城际铁路隧道下穿机场飞行区沉降控制研究

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盾构二次穿越既有城铁车站的沉降预测及控制研究的开题报告

盾构二次穿越既有城铁车站的沉降预测及控制研究的开题报告

盾构二次穿越既有城铁车站的沉降预测及控制研究的开题报告题目:盾构二次穿越既有城铁车站的沉降预测及控制研究一、研究背景城市轨道交通建设中,地下盾构隧道作为主要的承载结构,面对着种种复杂的地质问题和施工控制难题。

在盾构施工过程中,可能会发生沉降问题,特别是在既有建筑物或车站等敏感区域附近施工时,对周边环境的影响更加显著。

如何准确预测盾构施工后的地表沉降情况,并制定合理的控制措施,成为盾构施工中的重要技术问题。

二、研究内容与目标本文立足于盾构二次穿越既有城铁车站的沉降预测及控制问题,主要研究内容包括以下几个方面:1. 研究盾构施工对既有车站地下结构的影响机理,建立车站周边地质环境模型;2. 基于盾构施工过程的实际监测数据,利用有限元数值模拟方法,预测盾构施工后的地表沉降情况;3. 结合实际工程情况,针对不同的沉降预测结果,制定合理的控制措施,保证既有车站的安全和稳定性;4. 进行实验模拟验证,并结合实际案例进行分析比较,验证所提出方法的正确性和可行性。

本研究的主要目标是,通过研究盾构二次穿越既有城铁车站的沉降问题,提出合理可行的控制措施,保障既有车站的安全和稳定性。

三、研究方法与步骤1. 文献调研,对盾构施工对既有车站的影响机理进行研究,建立地质环境模型;2. 对盾构施工过程中的实际监测数据进行收集和整理,利用有限元数值模拟方法,预测盾构施工后地表沉降情况;3. 根据预测结果,制定合理的沉降控制措施,并在实验室内进行模拟验证;4. 结合实际案例进行分析比较,验证所提方法的正确性和可行性;5. 撰写论文并进行答辩。

四、预期成果1. 建立盾构施工对既有车站的影响机理,提出解决方案;2. 利用有限元数值模拟方法,预测盾构施工后地表沉降情况;3. 针对不同的沉降预测结果,制定合理的控制措施,保证既有车站的安全和稳定性;4. 通过实验模拟验证及实际案例分析,验证所提出方法的正确性和可行性;5. 完成论文撰写并通过答辩。

