*)(38.0*)0.28注:1、帶“*”號為經(jīng)驗值;2、對砂土和碎石土,剪切強度指標(biāo)為有效應(yīng)力強度指標(biāo)。通過選取不同時間節(jié)點的右線隧道各環(huán)位移,繪制隧道縱斷面位移圖29。由圖可知,隧道在建成至2020年12月17日時未產(chǎn)生明顯變形,在鋪軌單位于2021年1月7日進(jìn)行鋪軌工作時發(fā)現(xiàn)隧道產(chǎn)生過大沉降后,施工監(jiān)測單位于2021年1月8日進(jìn)行應(yīng)急測量。測量數(shù)據(jù)表明:右線隧道在堆載范圍(170~240環(huán))內(nèi)產(chǎn)生明顯沉降槽,最大沉降值為-58.9mm(負(fù)值代表沉降,正值代表上?。?,位于第200環(huán)處,靠近堆載范圍的中間位置;堆載范圍外(100環(huán)~160環(huán))隧道位移以上浮為主,最大上浮量約38mm,最大沉降量小于-10mm。圖29不同時間節(jié)點隧道縱斷面位移圖針對本工程上方堆載條件下運營盾構(gòu)隧道安全保護(hù)問題,提出基于控制隧道周圍地層附加應(yīng)力的輕質(zhì)土回填聯(lián)合樁板結(jié)構(gòu)托換技術(shù),樁板結(jié)構(gòu)和輕質(zhì)土回填范圍分別為隧道外邊線外6m和12m(圖30),數(shù)值模擬結(jié)果顯示采用該技術(shù)后后續(xù)道路堆載條件下既有隧道沉降由正常填土的84.5mm降低至8.9mm,降低幅度達(dá)89%,能夠?qū)崿F(xiàn)隧道變形控制的目標(biāo)。圖30樁板結(jié)構(gòu)托換結(jié)合輕質(zhì)土回填設(shè)計方案必要的話,進(jìn)行加載作業(yè)對既有隧道結(jié)構(gòu)的影響評估前應(yīng)充分收集隧道現(xiàn)狀資料,現(xiàn)狀資料中應(yīng)包括隧道襯砌背后注漿填充質(zhì)量狀況。加載前隧道結(jié)構(gòu)及周圍土體已處于一種自平衡狀態(tài),而加載會改變隧道周圍地層的受力平衡狀況,如此時運營隧道襯砌背后注漿填充質(zhì)量不良,或者襯砌背后存有明顯空隙,而影響分析又未考慮該不利因素的話,加載作業(yè)可能會出現(xiàn)不利的非預(yù)期沉降變形,目前國內(nèi)已出現(xiàn)這方面的工程案例。8.2.4城市待開發(fā)區(qū)的既有隧道結(jié)構(gòu)的保護(hù)問題較突出,保護(hù)難度也大,特別是在復(fù)雜地質(zhì)條件下,如軟土、濕陷性黃土、巖溶地層等。規(guī)劃道路的實施以及其它方面的周邊工程建設(shè)活動應(yīng)充分做好既有隧道結(jié)構(gòu)的評估和保護(hù)工作,在實施前制定安全可靠的作業(yè)方案和工序安排。8.3爆破作業(yè)8.3.1爆破作業(yè)分區(qū)可以參考《爆破安全規(guī)程》GB6722表4.1爆破工程分級和條款4.1。既有隧道結(jié)構(gòu)周邊爆破作業(yè)對盾構(gòu)隧道的影響應(yīng)根據(jù)凈距及其裝藥量,采用《爆破安全規(guī)程》GB6722中的解析法進(jìn)行分析。爆破振動加速度的主頻率大都在10Hz~30Hz,對于淺孔爆破,高達(dá)40Hz~100Hz,遠(yuǎn)大于一般結(jié)構(gòu)的自振頻率,爆破振動不易引起周圍結(jié)構(gòu)破壞。由于爆破振動頻率的測定比較繁瑣,爆破振動引起建筑物結(jié)構(gòu)質(zhì)點的振動加速度的安全判據(jù)未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),目前,爆破界一直采用振動速度允許值作為安全控制指標(biāo)。在國內(nèi)相關(guān)城市、地區(qū)的控制保護(hù)區(qū)內(nèi)實施的爆破作業(yè),審批機關(guān)控制結(jié)構(gòu)的安全允許振速為2.5cm/s,如下表:表14爆破安全允許振速表序號地區(qū)安全允許振速開始執(zhí)行時間1香港2.5cm/s1979年2北京2.5cm/s1969年3上海2.5cm/s1993年4廣州2.5cm/s1997年5天津2.5cm/s2003年多年以來,在上述地區(qū)的控制保護(hù)區(qū)內(nèi),實施過大量的爆破作業(yè),經(jīng)實踐檢驗,爆破振動速度小于2.5cm/s時,爆破作業(yè)對結(jié)構(gòu)沒有產(chǎn)生不良影響。因此,控制爆破振動速度在2.5cm/s以下,可以有效保護(hù)既有隧道結(jié)構(gòu)的安全及運營安全。8.3.3爆破作業(yè)前,應(yīng)根據(jù)爆破目的和爆破環(huán)境等,制定相應(yīng)的技術(shù)方案和相應(yīng)的安全措施,并制定安全應(yīng)急預(yù)案和爆破安全監(jiān)控方案,以保證爆破作業(yè)質(zhì)量,控制爆破有害效應(yīng)。