大断面矩形顶管下穿京杭大运河土体扰动规律及控制技术
发布时间：2021-11-15 10:43
大断面矩形顶管推进工法由于其绿色环保、断面利用率高、浅覆土适应能力强等优点,是下穿城市道路、河流与地铁出入口等浅覆土地下空间掘进的高效绿色非开挖技术。但是浅覆土长距离大断面矩形顶管下穿河流隧道工程存在施工安全和工作面土体扰动控制难题,严重制约了矩形顶管非开挖技术应用于过江过河隧道工程。本文以苏州市浅覆土大断面矩形顶管下穿京杭大运河隧道工程为背景,综合运用现场调研、理论分析、数值模拟等研究方法,分析了大断面矩形顶管施工土体扰动变形特征与影响因素,揭示了大断面矩形顶管施工土体扰动演化规律,提出了大断面矩形顶管下穿京杭大运河土体扰动控制技术与监测方案。主要研究成果如下:（1）分析了时间效应下矩形顶管顶进作业时土体受扰变形特征,并对管周土体进行力学效应分析和应力分区,结合工程特点与难点,分析了大断面矩形顶管下穿京杭大运河工程土体扰动变形主要影响因素。（2）确定了本工程最佳注浆压力应控制在180kPa,约上覆土重力的1.11.2倍时,注浆控制效果最佳。随注浆压力增大,隧道上部土体下沉和底部土体回弹量呈非线性减小,而管节与两侧土体变形量非线性增大,当th时,地表平均下沉率为0...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
大断面矩形顶管下穿京杭运河工程位于苏州市南部区域，由西（高新区）向东（老城区）下穿，顶管断面右侧为南线 S，左侧断面为 N。此工程能够缓解高新区与市区之间的交通压力，提高两区之间交通通行能力。苏州市大断面矩形顶管下穿京杭大运河工程隧道西起横山路，隧道分为南、北两个单孔隧道穿越运河。其中，北线东至胥涛路，隧道全线长 860m，顶管段长约 156m；南线东至枣市街，隧道全线长 940m，顶管段长约 215.9m。根据对高新区至市区片区交通流分析，大断面矩形顶管下穿京杭大运河隧道属于城市次干道等级。本工程采用矩形顶管暗挖法下穿京杭大运河，纵断面、平面采用直线线性，其余区段用明挖法进行开挖。
2大断面矩形顶管下穿京杭大运河工程地质条件92.2水文与地质条件(HydrologicalandGeologicalConditions)2.2.1周边环境拟建场在HK0+000~HK0+490段：该段场地从西至东始于滨河路，止于运河路。在滨河路与横山路交界处为在建轨道交通3#线横山路站，其结构边线距离本工程隧道边线约为200m，为安全距离，其局部位于本工程排水工程之下；场地北侧现为正在拆迁的厂房；场地南侧为已建住宅，其围墙距离本工程边线约24m；HK0+490~HK0+640段：该段北侧现为活动板房，且部分活动板房位于本工程场地内；场地西南侧为已运河变电站，其围墙距离本工程隧道边线约为9m；场地东侧为京杭运河，河道已经砌筑硬质驳岸；场地西侧为运河路，本工程与运河成十字相交。据调查，本工程拟筑场地沿线大部分区域分布有较多的地下管线，特别是横山路区域，管线较为密集。图2-2拟建场地现场图Figure2-2Siteplanofproposedsite2.2.2工程地质条件胥涛路对接横山路大断面矩形顶管工程拟筑场地在65.45m深度范围内土层土质按地质年代、成因类型、土质特性等，将拟建场土层分为8个主层。拟建场顶管穿越土层分布特征简述如下：（1）不含杂质或杂质很少的素填土，土质松散且分布不均匀，层厚在1.20m~6.50m之间，土层平均厚度约为3.43m，静力触探比贯入阻力h最小平均值约为1.34MPa。（2）淤泥，灰黑色、以粉土为主，层厚在2.00m~3.50m之间，土层平均厚度约2.93m。（3）粘土，层顶标高-0.68m~2.03m，层厚在1.10m~3.90m之间，平均层厚约为2.56m，灰黄色，土性均匀，可塑，多分布于横山路北部区域。
【参考文献】：
期刊论文
