地鐵區(qū)間隧道過(guò)河過(guò)橋施工技術(shù)壹

地鐵區(qū)間隧道過(guò)河過(guò)橋

施工技術(shù)研究

XX有限公司·合肥

工程概況工程特點(diǎn)和難點(diǎn)研究路線(xiàn)洞外施工控制技術(shù)研究洞內(nèi)施工控制技術(shù)研究降水過(guò)程橋基響應(yīng)三維非飽和滲流耦合分析施工過(guò)程橋基響應(yīng)三維時(shí)空效應(yīng)分析實(shí)施與效果主要業(yè)績(jī)匯報(bào)主要內(nèi)容XX河1

工程簡(jiǎn)介區(qū)間隧道下穿XX河和XX西橋平面圖N櫻花西橋XX河區(qū)間隧道1.1XX河現(xiàn)況河床兩側(cè)為漿砌片石擋墻，河床底部為素混凝土基礎(chǔ)，河道基礎(chǔ)為素混凝土塊。河床寬度為14.9m。1.2XX西橋現(xiàn)況

XX西橋坐落于XX河上，總寬度為48m，長(zhǎng)度為44.6m，中跨長(zhǎng)15m，邊跨長(zhǎng)7.5m，橋頭搭板長(zhǎng)7.3m?？⒐と掌跒?988年11月。1.2XX西橋現(xiàn)況XX西橋下部結(jié)構(gòu)剖面圖XX西橋是石拱與寬幅T梁構(gòu)成的組合結(jié)構(gòu)。橋墩基礎(chǔ)為素砼，橋臺(tái)、橋墩為水泥砂漿砌塊石。1.2XX西橋現(xiàn)況1.2XX西橋現(xiàn)況隧道拱頂距橋墩基礎(chǔ)底為4.4m，區(qū)間隧道設(shè)計(jì)斷面形式為復(fù)合式襯砌，采用淺埋暗挖法施工。地層從上至下依次為：粉土、粉質(zhì)粘土、粘土夾粉細(xì)砂等，上層滯水埋深為3.2～4.8m。潛水埋深為9.65～19.6m。由于XX河對(duì)地層水的補(bǔ)給作用，地層含水飽和。1.3設(shè)計(jì)施工簡(jiǎn)介地質(zhì)條件復(fù)雜。地層軟弱，地下水豐富。工程難度大。由于地層軟弱，地下水豐富，XX河不能斷流，暗挖施工容易引發(fā)突泥突水等工程災(zāi)害。安全風(fēng)險(xiǎn)高。隧道拱頂距橋基僅4.4m，XX西橋車(chē)流量大，是重要的交通要道，不能影響橋梁的安全和正常使用，作業(yè)環(huán)境和地表環(huán)境的安全風(fēng)險(xiǎn)非常大。工期壓力大，作業(yè)環(huán)境(施工和加固)有限。據(jù)查新，國(guó)內(nèi)外無(wú)類(lèi)似工程可供參考，無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)利用。2工程特點(diǎn)與難點(diǎn)3研究路線(xiàn)施工安全現(xiàn)狀評(píng)估，制定控制標(biāo)準(zhǔn)等優(yōu)化施工方案、有效預(yù)測(cè)施工效應(yīng)、進(jìn)行工藝試驗(yàn)等方案實(shí)施、效果評(píng)估、對(duì)策、總結(jié)、推廣等施工工藝為：搭設(shè)北岸施工馬道→左岸筑U型草袋圍堰→左岸U型圍堰內(nèi)排水清淤→左岸U型圍堰內(nèi)鋪設(shè)防水毯→搭設(shè)南岸施工馬道→右岸筑U型草袋圍堰并拆除左岸圍堰草袋→右岸圍堰內(nèi)排水清淤→右岸圍堰鋪設(shè)防水毯→拆除南岸馬道→防水毯導(dǎo)流→拆除左岸U型圍堰→防水毯導(dǎo)流→拆除北岸馬道→恢復(fù)原河道設(shè)施。防水毯導(dǎo)流范圍為隧道對(duì)應(yīng)河床前后各70m范圍。4洞外施工控制技術(shù)4.1鋪設(shè)防水毯導(dǎo)流為防止XX河水直接滲入隧道，擬鋪設(shè)防水毯，開(kāi)挖前須對(duì)XX河進(jìn)行斷流引排。XX河防水毯導(dǎo)流施工XX河鋪滿(mǎn)防水毯管井施工須在XX河草袋圍堰內(nèi)排水清淤完畢后就立即進(jìn)行，施工完畢后鋪設(shè)防水毯，管井周?chē)嘤梅浪喊鼑?yán)密，防止接頭處滲水至隧道內(nèi)。為了確保暗挖過(guò)河過(guò)橋的安全，提前五個(gè)月對(duì)XX河進(jìn)行防水毯導(dǎo)流，防止河水直接補(bǔ)給地下，提前2個(gè)月進(jìn)行降水施工。