基于工程类比的盾构下穿高速铁路路基沉降预测及控制措施

基于工程类比的盾构下穿高速铁路路基沉降预测及控制措施

基于工程类比的盾构下穿高速铁路路基沉降预测及控制措施一、研究背景和意义随着社会经济的快速发展,高速铁路建设在我国得到了迅速推进。

盾构施工作为一种先进的隧道掘进技术,已经在国内外众多工程项目中得到广泛应用。

在盾构施工过程中,如何有效地预测和控制地基沉降问题,确保工程质量和安全,成为了一个亟待解决的关键问题。

盾构下穿高速铁路路基沉降预测及控制措施的研究,具有重要的理论意义和实际应用价值。

通过对盾构施工过程中地基沉降规律的研究,可以为盾构施工提供科学的理论依据,指导工程实践。

研究盾构下穿高速铁路路基沉降预测及控制措施,有助于提高我国盾构施工技术水平,降低工程风险,保障工程质量和安全。

该研究成果还可以为其他类似工程提供借鉴和参考,推动我国基础设施建设的可持续发展。

基于工程类比的盾构下穿高速铁路路基沉降预测及控制措施研究,对于提高盾构施工技术水平、降低工程风险、保障工程质量和安全具有重要的理论和实际意义。

A. 盾构施工技术的发展历程初期阶段(20世纪初20世纪50年代):这一阶段的盾构施工技术主要是基于机械原理和简单的工具,如钢钎、铁锤等。

由于技术水平的限制,盾构施工效率较低,对环境的影响也较大。

成熟阶段(20世纪50年代20世纪70年代):在这一阶段,盾构施工技术得到了较大的改进和发展。

主要表现在盾构机的研制和应用上,如螺旋输送机、注浆系统等技术的引入,提高了盾构施工的效率和质量。

现代化阶段(20世纪70年代至今):随着科技的进步,盾构施工技术进入了现代化阶段。

新型盾构机的出现,如全断面硬质土层盾构机、多功能盾构机等,使得盾构施工能够在更复杂的地质条件下进行。

信息化技术的应用也为盾构施工提供了有力支持,如远程监控、智能调度等。

环保节能阶段:近年来,随着环境保护意识的提高,盾构施工技术也在向环保节能方向发展。

如采用新型密封材料、减少废水排放、利用再生水等措施,降低盾构施工对环境的影响。

盾构施工技术从最初的简单工具到现在的高科技装备,经历了漫长的发展过程。

隧道下穿工程对高速铁路路基沉降的影响研究

隧道下穿工程对高速铁路路基沉降的影响研究

隧道下穿工程对高速铁路路基沉降的影响研究作者:陈威来源:《决策探索·收藏天下(中旬刊)》 2019年第7期陈威摘要:国内高速铁路网络逐渐成型,涌现出大量的隧道下穿高速铁路工程,使得路基沉降已成为下穿高速铁路工程建设中的关键性控制技术。

文章从路基沉降的变形机理出发,分析隧道下穿对高速铁路路基造成的影响,并提出控制性措施。

关键词:下穿隧道;路基沉降;高速铁路;控制措施随着国内铁路基础设施投资的迅猛增加,以“八纵八横”为代表的大陆高铁网渐成体系,网络化的高铁全域覆盖导致大量穿越高速铁路的交通工程涌现。

与其他工程不同,高速铁路工程建设具有特殊性,当新建交通设施与已有高铁基建设施交叉时,通常会选择下穿方案,即公路下穿高铁或铁路下穿高铁。

在下穿高速铁路方案中,由于高速铁路上运行的高等级列车速度很快,较高的速度使得其对路基沉降的控制要求比普通铁路、公路严格得多。

同时,下穿隧道的工程施工必然会对高速铁路路基产生扰动,使得路基出现沉降,引发高铁轨道产生变形,极易影响公共运输安全,这使得路基沉降在高速铁路下穿方案中成为了控制性技术。

因此,研究高速铁路隧道下穿路基沉降控制技术具有积极的现实意义和良好的应用前景。

一、高速铁路路基沉降的控制机理在高铁设计方案中,路基沉降的控制是最为重要的技术,德国、日本在修建高速铁路的过程中逐渐形成了不同的标准。

当前我国的路基沉降控制标准则是在借鉴德国、日本行业标准及国内设计、施工经验教训的基础上制定出来的,其无砟轨道路基沉降控制标准为:工后沉降小于等于15mm;当路基沉降普遍均匀且长度大于20m时,工后沉降小于等于30mm,且沉降曲率半径R大于等于4倍的V平方。

根据物理学原理,下穿高速铁路的隧道施工会对隧道附近地层的压力平衡造成破坏,使得周边围岩应力发生重分布,而且也会导致土层发生位移和变形,进而此变形又通过延伸相继引起高速铁路路基、轨道结构产生沉降变形,若变形突破临界点,易引发高速铁路安全事故问题。

