先盾构隧道后矿山法横通道竖井施工关键技术研究
发布时间：2021-07-14 15:27
本文以西安地铁九号线纺织城站～香王站区间风井工程为研究背景,因施工工期紧迫及围挡条件不足等原因,该工程采取“先盾构隧道后矿山法横通道竖井工法”进行施工。该特殊工法施工中存在如下关键技术难点:①横通道暗挖方案优化问题;②砂卵石地层注浆加固及初期支护措施优化问题;③临近既有隧道管片临时支撑方案优化问题;④既有盾构管片拆除方案优化问题。为此,本文采用数值方法、原位监测手段进行对比分析,针对上述关键技术难点提出优化方案,最终得到施工关键控制技术如下:（1）横通道开挖技术:采用留核心土、分四层台阶法开挖（变截面处横通道采用五台阶开挖）,台阶工作面间距控制为3m以内,核心土面积控制在该层开挖断面的70%以上。（2）地层注浆加固及支护技术:为增强地层稳定性、减少地表沉降、防治地下水向结构内部渗漏,在横通道拱部采用超前大管棚支护方案,并在横通道开挖轮廓以外2m范围内进行WSS双液注浆,加固后地层弹性模量至少提高0.2～0.5倍。（3）既有盾构管片临时支撑技术:在横通道掘进至临近既有管片时,放松临近横通道4～6环以内盾构管片的纵向螺栓,降低横通道开挖引起的盾构管片纵向挤压应力集中效应。在既有盾构管片内采...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-1区间风井及暗挖横通道总平面
西安理工大学工程硕士专业学位论文8的优化问题。本文在以往研究基础上，针对本次依托工程的特殊性，对先隧后井工法中横通道开挖工法、地层加固范围、加固措施组合、以及邻近的盾构管片的保护拆除问题进行了实用性研究，针对本工程特性提出了一些优化建议。1.4研究内容及技术路线本文依托西安地铁9号线纺织城～香王区间先盾构隧道后矿山法横通道竖井实际工程，根据区间风井采取的“先盾构隧道后矿山法横通道竖井工法”施工方案，结合可能存在的风险问题以及所采取的加固措施，主要采用数值分析方法、原位监测技术、原位无损探测技术，进行数值分析方案优化，指导工程施工，布设原位监测点的进行监测横通道施工诱发地层及隧道洞周收敛位移、既有盾构管片变形位移；地质雷达原位无损探测地层注浆效果、降水效果。主要内容如下：（1）针对大断面暗挖横通道，采用留核心土台阶法开挖，研究了不同的台阶分层、相邻层台阶平行施工掌子面间距控制对横通道上方地表沉降与既有盾构隧道的变形，应力的影响规律；（2）针对暗挖工程中存在的风险问题，横通道开挖地层采用全断面WSS注浆，超前大管棚注浆、超前小导管注浆支护，既有盾构隧道管片破除部位采用隧道内砂浆回填、封堵墙、钢拱架支护，临近隧道内WSS注浆等系列辅助措施。采用数值加原位测试的方法研究了地层注浆加固范围、注浆加固效果、加固措施组合、不同标号的砂浆回填下大断面横通道开挖对横通道上方地表沉降与既有盾构隧道的应力与变形的影响规律；（3）在最佳开挖及其地层结构加固方案下，结合工程实际施工情况研究暗挖横通道内管片破除技术，横通道内管片破除对两侧盾构管片的影响分析。根据上述研究内容，具体的研究路线如下：图1.4-1技术路线Fig.1.4-1Technicalroute
3 先隧后井法横通道开挖方法优化研究3 先隧后井法横通道开挖方法优化研究3.1 概述根据“先隧后井”法施工设计工法可知，地下横通道的开挖、支护过程存在破除既有的盾构隧道管片的过程，在其施工期间，对地表沉降和既有隧道盾构管片的影响是本研究的重要内容。本章对横通道开挖技术进行研究，主要研究不同的台阶分层、相邻层台阶平行施工掌子面间距控制，对横通道上方地表沉降与既有盾构隧道的变形应力的影响。横通道暗挖施工具体流程如图 3.1-1 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]饱和软土隧道不同开挖方式下的预加固施工效果研究[J]. 刘宁,秦鲜卓,辛海生. 公路交通科技(应用技术版). 2019(07)
