【碩士】北京地鐵盾構(gòu)隧道施工引起的地表沉降及建（構(gòu)）筑物的變形控制標準研究【2008】

內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：地下工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：北京交通大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　北京地鐵十號線、四號線及機場線進行了大量的盾構(gòu)隧道設(shè)計與施工實踐。本文通過對這些工程的地質(zhì)條件、平縱斷面、環(huán)境條件、盾構(gòu)推進參數(shù)及所引起的地表沉降及建(構(gòu))筑物構(gòu)的變形進行了分析總結(jié)，系統(tǒng)地開展了對地鐵盾構(gòu)隧道施工引起的地面沉降及建(構(gòu))筑物的變形控制標準進行研究，結(jié)論如下：　　第一，將北京地鐵盾構(gòu)隧道所穿越的地質(zhì)條件分為兩類：一般地質(zhì)條件和困難地質(zhì)條件。　　第二，一般地質(zhì)條件、困難地質(zhì)條件及近接穿越條件時盾構(gòu)機的合理推進參數(shù)?！　?．一般地質(zhì)條件、困難地質(zhì)條件時盾構(gòu)推進參數(shù)　　1)一般地質(zhì)條件：平均推進速度30mm／min，峰值不超過50mm／min。刀盤旋轉(zhuǎn)速度一般為1．5-2．Orpm，初始掘進時暫時調(diào)到盡量低，維持在1．7rpm左右。盾構(gòu)機前點和后點的坐標差值應(yīng)控制在30mm以內(nèi)為宜，最高不可超過50mm?！　?)困難地質(zhì)條件：推進速度一般控制在15～20mm／min。刀盤的旋轉(zhuǎn)速度一般為0．7～1．2rpm，盡量維持在1．0 rpm左右。　　2．近接穿越情況時的盾構(gòu)推進參數(shù)　　1)近接穿越橋樁：合理土倉的壓力控制在1．0～1．5bar左右，掘進推力控制在800--1000t：刀盤轉(zhuǎn)數(shù)在1．5-2．Orpm；泡沫劑用量為20-25L／環(huán)，根據(jù)碴土性狀酌情加水；每環(huán)出碴量控制在3-3．5車以內(nèi)；每環(huán)注漿量要保證不少于4．5立方米(不同情況時可以適當(dāng)調(diào)節(jié))以確保充分填充管片背后間隙，盡量減小對橋墩樁基周圍土體的擾動?！　?)盾構(gòu)法施工穿越河流：平均掘進速度控制在30mm／min以內(nèi)；土壓力為1．0～1．5bar：確保穿越河流時盾構(gòu)及河流的安全性，平均掘進速度應(yīng)控制在10～15mm／min以內(nèi)；掘進推力控制在700～1000t：刀盤轉(zhuǎn)數(shù)在1．7～1．9rpm?！　?)近接穿越地面鐵路：正常掘進時速度控制在40～50mm／min以內(nèi)，穿越前后應(yīng)當(dāng)控制在20～30mm／min以內(nèi)，穿越時應(yīng)當(dāng)控制在15-25mm／min的范圍內(nèi)以減少開挖擾動；嚴格控制出土量，每環(huán)控制在40立方米-45立方米內(nèi)，可以根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整；推力一般控制在2500--3000t內(nèi)，刀盤扭矩一般控制在3000～3500kNm范圍內(nèi)，根據(jù)環(huán)境情況適當(dāng)調(diào)整；同步注漿注入壓力大小通常選擇為地層土壓力加上0．1-0．2MPa的和?！　?)穿越地面建筑物：正常推進速度控制在30-40mm／min，推進時速度應(yīng)當(dāng)控制在50mm／min以內(nèi)。穿越時的推進速度控制在10-15 mm／min。掘進推力控制在800-1000t；刀盤轉(zhuǎn)數(shù)在1．5-2．Orpm，盡量減小對所經(jīng)區(qū)域土體的擾動?！　〉谌岢隽艘话愕刭|(zhì)條件下、困難地質(zhì)條件下盾構(gòu)隧道施工引起的地表沉降合理控制標準值：　　1．一般地質(zhì)條件：根據(jù)一般地質(zhì)條件下地鐵盾構(gòu)隧道的地表變形控制值，設(shè)置地表沉降控制標準值的范圍為+5～15mm?！　?．困難地質(zhì)條件：根據(jù)困難地質(zhì)條件下地鐵盾構(gòu)隧道施工引起的地表實際沉降數(shù)值，我們設(shè)定合理的地表沉降控制范圍應(yīng)當(dāng)為+lO-20mm?！　〉谒模岢隽说罔F盾構(gòu)隧道在近接穿越情況下因盾構(gòu)隧道施工所引起的建(構(gòu))筑物變形控制標準值：　　1．近接穿越橋樁：橋樁地面處水平位移值應(yīng)控制在O-3mm內(nèi)；簡支梁橋相鄰橋墩差異沉降控制在20mm內(nèi)(縱向)；同一蓋梁各墩臺之間不均勻沉降控制值為5mm(縱向)；允許橫橋向相鄰墩柱之間不均勻沉降控制值為2mm以保證橋面的傾斜度?！　?．穿越地面鐵路：軌道整體沉降應(yīng)控制在10mm以內(nèi)；軌道差異沉降應(yīng)控制在5mm以內(nèi)；軌道結(jié)構(gòu)整體沉降控制在lO-15mm的范圍內(nèi)；軌道結(jié)構(gòu)差異沉降應(yīng)小于5mm?！　?．穿越地面建筑物：盾構(gòu)隧道穿越建筑物時，建筑物所允許地表最大沉降值不應(yīng)大于10mm?！　”疚乃岢龅亩軜?gòu)隧道施工引起的地面沉降及建(構(gòu))筑物變形的控制標準，將為今后北京地區(qū)地鐵盾構(gòu)技術(shù)的設(shè)計和施工提供依據(jù)?！　?

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