京津城际高速铁路路基沉降变形综合控制技术

京津城际高速铁路路基沉降变形综合控制技术

京津城际高速铁路路基沉降变形综合控制技术背景高速铁路在现代交通体系中具有重要的地位,而高速铁路基础设施则是高速铁路运营中不可或缺的组成部分。

其中,路基是高速铁路基础设施中最关键的一个组成部分,直接关系到高速铁路的安全性、稳定性和舒适性。

由于自然灾害、基建项目、地下水流变化等原因,高速铁路路基往往会出现沉降变形等问题,对安全性和舒适性产生负面影响。

为了解决这些问题,需要开展路基沉降变形综合控制技术的研究和应用。

路基沉降变形的原因高速铁路路基沉降变形产生的原因很多,主要包括以下几个方面:•自然灾害:如地震、洪涝、山体滑坡等,都会对路基的稳定性和强度造成影响。

•基建工程:如道路建设、地铁建设等,会对路基的稳定性和强度造成影响。

•规划开发:如城市规划、土地开发等,都会对路基的稳定性和强度造成影响。

•地下水流变化:地下水流变化会对路基的稳定性和强度造成影响。

路基沉降变形综合控制技术为了解决路基沉降变形的问题,需要采取一系列科学的措施,利用现代化技术手段进行综合控制。

下面介绍一些常见的路基沉降变形综合控制技术:1. 地基加固技术地基加固技术是一种改善地基稳定性和强度的技术,可以有效减少路基沉降变形。

地基加固技术常见的方法包括灌注桩加固法、动力加固法、地面改良加固法等。

2. 桥梁加固技术采用桥梁加固技术可以有效减少路基沉降变形对平台建筑、桥梁和车辆的影响。

桥梁加固技术常见的方法包括使用深基础加固、跨墩加固、剪力墙加固等。

3. 保障系统技术保障系统技术是一种可以有效控制路基沉降变形的技术。

保障系统技术包括地下水位控制技术、空气压力控制技术、桩位检测技术等。

4. 沉降监测技术沉降监测技术是一种可以有效控制路基沉降变形的技术。

利用沉降监测技术可以实时监测路基沉降变形情况,及时采取措施进行维修或更新改善。

结论京津城际高速铁路路基沉降变形综合控制技术的研究和应用可以保证高速铁路的安全性、稳定性和舒适性。

需要采用科学的技术手段和措施,例如地基加固技术、桥梁加固技术、保障系统技术和沉降监测技术等,有效控制路基沉降变形,确保高速铁路的正常运营。

地铁下穿铁路施工沉降控制措施

地铁下穿铁路施工沉降控制措施

地铁下穿铁路施工沉降控制措施导言地铁区间隧道下穿铁路在现代化技术发展的今天成为地铁施工中影响路基稳定性的重要问题,直接影响铁路的沉降和变形。

由此可见,对地铁下穿铁路引起的地表沉降研究具有重要意义。

地铁施工的主要开挖方法浅埋暗挖法是地铁施工中常用的方法,这是因为地铁往往建立在人口密集的城市,采取浅埋暗挖法有助于最小程度的影响居民的生活和日常出行,在地铁施工中广泛应用。

基于全段面开挖的缺陷、最小程度的减少地层变形,常见的浅埋暗挖法有盾构法、分部开挖法以及机械预切槽法等。

首先,盾构法包括压缩空气盾构法、泥水加压盾构以及土压平衡盾构等,在科学技术不断发展的今天具有广阔的适用空间。

盾构法是指通过施加空气等力维持掌子面的稳定而采取的隧道开挖方法。

基于空气盾构法对地层的预加固作用,空气盾构法适用于地层含水量较高或地层自稳能力较差的地层,在这些地层中能够发挥盾构法的优势,提高地铁隧道开挖的效率。

基于压缩空气盾构法对周围岩层的压力作用,压缩空气盾构法存在一定的危险性,并且导致施工环境恶劣,使得泥水加压盾构、土压平衡盾构取代空气盾构法。

其中,泥水加压盾构适用于富含黏土的冲积层和富含砂土的洪积层等地质条件;土压平衡盾构法适用于粉土、砂土以及软弱冲积土等地层。

这两种盾构法弥补了压缩空气盾构法造成的危险性和施工环境恶劣,在地表沉降控制中占重要地位。

其次,分部开挖法有助于通过增加开挖步骤的方式稳定掌子面,最大程度的降低地表沉降。

分部开挖法适用于开挖涉及地下水的条件,结合开挖土体地质条件、断面大小、控制沉降的标准等进行合理的开挖顺序选择,有助于最大程度的进行地表沉降抑制,为地铁安全施工提供技术保障。