[2]软岩隧道台阶法含仰拱一次开挖台阶高度与长度研究[J]. 白银,种玉配,何伟. 低温建筑技术. 2018(05)
[3]地铁车站先隧后站施工技术[J]. 丁贵松. 建筑技术. 2017(06)
[4]日本青函隧道的技术特点及应用情况[J]. 张久长,史俊玲,曲云腾. 中国铁路. 2017(05)
[5]仰拱步距和台阶长度对软岩大断面隧道稳定性影响分析[J]. 史继尧,王玥. 隧道建设. 2017(04)
[6]下穿铁路暗挖隧道WSS无收缩全断面超前加固技术[J]. 李延华. 建筑机械. 2017(04)
[7]回填砂浆中盾构曲线穿越区间风井施工技术[J]. 孔德法. 中国市政工程. 2016(06)
[8]盾构穿越区间隧道中间风井施工新技术[J]. 陈应举. 铁道建筑技术. 2016(12)
[9]隧道施工诱发地表沉降估算方法及其规律分析[J]. 朱才辉,李宁. 岩土力学. 2016(S2)
[10]盾构隧道先隧后井施工中工作井支护结构优化[J]. 莫海鸿,杨春山,陈俊生,陈凌伟. 中南大学学报(自然科学版). 2016(04)
博士论文
[1]复杂条件盾构区间隧道扩挖力学行为研究[D]. 贾磊.兰州交通大学 2019
[2]暗挖地铁车站土体变形数值模拟研究[D]. 袁志阳.吉林大学 2016
[3]PBA法扩挖大直径盾构隧道修建地铁车站风险辨识与控制研究[D]. 王芳.北京交通大学 2013
[4]盾构先行条件下拓展地铁车站的方案研究及风险分析[D]. 路美丽.北京交通大学 2008
[5]配合盾构法修建地铁车站的方案及实施技术问题研究[D]. 李围.西南交通大学 2006
硕士论文
[1]热力隧道盾构法关键施工技术研究[D]. 申巧凤.北京交通大学 2016
[2]大管棚超浅埋暗挖隧道下穿地铁路基段安全控制研究[D]. 董志勇.北京交通大学 2015
[3]软弱围岩大断面隧道台阶法施工技术参数研究[D]. 仲崇海.北京交通大学 2014
[4]西安地铁二号线会展中心～三爻区间隧道施工现场监测及数值模拟[D]. 曾艳.西安科技大学 2012
[5]WSS注浆预加固技术在黄土地铁隧道中的应用研究[D]. 高晓培.长安大学 2011
[6]盾构扩挖修建地铁车站引起地层移动规律研究[D]. 刘江峰.西南交通大学 2010
[7]盾构扩挖法修建地铁车站的管片结构稳定性研究[D]. 王占奎.北京交通大学 2009
本文编号：3284407
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-1区间风井及暗挖横通道总平面
西安理工大学工程硕士专业学位论文8的优化问题。本文在以往研究基础上，针对本次依托工程的特殊性，对先隧后井工法中横通道开挖工法、地层加固范围、加固措施组合、以及邻近的盾构管片的保护拆除问题进行了实用性研究，针对本工程特性提出了一些优化建议。1.4研究内容及技术路线本文依托西安地铁9号线纺织城～香王区间先盾构隧道后矿山法横通道竖井实际工程，根据区间风井采取的“先盾构隧道后矿山法横通道竖井工法”施工方案，结合可能存在的风险问题以及所采取的加固措施，主要采用数值分析方法、原位监测技术、原位无损探测技术，进行数值分析方案优化，指导工程施工，布设原位监测点的进行监测横通道施工诱发地层及隧道洞周收敛位移、既有盾构管片变形位移；地质雷达原位无损探测地层注浆效果、降水效果。主要内容如下：（1）针对大断面暗挖横通道，采用留核心土台阶法开挖，研究了不同的台阶分层、相邻层台阶平行施工掌子面间距控制对横通道上方地表沉降与既有盾构隧道的变形，应力的影响规律；（2）针对暗挖工程中存在的风险问题，横通道开挖地层采用全断面WSS注浆，超前大管棚注浆、超前小导管注浆支护，既有盾构隧道管片破除部位采用隧道内砂浆回填、封堵墙、钢拱架支护，临近隧道内WSS注浆等系列辅助措施。采用数值加原位测试的方法研究了地层注浆加固范围、注浆加固效果、加固措施组合、不同标号的砂浆回填下大断面横通道开挖对横通道上方地表沉降与既有盾构隧道的应力与变形的影响规律；（3）在最佳开挖及其地层结构加固方案下，结合工程实际施工情况研究暗挖横通道内管片破除技术，横通道内管片破除对两侧盾构管片的影响分析。根据上述研究内容，具体的研究路线如下：图1.4-1技术路线Fig.1.4-1Technicalroute
