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《地鐵暗挖區(qū)間重迭交叉隧道施工與監(jiān)測》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、專業(yè)知識分享版［摘要］以深圳地鐵太安站—怡景站區(qū)間重疊交叉雙層隧道為研究對象，對復雜環(huán)境下的關鍵施工技術進行闡述與分析，利用ABAQUS建立有限元計算模型，對施工過程進行數(shù)值模擬計算，并與現(xiàn)場的實際監(jiān)測資料進行對比分析，最終證明在城市地質條件較差的情況下，群洞重疊隧道借助超前小導管注漿加固的輔助施工方法，可實現(xiàn)上下重疊隧道錯開一定開挖步距后同步進行開挖。［關鍵詞］隧道工程;淺埋暗挖;重疊交叉隧道;超前注漿;數(shù)值模擬;監(jiān)測;施工技術在重疊隧道的施工過程中，傳統(tǒng)的施工順序傾向于下層隧道開挖結束并施作二襯后，
2、再進行上層隧道的施工，這樣安全性比較高，但工期較長，對加快地鐵建設與運營不利，深圳地鐵太安站—怡景站區(qū)間隧道重疊段采取下層隧道開挖25m后即進行上層隧道施工。如何處理好施工影響范圍內(nèi)的土體穩(wěn)定、地表沉降、建筑物沉降和地下管線等的相關問題成為該施工方案順利進行的關鍵。1工程概況深圳地鐵太安站—怡景站區(qū)間隧道包含地鐵5號線和7號線接入段，均為礦山法施工的暗挖區(qū)間隧道。在重疊隧道段，5號線部分首先為90m的雙連拱隧道，之后過渡為兩條單洞小凈距隧道;7號線部分為兩條單洞隧道;結尾段5，7號線均為1條緊臨地鐵車站
3、的單洞隧道。重疊隧道所處地理位置如圖1所示。重疊隧道豎直凈距為0.9～1.4m，考慮初支凈空外放后的最小間距僅為0.6m。5，7號線位置關系如圖2所示。太安站—怡景站區(qū)間隧道穿越地質結構自上而下大致分為雜填土、粉質黏土、全風化混合巖和強風化混合巖4層，如圖3所示。由圖3可以看出隧道重疊段7號線主要穿越全風化段，5號線主要穿越強風化段。根據(jù)地質詳勘資料可知，全風化混合巖層含水量豐富，自穩(wěn)性差，部分地段存在較大面積的砂層;使命：加速中國職業(yè)化進程聯(lián)系電話：0755-86153458專業(yè)知識分享版強風化混合巖
4、層自穩(wěn)性較好，含水量一般，但局部地段含有砂層。2群洞隧道施工組織與施工工藝2.1群洞段隧道總體施工組織根據(jù)全線總體工期的要求，以及區(qū)間結構、周邊環(huán)境的特點，重疊段隧道施工均由太怡區(qū)間2，3號豎井進行施工組織，如圖4所示。隧道開挖前，首先對重疊隧道間土體進行深孔注漿預加固，然后展開下層7號線隧道開挖，錯開25m后隨即展開5號線隧道開挖。5，7號線襯砌根據(jù)各自的施工進度及狀態(tài)分別展開進行，由于5號線部分為制約全線工期的關鍵部位，結合現(xiàn)場襯砌資源的調配，工程中率先展開5號線部分的襯砌。在重疊隧道位置打設一處連
5、通5，7號線的卸渣通道，將5號線隧道開挖及清底土方通過卸渣通道卸至7號線，再通過7號線運輸至3號豎井吊出，緩解5號線2號豎井提升壓力。2.2注漿小導管超前支護技術為保證上下重疊隧道同步開挖的安全性，在工作區(qū)域采用注漿小導管超前支護技術進行加固止水，減小圍巖的擾動。隧道開挖前，對5，7號線重疊部分進行超前深孔預注漿加固，如圖5和表1所示。在7號線初襯前對其進行全斷面注漿，抑制圍巖松動區(qū)的發(fā)展，補充替代初襯的支護和止水作用，如圖6所示。為滿足施工對工作環(huán)境的要求，采用水泥-水玻璃雙液漿進行注漿，V水泥漿∶V
6、水玻璃=1∶1～1∶0.3(水泥漿W∶C=0.5∶1～1∶1，水玻璃25～40°Bé使命：加速中國職業(yè)化進程聯(lián)系電話：0755-86153458專業(yè)知識分享版)。注漿時應根據(jù)漿液的擴散程度、注漿量、注漿壓力等因素在允許范圍內(nèi)調整注漿材料的配合比，注漿工藝如圖7所示。隧道初期支護完成后隨即進行回填注漿，填充初期支護與圍巖的間隙，減少圍巖松動圈對支護的影響。二次支護完成后，對支護結構內(nèi)存在的孔隙和微小孔洞進行二次注漿止水，保證支護結構長期的穩(wěn)定和地鐵的正常運營。3數(shù)值計算與監(jiān)控量測利用ABAQUS有限元軟件
7、建立坐標YSSK0+687.165剖面的二維有限元模型，對群洞隧道施工引起的圍巖及地表變形進行模擬研究，并與實測數(shù)據(jù)進行對比分析。3.1計算模型的確立為簡化計算，將地質模型簡化為4層平行地層，根據(jù)施工影響范圍，建立計算模型的尺寸為x(90m)，y(80m)，如圖8所示。模型邊界條件為:側邊限制水平位移，底邊限制垂直位移，上邊界為自由邊。超前預注漿和全斷面注漿通過定義不同場變量，在相應分析步中激活以提高圍巖參數(shù)來實現(xiàn)該施工工序的模擬。3.2計算參數(shù)的選取為盡可能實現(xiàn)仿真模擬，各層圍巖的物理力學參數(shù)取現(xiàn)場試
8、驗數(shù)據(jù)(見表2)。支護材料計算參數(shù)通過試驗和工程經(jīng)驗進行確定:初期支護為300mm厚C25鋼筋混凝土，彈性模量30GPa，泊松比0.18;二次支護為450mm厚鋼筋混凝土，彈性模量35GPa，泊松比0.18。3.3施工過程模擬根據(jù)平面彈塑性理論，按工程方案將施工工序簡化(見表3)，進行模擬計算，網(wǎng)格劃分如圖9所示。使命：加速中國職業(yè)化進程聯(lián)系電話：0755-86153458專業(yè)知識分享版3.4計算分析經(jīng)分析計算，關鍵分析步中的地表沉降變形如