當(dāng)爆破作業(yè)出現(xiàn)意外情況時,也可做到有章可循。8.3.4試爆作業(yè)和試爆作業(yè)過程監(jiān)測應(yīng)在公安部門人員的監(jiān)督下完成,試爆效果是對爆破設(shè)計方案的檢驗,監(jiān)測結(jié)果是調(diào)整和優(yōu)化爆破技術(shù)參數(shù)的主要依據(jù)。水下地質(zhì)狀態(tài)較為復(fù)雜,不確定性高,進(jìn)行水下爆破作業(yè)前應(yīng)進(jìn)行爆破測試,并應(yīng)通過專家論證。8.3.6由于硐室爆破、深孔爆破等藥量較大的爆破作業(yè)的有害效應(yīng)、影響范圍及影響程度比較大,容易對既有隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響,容易導(dǎo)致乘客產(chǎn)生恐慌心理,故對藥量較大的爆破作業(yè)進(jìn)行了嚴(yán)格限制。8.3.7本條文的目的是積累控制保護(hù)區(qū)內(nèi)的爆破作業(yè)經(jīng)驗,為以后爆破作業(yè)的管理提供參考。8.3.8參考《香港地鐵控制保護(hù)技術(shù)管理規(guī)定》中對控制保護(hù)區(qū)內(nèi)的爆破作業(yè)時間規(guī)定的條文,目的在于避免列車上的乘客產(chǎn)生心理恐慌等不適感,并避免產(chǎn)生嚴(yán)重的公共安全事故。8.3.9局部監(jiān)測側(cè)重于監(jiān)控結(jié)構(gòu)重點部位的安全,宏觀調(diào)查側(cè)重于對比分析爆破作業(yè)前后結(jié)構(gòu)及其設(shè)施受爆破作業(yè)的影響。宏觀調(diào)查包括爆破作業(yè)前后對結(jié)構(gòu)的攝像、攝影以及裂紋長度、寬度、延伸方向的詳細(xì)記錄。重要的爆破作業(yè),在作業(yè)前、作業(yè)過程、作業(yè)后,對受爆破影響范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行宏觀調(diào)查,可以直接反映爆破作業(yè)對結(jié)構(gòu)的影響。8.4地下水作業(yè)8.4.1既有隧道結(jié)構(gòu)控制保護(hù)區(qū)內(nèi)的地下水作業(yè)應(yīng)符合《建筑與市政工程地下水控制技術(shù)規(guī)范》JGJ111的相關(guān)規(guī)定。外部地下水作業(yè)前,應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件,分析外部地下水作業(yè)對既有隧道結(jié)構(gòu)周邊水位變化的可能影響。當(dāng)既有隧道結(jié)構(gòu)所處的承壓含水層或下方的承壓含水層需進(jìn)行減壓降水時,應(yīng)采用數(shù)值計算方法評估承壓含水層減壓降水對既有隧道結(jié)構(gòu)受力變形的影響,并根據(jù)實際工程條件進(jìn)行瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)滲流分析。地下水作業(yè)的方案設(shè)計時應(yīng)依據(jù)場地典型地層的抽水試驗、室內(nèi)滲透試驗和當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗進(jìn)行。地下水作業(yè)方案設(shè)計的關(guān)鍵在于獲取可靠的水文地質(zhì)參數(shù),如地層的分布關(guān)系、滲透系數(shù)和水力聯(lián)系等,因此,宜進(jìn)行必要的試驗,并結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓こ探?jīng)驗進(jìn)行設(shè)計。8.4.2地下水作業(yè)前應(yīng)預(yù)測水位變化幅度,評估既有隧道結(jié)構(gòu)的受力、變形和沉降等,并據(jù)此評估地下水作業(yè)對結(jié)構(gòu)的影響。8.4.4地層發(fā)生流砂、管涌等滲流破壞時,往往難以采取有效的措施及時進(jìn)行事后處理,容易對既有隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的危害,因此,應(yīng)采取措施避免既有結(jié)構(gòu)周邊地層發(fā)生流砂、管涌等滲流破壞。8.4.5在外部作業(yè)過程中進(jìn)行大面積降水,首先會誘發(fā)地層產(chǎn)生附加應(yīng)力,增加既有隧道結(jié)構(gòu)的外壁壓力,從而誘發(fā)結(jié)構(gòu)發(fā)生新的變形;其次降水會導(dǎo)致地層沉降,進(jìn)而誘發(fā)結(jié)構(gòu)發(fā)生豎向位移,尤其是軟土層水位下降誘發(fā)的沉降較大;在深厚砂層及巖溶土洞地區(qū)降水可能會誘發(fā)土體失穩(wěn)和涌水涌沙等情況,從而對既有結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成不利影響甚至導(dǎo)致變形破壞等。