[1]复合地层条件下矩形顶管施工引起的地表沉降研究[J]. 丁亚会,王雅建,许有俊. 建筑技术. 2020(02)
[2]大断面矩形顶管隧道施工引起的地面沉降分析[J]. 李明宇,王松,张维熙,吴鹏. 铁道建筑. 2019(05)
[3]基于随机介质理论的隧道开挖地表沉降规律研究[J]. 王辉,苗胜军,王子木,宋元方,郭向阳. 人民长江. 2019(04)
[4]多因素下竖向顶管施工引起的土体变形研究[J]. 彭加强,闫自海,魏新江,周烽淼,王霄,魏纲. 低温建筑技术. 2019(04)
[5]浅埋矩形顶管群密贴施工的顶推力分析研究[J]. 贺善宁,豆小天,赵李勇,崔现慧,王晋波,宝青峰. 隧道建设(中英文). 2019(03)
[6]浅埋矩形顶管整体背土效应的原因分析与处理措施[J]. 豆小天,王贺昆,曹伟明,王晋波,赵李勇,冉敬鹏. 隧道建设(中英文). 2019(03)
[7]浅覆土小间距矩形顶管施工地表变形控制技术[J]. 韩占波,豆小天,曹伟明,王晋波,赵李勇,郑丽军. 隧道建设(中英文). 2019(03)
[8]矩形顶管隧道群施工对后背土体扰动规律的初步研究[J]. 王宁,高毅,于少辉,李洋. 隧道建设(中英文). 2019(03)
[9]矩形顶管周围土体扰动及混凝土裂缝多因素影响分析[J]. 韩冰,张丙吉,王述红,李硕,阿力普江·杰如拉. 混凝土. 2019(03)
[10]基于FLAC-3D的顶管施工护壁泥浆套研究[J]. 张明磊,隆威,王李昌. 科技视界. 2019(09)
硕士论文
[1]含卵石土层顶管施工地层沉降规律研究[D]. 王晓凡.河北工程大学 2019
[2]砂层大直径顶管施工引起的土体变形规律研究[D]. 朱新鹏.广州大学 2019
[3]矩形顶管施工顶进阻力计算与分析[D]. 张雪婷.武汉科技大学 2019
[4]深圳地铁9号线大断面矩形顶管施工关键技术研究[D]. 尹亚虎.中南林业科技大学 2018
[5]并行矩形顶管施工力学与相互影响研究[D]. 齐培林.武汉科技大学 2018
[6]类矩形顶管隧道荷载特性与施工力学行为研究[D]. 曾勤.西南交通大学 2018
[7]顶管工程地表与开挖面变形控制研究[D]. 赵崇.郑州大学 2018
[8]城市地下工程顶管法施工对既有构筑物影响的研究[D]. 代志勇.北京交通大学 2017
[9]地下工程明挖法近接既有建筑的理论分析及数值模拟[D]. 张宪强.哈尔滨工业大学 2015
[10]土压平衡矩形顶管隧道工作面稳定性研究[D]. 梁玮真.内蒙古科技大学 2015
本文编号：3496621
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
大断面矩形顶管下穿京杭运河工程位于苏州市南部区域，由西（高新区）向东（老城区）下穿，顶管断面右侧为南线 S，左侧断面为 N。此工程能够缓解高新区与市区之间的交通压力，提高两区之间交通通行能力。苏州市大断面矩形顶管下穿京杭大运河工程隧道西起横山路，隧道分为南、北两个单孔隧道穿越运河。其中，北线东至胥涛路，隧道全线长 860m，顶管段长约 156m；南线东至枣市街，隧道全线长 940m，顶管段长约 215.9m。根据对高新区至市区片区交通流分析，大断面矩形顶管下穿京杭大运河隧道属于城市次干道等级。本工程采用矩形顶管暗挖法下穿京杭大运河，纵断面、平面采用直线线性，其余区段用明挖法进行开挖。