台阶法、双侧壁导坑法、以及中隔墙法(CD法)是分部开挖法的重要方法。

三种方法具有不同的优势,双侧壁导坑法在地表沉降控制中作用最好,其次是CD法。

台阶法的施工过程中要依据施工场地空间和初支闭合断面的时间要求进行台阶分层,还要注意下级台阶必须在上级台阶达到足够强度后才能进行开挖。

新建盾构隧道下穿既有线沉降控制技术的研究

新建盾构隧道下穿既有线沉降控制技术的研究

变形量 沉降增量 累计沉降 沉降增量 累计沉降 沉降增量 累计沉降 沉降增量 累计沉降
右线下穿 2.076 2.076 2.585 2.585 2.55 2.5 5 2.54 2.54
左线下穿 2.186 2.582 2.015 2.068 0.45 3 2.5 2.94
5既有线结构沉降分析
既有4号线是北京的第二条环形地铁线路,由于4
控措施,为类似穿越施工提供施工经验及参考。
关键词:地铁,盾构施工,微沉降控制,精细化管控
中图分类号:U455
文献标识码:A
文章编号:1229-4825(2221)14-4123-44
1 概述
随着近年来轨道交通建设的高速发展,超大型城市 如北京、上海、广州等轨道建设面临换乘功能的需求越来 越高,交叉穿越的施工风险越来越大,多次穿越地铁既有 线路已逐渐成为常态化设计与施工方案。以北京为例, 2215年—2020年期间新建地铁盾构区间下穿既有线路 共4项,而根据规划2050年前后北京市轨道交通建设线 路中节点车站和区间穿越段数量高达H8处。因此对于 盾构穿越既有线等特、一级风险源,如何控制好新建线路 对既有线路的影响,将隆起、沉降值精细化管控确保既有 线路的正常运营安全,成为当前盾构施工研究的重点 课题。
随着技术措施的完善和施工经验的提升,沉降控制的 水平也逐步提高。2020年进行的既有线穿越施工,平均沉 降控制均在-1 mm之内,穿越期间最大沉降值也均小于 -4 8 mm。具体情况如表1所示。
线路
新建盾构区间 标段区间
既有区间
区间
结构形式
表1新建盾构下穿区间
施工时间 开始时间 结束时间
下穿地层
下穿净距 m
|风险信息、米集|
£

盾构隧道下穿建筑物的沉降控制

盾构隧道下穿建筑物的沉降控制

盾构隧道下穿建筑物的沉降控制结合北京地铁6号线二期某标段区间盾构隧道下穿司空小区的施工实践,论述了下穿小区前设置试验段、施工过程中控制盾构推进土压力、掘进速度、控制同步注浆量、注浆压力、深孔注浆和施工监测等控制建筑物沉降技术。

该工程由于准备充分、措施到位,较好地控制类似工程的设计和施工具有重要的指导意义。

标签:盾构隧道;试验段;沉降控制伴随着我国城市地铁的建设不断飞速发展,盾构法以自身特有的优点在隧道施工领域应用的范围越来越广,隧道施工技术显得尤为重要。

而施工沉降的控制是重中之重。

盾構隧道开挖不可避免对原有的地层产生扰动,从而引起地层的变化,进而对地面建筑物产生影响。

盾构施工引起的地表沉降主要有以下几个方面:1)盾构推进时千斤顶推力造成对土体的挤压。

2)盾构掘进过程中,盾构外壳与土体之间存在剪切应力。

3)盾构推进时,由于盾构的壳板与围岩摩擦和围岩的扰动从而引起地基下沉或隆起。

特别是蛇形修正和曲线推进时的超挖是引起围岩松动的原因。

4)同步注浆不到位,土体进入盾尾空隙等产生的沉降。

通过对施工过程中对现场实际数据的分析和整理,得出盾构法施工引起地层扰动变形造成的地面沉降规律的认识,为类似工程的施工提供参考依据。

1 工程概况北京地铁6号线二期某区间采用土压平衡盾构施工,右线采用日本小松公司制造的TM625PMM盾构机,刀盘开挖直径为6.28m,管片外径为6m。

右线盾构隧道在K35+486~K35+722(420环~630环)下穿司空小区,为一级风险工程。

穿越楼房共9栋,全部为居民区,另外还有平房,砖墙,条形基础,既有裂缝多,破损严重,外表脱落严重。

在盾构穿越内的隧道覆土埋深在17.942~20.75m,平面处于半径500m的曲线段,纵坡为8‰的上坡。

隧道穿越地层为粉细砂、粉质粘土层,地下水情况为:下穿司空小区区域内存有承压水。

2 下穿前试验段数据分析2.1监测数据分析310环至350环为试验段,选取位于330环的35号点为研究对象,分析下穿司空小区前地表的沉降情况。

盾构下穿高铁路基沉降控制标准及控制措施分析

盾构下穿高铁路基沉降控制标准及控制措施分析

盾构下穿高铁路基沉降控制标准及控制措施分析摘要:在城市轨道交通施工过程中,经常遇到下穿铁路路基的情况,如果施工方案不合理、防控措施不到位,极易发生高铁路基大幅沉降问题,对高铁运行造成了极大的安全隐患。

