超大直徑盾構法隧道施工期的襯砌結構安全性研究

2021-07-31 19:34:18 字數 1610 閱讀 5887

報告人:林家祥先生,上海隧道工程股份****科技開發部主任

報告人介紹

林家祥先生,上海隧道工程股份****科技開發部主任,總工程師助理,高階工程師。2023年大連理工大學本科畢業後進入交通部第三航務工程勘察設計院工作後赴日留學。2023年日本東京都立大學研究生畢業後,進入日本東方設計諮詢公司工作。

2023年進入隧道股份,赴日期間從事地下結構設計研究工作,先後在「東京**高速地下通道抗震設計」、沖繩那霸沉管隧道詳細設計」等20餘項設計和研究專案中擔任技術負責人。先後參與和負責了包括「嘉興電廠二期沉管隧道」和「m8線雙圓隧道管片整環載入試驗」等在內的多項工程技術和管理工作。撰寫「隧道和工作井連線部採用梁彈簧計算模型免震設計方法的研究」等10餘篇技術**。

報告內容介紹

盾構法隧道施工時管片拼裝變形、同步注漿造成隧道附加應力以及隧道上浮等施工工況受力條件複雜,是隧道施工時必須解決的技術難題。而現行的規範中沒有對此類施工工況在設計階段做出明文的規定,也沒有合適的計算理論和計算方法。報告以上海長江隧道工程為背景,通過1︰1襯砌水平整環錯縫結構載入試驗,取得結構試驗資料,並通過三維數值模擬分析,確立施工期隧道襯砌結構計算模型、計算引數和計算方法,驗算施工期隧道結構的安全性,並提出隧道施工質量控制技術措施和管片構造要求。

報告內容節選

超大直徑盾構法隧道施工期襯砌結構安全性研究

施工工況試驗研究內容

分析襯砌管片結構變形和受力

分析接頭變形和止水效能

提出施工質量控制要求和施工措施

結構設計優化建議

建立施工工況結構受力分析方法

施工工況試驗方案

工況1:自重變形工況

工況2:區域性注漿壓力

工況3∶隧道上浮

載入裝置的設計

關於控制管片自重變形的構造要求

① 每環有10條縱縫,每條縱縫相鄰管片的兩側必須預埋鋼板;

② 在管片拼裝成環後需用鋼板焊接;

③ 鋼板的埋設和焊接位置應與彎矩圖的作用方向一致;

關於控制管片同步注漿附加應力的施工技術措施

① 原則上採用6個注漿孔同時均勻注漿;

② 原則上單孔附加注漿壓力控制在0.3~0.6mpa範圍之內,特殊情況需進一步增大注漿壓力時,應另作管片結構驗算。

③ 當注漿孔位置接近管片頂部附近時,該處注漿孔的注漿壓力應控制在其它注漿孔壓力的2/3以下;

關於控制隧道上浮的施工技術措施和構造要求

① 泥水壓力:其設定值必須略大於作用在盾構正面土水壓力;

② 注漿漿液:90天壓縮強度≥0.5mpa,20小時剪下強度≥800pa;

③ 控制隧道推進速度:

覆土厚度≤9m,日推進量控制在1~2環/天;

覆土厚度=9m~11m,日推進量應控制2~3環/天;

覆土厚度=11m~15m,日推進量可控制3~5環/天;

覆土厚度≥15m,在確保工程施工質量的前提下合理設定推進速度;

④ 覆土厚度≤10.5m、沿隧道縱向地質條件、過大堤及沖刷漕等覆土厚度有突變的一定區域範圍,除了滿足前條③所規定外,宜在管片的環間增設抗剪裝置,抗剪裝置的抗剪承載力應≥3500kn;

⑤ 根據以往對大直徑隧道施工的經驗,作為應急預案建議盾構出洞的超淺覆土段一定範圍,沿隧道縱向在管片內側另預埋一定數量的鋼板,必要時可將隧道環縫用鋼板區域性焊接,以進一步提高隧道的抗浮能力。

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