胶州湾隧道青岛接线端开挖区地表移动与变形.pdfVIP

胶州湾隧道青 岛接线端开挖 区地表移动与变形 赵倩倩 李 飞 夏玉峰 摘 要：运用基于概率积分法的沉陷预计软件对隧道开挖 区的地表移动与变形进行 了详细研究，结果表明运用基于概率 积分法的沉陷预计软件计算隧道开挖 区地表移动与变形的方法是有效可行的，同时得 出地表移动与变形沿隧道横 向的 一 些分布特点及规律 ，以期为以后城市隧道工程 的设计与施工提供指导。 关键词：隧道开挖，地表下沉，倾斜变形，曲率变形，水平变形 中图分类号：U456 文献标识码 ：A 天然岩体处于肝放环境中，不仅受地心引力和 日月潮汐引力 1．1 地质概况 的作用，而且受地壳板块运动构造应力的作用。隧道开挖提供了 隧道位 F地表 以下约 】1m深处，隧道歼挖区土层较多，但层 上述作用力的释放空间，并随开挖扰动应力共同作刖于开挖围岩 序清晰，结构简单 ，基岩为燕山晚期花岗岩及后期侵入的煌斑岩 中，表现出卸荷作玎j特征 。城市隧道f}j于埋深较浅 ，其开挖必 脉。标准地层层序 自上而下依次为：杂填土、亚粘土、强风化花岗 然会对地表产生或多或少的影响，使地表产生移动 、变形等，从而 岩、弱风化花岗岩 、微风化仡 岗岩。隧道周岩级别Ⅲ级 ，根据钻探 造成对地面已有建筑物或设施的破坏。对于隧道开挖引起的地 结果，隧道连接线开挖顶界多埋置于弱风化 、微风化岩石中。隧 表移动与变形问题，各国众多学者均进行过相关研究 ，但是这些 道跨度为 l4．5 高为8．2m，距高层建筑物的最近水平距离为 研究一般只考虑了地表的沉降，对于对地表建筑物及地下管线破 5．4m 。 坏较大的地表倾斜和水平变形涉及不多，许多规范在制定地表建 1．2 施 工方案 筑物保护等级时将地表倾斜、曲率和水平变形的大小作为衡量标 隧道按三车道设计 ，采用新奥法组织施工。开挖断面大，施 准，因此，在对隧道施工引起的地表移动 与变形问题进行研究时， 工中根据隧道区域地质条件和周边建筑物的分布情况，采用CRD 地表倾斜、曲率和水平变形的 算不容忽视 。而 且，隧道开挖 四步法开挖。该方法实际 足一种带有临时仰拱的中隔墙施工方 阶段及开挖后期诱发的地表移动与变形足造成各种建 (构)筑物 法，因而它也是一种分步开挖的方法 。隧道开挖前采用+42Ua．In超 产生外观及功能上损害的主要原因，每年由此而造成的经济损失 前小导管进行注浆加同，隧道开挖时在隧道两侧采用 L=4m 的 相当可观 J。因此 ，隧道开挖区地表移动与变形理论的研究，具 锚杆进行加固。隧道用钢筋混凝土衬砌，厚 500mm。 有重要的理论价值和工程实践意义。 2 隧道开挖引起的地表移动与变形计算 1 工程概况 为了掌握整个隧道开挖范围内的地表沉陷情况 ，我们应用基 胶州湾海底隧道是青岛市规划 “南隧北桥”中的南隧，足胶州 于概率积分法的沉陷仿真计算软件，编制地表移动和变形预计程 湾海底隧道和快速路三期的重要纽带。海底隧道南接黄岛区的 序，并建立自动列表和成图系统，生成地表沉陷等值线图，预计整 薛家岛，北连青岛老市区团岛，下穿胶州湾湾 口海域。隧道工程 个开挖影响范围的地表沉陷全貌，以指导工程师们的决策 。 全长6170nl，其中隧道长5550nl，穿越海域段3300rn，接线段 长 2．1 计算参数 的选取 1580nl，两端敞口段长620m。本文以青黄海底隧道青岛端接线 隧道埋深为 11nl，地面标高27．3m。本次计算中采用的参数 工程为例 ，针对隧道云南路主线ZK1+l80～ZKI+240段进行了 均根据当地实测资料和类似工程地质条件的工程实例来确定 ，具 深入研究 体参数取值见表 1。 表 1 计算参数表 用插值法计算ZK1+220截面各点的地表移动和变形值 (见表2一 参数 修正活 影响传 主要影响 顶板下 水平移 拐点偏 下沉系数 表5)，并拟合成曲线 (见图1一图4)，分析距离隧道中心点不同距 化系数 播系数 角正切 沉量 动系数 移常数 初始值