因此,在上述不良地質(zhì)區(qū)域進(jìn)行外部作業(yè)時應(yīng)嚴(yán)格控制地下水位下降的幅度。8.4.6水位下降幅度和降水漏斗范圍內(nèi)的水力梯度及地層的差異性是誘發(fā)既有隧道結(jié)構(gòu)發(fā)生沉降、沉降差和水平位移的主要原因之一。由于既有隧道結(jié)構(gòu)的位移控制較為嚴(yán)格,如住建部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ/T202的地鐵運營保護(hù)要求為:地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)施絕對沉降量及水平位移量小于或等于20mm(包括各種加載和卸載的最終沉降量);隧道變形曲線的曲率半徑大于或等于15000m;變形相對曲率小于或等于1/2500,因此,宜采用地下水控制措施,避免既有隧道結(jié)構(gòu)周邊地層發(fā)生過量的地下水下降幅度,并適當(dāng)控制降水漏斗范圍內(nèi)的水力梯度。截水和回灌是較為有效的地下水控制措施。8.4.7強透水地層的地下水作業(yè),應(yīng)進(jìn)行地下水作業(yè)對既有隧道結(jié)構(gòu)影響的專項評估,其評估工作可結(jié)合其相關(guān)的基坑工程一并進(jìn)行。當(dāng)采用落底式豎向截水帷幕難以形成有效的封閉截水系統(tǒng)時,應(yīng)結(jié)合水平封底隔滲等技術(shù)措施。8.4.8欠固結(jié)地區(qū)的大面積水位下降,會加速地層固結(jié),引起地層發(fā)生“鍋型”沉降,進(jìn)而誘發(fā)既有隧道結(jié)構(gòu)發(fā)生過大沉降。已有工程經(jīng)驗表明,在新開發(fā)區(qū)、河漫灘等區(qū)域,大面積水位下降會誘發(fā)地層大范圍大幅沉降,進(jìn)而誘發(fā)結(jié)構(gòu)隨地層發(fā)生過大沉降,影響結(jié)構(gòu)的安全和正常使用。8.4.9在巖溶地區(qū),溶洞、土洞往往伴生發(fā)育,但由于土洞埋深淺、分布密、發(fā)育快、頂板強度低等特點,土洞對既有隧道結(jié)構(gòu)的影響往往遠(yuǎn)大于溶洞。地下水作業(yè)容易改變地下水的原平衡條件,導(dǎo)致舊土洞進(jìn)一步發(fā)育,新土洞迅速形成,誘發(fā)地層塌陷,進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)的安全。因此,在巖溶、土洞較發(fā)育地區(qū),應(yīng)特別注意合理采用地下水控制技術(shù),避免對既有結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生不利影響。8.5其它作業(yè)8.5.2注漿、旋噴等有壓力的外部作業(yè)將在既有隧道結(jié)構(gòu)外壁產(chǎn)生附加荷載,參考國內(nèi)外一些城市的相關(guān)規(guī)定將該值設(shè)定為不大于20kPa。《香港地鐵控制保護(hù)技術(shù)管理規(guī)定》指出附加應(yīng)力應(yīng)小于或等于20kPa;《上海市地鐵沿線建設(shè)施工保護(hù)地鐵技術(shù)管理暫行規(guī)定》指出由于建筑物垂直荷載(包括基礎(chǔ)地下室)及降水、注漿等施工因素引起的地鐵隧道結(jié)構(gòu)外壁的附加荷載小于或等于20kPa;住建部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全保護(hù)技術(shù)規(guī)范》CJJ/T202也明確不應(yīng)大于20kPa,當(dāng)確有證據(jù)表明結(jié)構(gòu)所能承受的附加荷載可大于20kPa時,結(jié)構(gòu)外壁的附加荷載限值可適當(dāng)提高。在進(jìn)行有壓力的外部作業(yè)前,可通過工程類比法預(yù)測既有隧道結(jié)構(gòu)外壁的附加荷載,沒有壓力擴散相關(guān)研究或類似經(jīng)驗時,應(yīng)進(jìn)行注漿、旋噴壓力控制試驗,并根據(jù)試驗結(jié)論確定相應(yīng)施工范圍內(nèi)的壓力控制值。8.5.5通過采取增大凍結(jié)速度、控制凍結(jié)范圍、控制水分遷移量、設(shè)置壓力釋放孔、注漿填充、工作面釋放水和強制解凍等措施,可有效降低凍脹融沉問題。8.5.6由于位于江河底部的地下結(jié)構(gòu)所處環(huán)境較為復(fù)雜,且地質(zhì)狀況較難

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