如何设计出科学合理的盾构下穿高铁路基施工方案,有效控制高铁路基沉降幅度,是当下施工方需要考虑的重要问题。

因此以西安地铁1号线三期工程为主要案例,分析探讨盾构下穿高铁路基施工方案,并提出一些切实可行的沉降控制措施,为以后的地铁盾构施工提供了重要的技术指引。

关键词:盾构;高铁路基;沉降控制一、盾构下穿高铁路基沉降控制案例(一)工程简介西安地铁1号线三期工程位于陕西省西安市,其中秦都站-宝泉站施工项目中就出现了盾构下穿高铁路基的情况。

在工程施工过程中使用了两台加泥式压平衡盾构机,从南向北途径陇海铁路、徐兰高铁,区间单线长度为673米。

穿越徐兰高铁的施工项目位于秦都站西侧223米位置,高铁站设两个站台、4条线路,站台结构为1.25米高旅客站台,战台宽度为12米。

以上线路都是SK-2型无砟轨道,线路最高运行速度为350km/h,实际运行速度是250km/h。

高铁道床为C40混凝土结构,宽度、厚度分别是2.8m、0.26m。

路基为水泥碎石桩,两个桩之间的距离是1.8米,桩的直径和长度为0.4米、13米。

从地质结构角度分析,盾构下穿高铁路基的施工项目位于渭河冲击平原中部,地面平整度非常高,几乎没有高山沟壑,地下水大部分集中在第四系砂土层结构中,水位高程区间是379.5-393.1m。

(二)高铁变形沉降控制标准盾构下穿高铁路基沉降控制是一项复杂的系统性工程,其内容如下所示:1)在研究道床的沉降控制时,应该重点研究沉降总量、沉降速度等参数指标;2)在研究轨道的沉降控制时,应该重点研究轨道方向、高低、扭曲变形等诸多参数指标;3)在研究道床——轨道的沉降控制时,应该重点研究道床和轨道的剥离控制规范。

参考《城市轨道交通工程监测技术规范》(GBJ50911-2013)相关规定,盾构下穿高铁路基的沉降幅度应该控制在20mm以内,要充分满足高铁路基的稳定性,保证高铁行驶的稳定性,防止盾构施工对高铁运行安全造成不利影响。

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城际铁路隧道下穿机场飞行区沉降控制研究袁新朋【摘要】Aiming at the problem of Pearl River Delta Intercity Railway under passing the airport for the first time,based on a wide range of investigation and fieldwork,combined with the actual situation of the project,a settlement control standard of Guangzhou-Dongguan-Shenzhen intercity railway undercrossing Shenzhen Airport pavement is put forward in the paper. Combined with the environmental conditions and the special settlement control standard of the flight area,3D numerical analysis method is applied to simulate the construction process of shield tunnel,the degree and influence area of the construction process to soil disturbance are obtained and surface subsidence of different buried depths is calculat-ed. According to the analysis result,the revised settlement control standard is proposed. Suggestions on pavement moni-toring during construction process are put forward according to the complex environment in the flight area. The automatic total station is erected in non-pavement area to perform whole cycle prismatic-free automatic scanning on the specified pavement to solve the problems such as difficult admittance of personnel in flight area and no monitoring point embed-ded.%针对珠三角城际铁路首次下穿运营机场的问题,通过广泛的资料调研和实地考察,结合工程实际,提出了穗莞深城际铁路下穿深圳机场道面沉降控制标准。

结合飞行区环境条件及特殊的沉降控制标准,采用三维数值分析方法对盾构隧道施工过程进行模拟分析,给出了施工过程对土体扰动的程度及影响范围,计算了不同埋深的地表沉降。

根据分析结果提出了穿越过程修正的沉降控制标准。

根据飞行区地表复杂的环境提出了施工过程的道面监测建议,即在非道面区架设自动全站仪,对指定道面进行全周期无棱镜自动扫面,以解决飞行区人员准入难、不准埋设监测点等问题。

