长沙地铁越江隧道穿越岩溶地层关键技术研究

发布时间：2022-02-18 03:13

　　研究目的:长沙地铁3号线阜埠河站-灵官渡站区间是穿越湘江及江中橘子洲的越江隧道区间,江底存在不同程度的岩溶发育区,工程及水文地质条件复杂,实施难度大。长沙地区尚无越江隧道长距离下穿江底岩溶强发育区先例,为解决复杂岩溶水底隧道穿越技术,降低施工风险,实现隧道穿越水下岩溶地层,本文对复杂岩溶水底隧道关键技术体系进行研究,以期为类似工程建设提供借鉴。研究结论:（1）对于越江隧道,通过确定合理过江线位方案,绕避岩溶区,能有效地减小岩溶穿越区距离,降低工程风险;（2）岩溶区越江隧道采用泥水盾构掘进工法,工程风险更为可控;（3）对于岩溶处理平台采用水上钢平台,能有效地减小岩溶处理产生的环境影响;（4）岩溶注浆处理通过制定合理注浆方案、注浆参数,保证溶洞处理效果并控制投资;（5）盾构掘进过程需合理控制,工筹安排应结合试验段开展,精细化控制盾构掘进过程;（6）本文关键技术体系对其他同类地层隧道施工具有一定借鉴作用。 

【文章来源】：铁道工程学报. 2020,37(06)北大核心EI

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

溶洞加固处理范围示意图

方案一:白沙路过江方案，区间从阜埠河站出站后，下穿科教新村地块，然后沿天马路下穿湘江，接入河东白沙路，在书院路口设站。方案二:劳动路北线过江方案，区间从阜埠河站出站后，下穿科教新村地块，然后沿天马路下穿湘江接入劳动路，在书院路口设站。

本区间隧道在湘江西河汊最小埋深为14.6 m，隧道埋深较浅，隧道主要穿越地层为砾岩、砂岩、灰岩等，岩石强度分布范围为2.3～46.2 MPa。经地勘揭示，岩溶在隧道洞身、顶部以上、底部以下均有分布，总体见洞率约80.6%，最大溶洞高达22.46 m，溶洞多数有充填，充填物主要为砂、卵石及黏性土，部分为空洞，溶洞与湘江有通道联系，岩溶及裂隙水与湘江水互为连通，水力联系较强且具有承压性，地质剖面如图2所示。根据隧道穿越地层的工程及水文地质条件，一旦施工过程中溶洞处理不当必将造成地面沉陷、隧道突水等事故，江水灌入区间隧道将带来灾难性后果。本区间隧道工程风险在国内地铁建设史上较为罕见，因此需对施工工法进行审慎研究。

【参考文献】：
期刊论文
[1]岩溶分布规律对盾构隧道稳定性影响分析[J]. 潘青,张清照,赵璟璐,何一韬,李硕标.  现代隧道技术. 2018(S2)
[2]首条地铁的“稳定”与“弹性”[J]. 傅萃清.  铁道工程学报. 2018(06)
[3]橘子洲地铁站规划设计的几个关键技术问题[J]. 傅萃清.  城市轨道交通研究. 2018(06)
[4]越江隧道工程泥水盾构适应性分析研究[J]. 周迎,丁烈云,周诚,钟华.  铁道工程学报. 2010(11)

硕士论文
[1]盾构隧道与溶洞安全距离及溶洞处治技术研究[D]. 谢琪.广西大学 2018



本文编号：3630369