3 先隧后井法横通道开挖方法优化研究3 先隧后井法横通道开挖方法优化研究3.1 概述根据“先隧后井”法施工设计工法可知，地下横通道的开挖、支护过程存在破除既有的盾构隧道管片的过程，在其施工期间，对地表沉降和既有隧道盾构管片的影响是本研究的重要内容。本章对横通道开挖技术进行研究，主要研究不同的台阶分层、相邻层台阶平行施工掌子面间距控制，对横通道上方地表沉降与既有盾构隧道的变形应力的影响。横通道暗挖施工具体流程如图 3.1-1 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]饱和软土隧道不同开挖方式下的预加固施工效果研究[J]. 刘宁,秦鲜卓,辛海生. 公路交通科技(应用技术版). 2019(07)
[2]软岩隧道台阶法含仰拱一次开挖台阶高度与长度研究[J]. 白银,种玉配,何伟. 低温建筑技术. 2018(05)
[3]地铁车站先隧后站施工技术[J]. 丁贵松. 建筑技术. 2017(06)
[4]日本青函隧道的技术特点及应用情况[J]. 张久长,史俊玲,曲云腾. 中国铁路. 2017(05)
[5]仰拱步距和台阶长度对软岩大断面隧道稳定性影响分析[J]. 史继尧,王玥. 隧道建设. 2017(04)
[6]下穿铁路暗挖隧道WSS无收缩全断面超前加固技术[J]. 李延华. 建筑机械. 2017(04)
[7]回填砂浆中盾构曲线穿越区间风井施工技术[J]. 孔德法. 中国市政工程. 2016(06)
[8]盾构穿越区间隧道中间风井施工新技术[J]. 陈应举. 铁道建筑技术. 2016(12)
[9]隧道施工诱发地表沉降估算方法及其规律分析[J]. 朱才辉,李宁. 岩土力学. 2016(S2)
[10]盾构隧道先隧后井施工中工作井支护结构优化[J]. 莫海鸿,杨春山,陈俊生,陈凌伟. 中南大学学报(自然科学版). 2016(04)
博士论文
[1]复杂条件盾构区间隧道扩挖力学行为研究[D]. 贾磊.兰州交通大学 2019
[2]暗挖地铁车站土体变形数值模拟研究[D]. 袁志阳.吉林大学 2016
[3]PBA法扩挖大直径盾构隧道修建地铁车站风险辨识与控制研究[D]. 王芳.北京交通大学 2013
[4]盾构先行条件下拓展地铁车站的方案研究及风险分析[D]. 路美丽.北京交通大学 2008
[5]配合盾构法修建地铁车站的方案及实施技术问题研究[D]. 李围.西南交通大学 2006
硕士论文
[1]热力隧道盾构法关键施工技术研究[D]. 申巧凤.北京交通大学 2016
[2]大管棚超浅埋暗挖隧道下穿地铁路基段安全控制研究[D]. 董志勇.北京交通大学 2015
[3]软弱围岩大断面隧道台阶法施工技术参数研究[D]. 仲崇海.北京交通大学 2014
[4]西安地铁二号线会展中心～三爻区间隧道施工现场监测及数值模拟[D]. 曾艳.西安科技大学 2012
[5]WSS注浆预加固技术在黄土地铁隧道中的应用研究[D]. 高晓培.长安大学 2011
[6]盾构扩挖修建地铁车站引起地层移动规律研究[D]. 刘江峰.西南交通大学 2010
[7]盾构扩挖法修建地铁车站的管片结构稳定性研究[D]. 王占奎.北京交通大学 2009
本文编号：3284407
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3284407.html