【期刊名称】《高速铁路技术》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】6页(P26-30,61)【关键词】城际铁路;隧道;下穿;飞行区;变形【作者】袁新朋【作者单位】广东珠三角城际轨道交通有限公司,广州 510308【正文语种】中文【中图分类】U455.43;TU4781 引言随着机场客货吞吐量的迅猛发展以及轨道交通在机场集疏运体系中发挥越来越重要的作用,越来越多的轨道交通开始引入机场,珠三角城际铁路也不例外。

根据规划,珠三角城际铁路分别引入广州白云机场、深圳宝安机场及珠海金湾机场,如图1所示。

其中,穗莞深线拟以盾构隧道穿越深圳宝安机场飞行区。

盾构法施工有机械化程度高,掘进速度快,施工管理容易等特点[1]。

但穿越机场飞行区时,沉降控制要求较高,如何控制施工期间道面沉降、保证机场正常运营成为亟需解决的问题。

国内已有多项地铁隧道穿越机场跑道(滑行道、机坪)的工程实例,如上海轨道交通10号线下穿虹桥机场跑道、北京市轨道交通机场线T2支线穿越首都机场停机坪、天津地铁2号线机场延长线盾构下穿天津滨海机场停机坪等,而城际铁路下穿机场尚不多见。

本文以穗莞深城际铁路盾构穿越深圳机场为工程背景,针对盾构施工引起的周围土体扰动及飞行区道面沉降进行计算分析,以期为盾构穿越机场的设计、施工提供参考。

图1 珠三角城际铁路网规划示意图2 工程概况穗莞深城际铁路是珠三角城际铁路网的一条重要主轴线,东莞至深圳段线路长为58 km,拟以盾构隧道穿越深圳机场,分别于深圳机场T4航站楼、交通中心设置深圳机场北站和深圳机场站。

穿越飞行区约1.8 km,包含北机坪515、516机位,T3西北侧376、373远机位,T3 的361、362、317、318、319 近机位,以及Q、R、S、W、G7-G11滑行道,如图2所示。

沿途穿越的管线(沟)有飞行区排水沟、消防管线、供电管线、供油管线、空管管线、通讯管线等。

下穿隧道拟采用双洞单线布置,土压平衡盾构机施工,圆形断面,开挖直径8.8 m,管片外径8.5 m。

图2 穗莞深城际铁路深圳机场飞行区内线路示意图拟穿越的机场滑行道为刚性道面,自上而下为:42 cm水泥混凝土面层、土工布(T1)、18 cm水泥碎石Ⅰ,(7 d浸水抗压强度4.0 MPa)、水泥碎石Ⅱ(7 d浸水抗压强度2.5 MPa)。

其下为软基处理层。

根据地质勘察资料,地层组成为:上覆素填土(1)1,松散,黏性土夹碎石等杂质组成,厚1~4 m;人工填砂层(1)2,中粗砂夹黏性土及碎石组成,厚4~10 m,广泛分布;海冲积淤泥质黏土层(2)2,流塑,4~8 m;粉质黏土层(2)5-2,可塑状,3~8 m;坡残积粉质黏土(5)1-3,硬塑,3~18 m;下伏花岗岩全~中风化,其中全风化层(11)1-1,厚约 10~40 m;强风化层(11)1-2,厚约1 ~4 m[2]。