2大断面矩形顶管下穿京杭大运河工程地质条件92.2水文与地质条件(HydrologicalandGeologicalConditions)2.2.1周边环境拟建场在HK0+000~HK0+490段：该段场地从西至东始于滨河路，止于运河路。在滨河路与横山路交界处为在建轨道交通3#线横山路站，其结构边线距离本工程隧道边线约为200m，为安全距离，其局部位于本工程排水工程之下；场地北侧现为正在拆迁的厂房；场地南侧为已建住宅，其围墙距离本工程边线约24m；HK0+490~HK0+640段：该段北侧现为活动板房，且部分活动板房位于本工程场地内；场地西南侧为已运河变电站，其围墙距离本工程隧道边线约为9m；场地东侧为京杭运河，河道已经砌筑硬质驳岸；场地西侧为运河路，本工程与运河成十字相交。据调查，本工程拟筑场地沿线大部分区域分布有较多的地下管线，特别是横山路区域，管线较为密集。图2-2拟建场地现场图Figure2-2Siteplanofproposedsite2.2.2工程地质条件胥涛路对接横山路大断面矩形顶管工程拟筑场地在65.45m深度范围内土层土质按地质年代、成因类型、土质特性等，将拟建场土层分为8个主层。拟建场顶管穿越土层分布特征简述如下：（1）不含杂质或杂质很少的素填土，土质松散且分布不均匀，层厚在1.20m~6.50m之间，土层平均厚度约为3.43m，静力触探比贯入阻力h最小平均值约为1.34MPa。（2）淤泥，灰黑色、以粉土为主，层厚在2.00m~3.50m之间，土层平均厚度约2.93m。（3）粘土，层顶标高-0.68m~2.03m，层厚在1.10m~3.90m之间，平均层厚约为2.56m，灰黄色，土性均匀，可塑，多分布于横山路北部区域。
【参考文献】：
期刊论文
[1]复合地层条件下矩形顶管施工引起的地表沉降研究[J]. 丁亚会,王雅建,许有俊. 建筑技术. 2020(02)
[2]大断面矩形顶管隧道施工引起的地面沉降分析[J]. 李明宇,王松,张维熙,吴鹏. 铁道建筑. 2019(05)
[3]基于随机介质理论的隧道开挖地表沉降规律研究[J]. 王辉,苗胜军,王子木,宋元方,郭向阳. 人民长江. 2019(04)
[4]多因素下竖向顶管施工引起的土体变形研究[J]. 彭加强,闫自海,魏新江,周烽淼,王霄,魏纲. 低温建筑技术. 2019(04)
[5]浅埋矩形顶管群密贴施工的顶推力分析研究[J]. 贺善宁,豆小天,赵李勇,崔现慧,王晋波,宝青峰. 隧道建设(中英文). 2019(03)
[6]浅埋矩形顶管整体背土效应的原因分析与处理措施[J]. 豆小天,王贺昆,曹伟明,王晋波,赵李勇,冉敬鹏. 隧道建设(中英文). 2019(03)
[7]浅覆土小间距矩形顶管施工地表变形控制技术[J]. 韩占波,豆小天,曹伟明,王晋波,赵李勇,郑丽军. 隧道建设(中英文). 2019(03)
[8]矩形顶管隧道群施工对后背土体扰动规律的初步研究[J]. 王宁,高毅,于少辉,李洋. 隧道建设(中英文). 2019(03)
[9]矩形顶管周围土体扰动及混凝土裂缝多因素影响分析[J]. 韩冰,张丙吉,王述红,李硕,阿力普江·杰如拉. 混凝土. 2019(03)
[10]基于FLAC-3D的顶管施工护壁泥浆套研究[J]. 张明磊,隆威,王李昌. 科技视界. 2019(09)
硕士论文
[1]含卵石土层顶管施工地层沉降规律研究[D]. 王晓凡.河北工程大学 2019
[2]砂层大直径顶管施工引起的土体变形规律研究[D]. 朱新鹏.广州大学 2019
[3]矩形顶管施工顶进阻力计算与分析[D]. 张雪婷.武汉科技大学 2019
[4]深圳地铁9号线大断面矩形顶管施工关键技术研究[D]. 尹亚虎.中南林业科技大学 2018
[5]并行矩形顶管施工力学与相互影响研究[D]. 齐培林.武汉科技大学 2018
[6]类矩形顶管隧道荷载特性与施工力学行为研究[D]. 曾勤.西南交通大学 2018
[7]顶管工程地表与开挖面变形控制研究[D]. 赵崇.郑州大学 2018
[8]城市地下工程顶管法施工对既有构筑物影响的研究[D]. 代志勇.北京交通大学 2017
[9]地下工程明挖法近接既有建筑的理论分析及数值模拟[D]. 张宪强.哈尔滨工业大学 2015
[10]土压平衡矩形顶管隧道工作面稳定性研究[D]. 梁玮真.内蒙古科技大学 2015
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