城市地下工程施工关键技术研究新概要.ppt

管棚法应用的关键技术 （1）浅覆土隧道的稳定和变形控制技术 采用短管棚来提高成孔精度； 利用平衡式注浆管来控制管棚成孔失水引起的地层变形； （2）淤泥质地层中的稳定和变形控制技术 采用大管棚静压顶入的方法控制地层变形 采用全断面封闭挤压注浆加固的方法来提高掌子面稳定 （3）饱和砂性土中的稳定和防水技术 满足掌子面稳定的注浆加固方法 采用整体衬砌台车进行二次衬砌的施工 （4）大跨度隧道中的变形控制技术 大跨度隧道的合理开挖工序 由离心模型试验可知，双侧壁导坑法中拱部开挖引起的地层变形较大，地表最大变形由25mm增加至42mm，为了控制拱部开挖引起的地层变形，创新提出了拱部跳挖的方法。 临时支撑的合理拆除顺序 横向遵循从上至下，纵向拆撑距离根据隧道跨度和初支通过计算来确定。 （5）断面变换及小间距隧道 合理开挖工序 由离心模型试验可知，无论是影响范围还是最大沉降，先开挖小断面隧道对围岩的扰动都略大于先开挖大断面隧道，但是两者引起变形的量级相当。因此，对于小间距隧道应优选大断面施工在前、小断面施工在后的施工工序。 小断面在前 大断面在前 城市地下工程施工关键技术研究 目 录 城市地下工程的施工类型 基坑工程的施工关键技术 盾构隧道的施工关键技术 浅埋暗挖隧道的施工关键技术 一、城市地下工程的施工类型 基坑工程 盾构隧道 浅埋暗挖隧道 二、基坑工程 无支护土坡的长期变形研究 A-A断面试验前 A-A断面试验后 1︰2.5 3.4m + 3.4m 离心模型试验 P1 P2 P3 滑移面 水泥土搅拌桩 蠕变后的边坡 原边坡表面 A-A断面观测点水平蠕变量随时间的变化规律 A-A断面观测点竖直蠕变量随时间的变化规律 结论：土体蠕变量随着时间的增长逐渐增大，但增加速度逐渐减慢，前3个月的 蠕变量约为最终蠕变量的80％以上，竖向蠕变量大约在4个月左右趋于收 敛，而水平蠕变量则基本上要在6个月左右； 第二级边坡坡脚的水平向蠕变量最大，而第一级边坡坡顶的竖向蠕变量最大。 数值模拟研究 1、无支护暴露土坡 2、超载 3、土坡长期变形的实测结果 淤泥质粘土三轴蠕变试验曲线 蠕变方程： 暴露时间对无支护土坡的长期变形影响 采集数据的特征点位置 上海南站南广场地下工程设计的关键技术研究 无支护土坡的长期变形研究 连续墙 土台 防渗墙 (a) 自重求解 (b) 开挖第一步（放坡） (c) 开挖第二步（中心岛开挖） 不同时间土中蠕应变分布图 (d) 300天 (c) 180天 (b) 90天 （a）10天 蠕应变随时间变化曲线 土体的蠕应变随时间不断增加，3个月内蠕应变增加较大，之后增加速度减缓，在6个月左右趋于收敛。 暴露时间对边坡内土体变形及剪应力分布规律基本无影响，蠕应变最大点位于第三级土坡即基坑内预留土台的坡顶点 (a) 竖向蠕变量 （b）水平向蠕变量 各 特 征 点 蠕 变 量 随 时 间 的 变 化 曲 线 7~8个月趋于收敛 超宽基坑变形特性 24m 32m 42m 24m 32m 42m 试验前 试验后 　　基坑宽度增大，坑外最大变形量及变形范围增大，对环境保护不利。 　　基坑宽度增大，最大变形量增大。 土体预留宽度 　　土台太窄则影响支撑效果，太宽则不利于施工且后续土台开挖也会增加对围护结构的影响。 预留土台宽度的增加可以有效抑制连续墙的水平变形，但是随着宽度的增加这种效果在逐渐削弱； 土台加固对于地下连续墙的整体稳定控制优于土台宽度的增加，因此可以采取加固土台方法以减少土台预留宽度。 5.5m 5.5m 试验前 试验后 3 盾构隧道的施工关键技术 近距离交叠隧道盾构施工控制 建筑物对盾构穿越施工的影响 3.1 近距离交叠隧道盾构施工控制 （1）既有隧道下方土压力分布规律 既有隧道对其下方土体竖向应力的影响范围为：既有隧道下方1.5D，隧道中心向外1.5D。该区域内地层的土压力分布与常规存在一定差异，因此需根据实际情况合理设定盾构施工参数。 既有隧道下方最小土压力与正常值之间的比值与埋深的关系近似呈对数关系，曲线方程为： 式中： —距离既有隧道底的埋深，单位：m， —隧道下方不同深度土压力最小值与正常值的比值。 既有隧道下方4.5m处最小土压力与正常值之间的比值随上覆土厚度变化近似呈负指数关系，曲线拟合方程为： 式中： —覆土厚度，单位：m； —隧道下方4.5m处最小土压力值与正常值的比值。 联合上两式可得到既有隧道下方土压力值与正常静止土压力之间的比值如下： 因此，既有隧道下方任意深度的最小土压力的计算公式如下： 式中： —正常的静止土压力值。 （2）近距离