地下水发育。

3 穿越机场盾构隧道沉降控制标准盾构下穿机场道面时,地表沉降控制、盾构掘进时土体影响范围控制是工程的技术难点和重点。

不同的地层条件和施工方式对地表沉降的要求不同。

由盾构法施工引起的地层损失和经扰动后的土颗粒再固结是形成地面沉降的2个主要因素。

地层损失主要是施工现场的客观条件(如地质条件或施工工艺等)和施工过程中操作失误(如盾构掘进过程中各类参数设置错误、超挖、压浆不及时等)而引起的地层损失。

土层固结沉降主要是由于盾构推进过程中的挤压、超挖和盾构机盾尾的压浆作用,对地层产生扰动,使隧道周围地层产生正、负超孔隙水压力而引起的土层压密。

为了控制盾构隧道施工引起的地表沉陷对飞机滑行、起降的影响,除了在施工时采取有效措施外,还应合理地掌握地表沉陷控制标准,使施工达到安全经济的目的[3]。

由于目前对盾构隧道穿越机场滑行道的地面沉陷没有明确的控制标准和规范要求,不同工程中采用的沉降变形标准亦不同。

对于机场场道地基的允许沉降量,世界各国没有明确的统一规定。

国际民航组织也未制定出详细标准。

比较一致的观点是“重点控制差异沉降”[4]。

《国际民航公约》中指出,飞机的运行和基础的不均匀沉降,终将导致表面不平坦的增加。

并对机场运营期间的道面变形和平整度提出了严格要求:(1)一般来说,在45 m距离内,偏差2.5~3 cm的孤立的不平整是可以允许的;(2)当滑行道变坡不能避免时,从一个坡度过渡到另一个坡度时,应采用变率不大于下列的曲面完成:每30 m,1%,最小曲率半径3 000 m;(3)道面纵向坡度不大于1.5%;(4)道面横向坡度不大于1.5%。

我国近年来修建的一些机场对地基的残余沉降和差异沉降都提出了较高的要求,如表1所示。

表1 国内近年修建机场的沉降控制标准机场残余沉降/cm 差异沉降温州龙湾≤6 ≤6.7/10 000南宁(扩建) ≤5 ≤1/1 000济南遥墙≤5 ≤5/1 000宁波砾社≤5≤1/1 000上海浦东≤5 ≤1/1 000福州长乐≤5 ≤1/1 000杭州萧山≤5 ≤1/1000福建三明≤8 ≤1.5/1 000南京禄口≤5 ≤1/1 000我国民航机场设计一般是以工后残余沉降量、差异沉降、固结度等项指标加以控制。

各国的机场建设均是根据当前的工程地质条件、建设规模、采用的道面结构等制定针对性较强的控制标准[5]。

根据上述机场建设控制要求以及对上海地铁10号线、上海仙霞西路隧道下穿上海虹桥机场跑道及滑行道工程实例的调研,结合深圳机场飞机荷载、软基处理方案、道面结构形式等因素,提出了穗莞深城际铁路宝安隧道下穿深圳机场滑行道及机坪时,道面的沉降控制标准如下:(1)工后1年内,沉降不大于20 mm;(2)差异沉降不大于0.15%。

4 盾构施工地表沉降计算分析4.1 计算模型利用Midas GTS岩土有限元软件,分别考虑不同埋深根据地质条件及沿线管线初步拟定纵断面最小11 m(里程 DK 82+94)、最大21 m(里程 DK 81+915)建立三维模型,对地面沉降进行数值计算。

三维初始地应力场的计算坐标:X轴为盾构左右隧道圆心的连线,Y轴与盾构推进方向重合,Z轴以向上为正,坐标原点位于左右隧道圆心连线中点处。

模型尺寸80 m×96 m×40 m(X×Y×Z)。

模型中采用二维结构单元模拟管片,地层及注浆层均采用实体单元进行模拟。

三维有限元模型如图3所示。

管片壳结构单元如图4所示。

模拟区间机场道面下覆土体的物理力学参数如表2所示。

地层材料采用莫尔-库伦准则;注浆及管片结构材料均采用弹性准则,材料参数如表3所示。

图3 三维有限元模型图图4 等待层与管片壳结构单元表2 计算物理力学参数?表3 衬砌混凝土参数?4.2 计算步骤实际工程中由于盾构推进的距离较长,穿越土层情况较复杂,为便于计算,模拟中选取各特征点对应的里程作为典型断面,沿水平方向扩展96 m,以模拟盾构推进过程。

推进时由于周围土体是相对静止的,将盾构的推进作为一个非连续的过程,计算中假设盾构一步一步跳跃式向前推进,每次向前推进的长度为2个衬砌单元宽度。

为简化计算,模型中忽略盾构机的长度,交替钝化隧道单元和激活衬砌单元模拟隧道开挖过程。

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