4.2地表降水施工為了避免隧道上覆含水土層對(duì)隧道開(kāi)挖的不利影響，在XX河河床上平行隧道線(xiàn)路方向進(jìn)行管井降水。降水井平面布置圖過(guò)河段超前降水長(zhǎng)管棚鹿超前支桌護(hù)水平旋擱噴樁超搏前支護(hù)深孔注瘦漿加固葬圍巖垂直旋蹲噴樁超市前支護(hù)小導(dǎo)翼管加晨密注甩漿5洞內(nèi)珠施工磁控制睡技術(shù)5.1施工方踢案優(yōu)化安全性止比較增加在造價(jià)牢比較綜合螞進(jìn)度獨(dú)指標(biāo)為了木更好噴地研監(jiān)究降煙水過(guò)參程中晌的地框?qū)幼兠?，霉針?duì)扛該工碌程，沒(méi)進(jìn)行煙了非原飽和留土特業(yè)性試袖驗(yàn)研透究，我首次紐奉提出指了適究合該驕工程極的非沿飽和擠土體白變模猴型，酷即采均用飽幟和土刃的有檢效應(yīng)塔力原捕理來(lái)射計(jì)算堆飽和剖區(qū)的頂沉降劉變形誼量；鄉(xiāng)豐采用姜非飽狗和土豬本構(gòu)視模型下分別你計(jì)算騰土體必由于困基質(zhì)青吸力而增大辨而引味起的減收縮醫(yī)變形釣量和吳凈平壁均應(yīng)獅力減謎小而膏引起鹿的回謎彈量緩。6降水過(guò)枯程橋基帆響應(yīng)三晶維滲流-應(yīng)力耦烤合分析6.1非飽坦和土妖變形倡特性畏試驗(yàn)伐研究在地面趁沉降研愈究中，錯(cuò)目前基棍本都采赤用飽和勸土固結(jié)壺理論來(lái)煎計(jì)算沉者降量，滴實(shí)際上巾，地下聽(tīng)水位的揉降低會(huì)標(biāo)引起非宰飽和區(qū)湊域土體醋飽和度叉的減小地，導(dǎo)致福凈平均芽應(yīng)力降蹄低和基均質(zhì)吸力日增大，管非飽和潔土力學(xué)歇的研究退表明，墾土體基膨質(zhì)吸力素的增大碰也可造犁成土體蹤蝶的壓縮象，非飽犯和土區(qū)毒域中發(fā)姿生的沉沫降量是怪不可忽惡略的。非飽和栗土三軸宰儀－GD番S三軸表試驗(yàn)毫系統(tǒng)三軸診壓縮跨試驗(yàn)筐成果雄之一三軸主收縮芬試驗(yàn)餡成果忌之一計(jì)算模渣型整體顯計(jì)算騾模型橋基路酷面計(jì)算縫模型6.2過(guò)橋段閉非飽和繼變形滲關(guān)流-應(yīng)力首耦合兵分析降水后皺水壓初始水倆壓計(jì)算該成果孔壓隨殘降水過(guò)首程變化想曲線(xiàn)孔壓隨淋降水過(guò)味程變化鋪動(dòng)畫(huà)降水后名飽和度初始泛飽和譯度飽和斥度隨稍降水洗過(guò)程遣變化蘇曲線(xiàn)降水算后橋逆基沉亮降分慶布降水瞎后地設(shè)層沉唯降分辨布降水時(shí)芳相鄰橋助基差異倡沉降(1)水位降10m時(shí)，伍地表棚最大啟沉降可為21.糖37m自m，橋即基最客大沉格降為19.聚56識(shí)mm，地層弊和橋基身的變形娃基本一摩致，橋旬基之間誓的差異育沉降不云到2m洲m。(2倒)每降水恨位1偏m，引縫起的堅(jiān)地表蘆和橋球基的推沉降諸值約韻為2靈mm，降水藍(lán)所引起盾的差異穿沉降很侄小，可亦以忽略旱不計(jì)，浮因此，敘在實(shí)際蛇施工中量，如果形監(jiān)測(cè)橋雕基比較聞困難時(shí)歌，可以職通過(guò)監(jiān)琴測(cè)地表問(wèn)或地層嫩變形來(lái)雀近似反很映。(3綠)計(jì)算對(duì)余比分析穩(wěn)表明，去不考慮繼非飽和鋤區(qū)的變埋形特征(成果未浪示)時(shí)，計(jì)亞算值顯妨著偏小富。主要結(jié)任論與建繡議為了駛更好聾地預(yù)云測(cè)施哈工效歪應(yīng)，箏研究坐施工陶過(guò)程損中的信時(shí)空貴效應(yīng)價(jià)，針鎮(zhèn)對(duì)該繩工程壘，進(jìn)致行了頭土體均時(shí)間光特性瀉流變內(nèi)試驗(yàn)掩研究啊，首類(lèi)次提亞出了斬適合角該工忠程熔的土舞體流災(zāi)變理適論模當(dāng)型和丈經(jīng)驗(yàn)略公式卻。廣義Kel紀(jì)vin五單元耀模型和充時(shí)間硬突化經(jīng)驗(yàn)蓄蠕變模漂型擬合額效果較播好，廣釀義Kel自vin五單元模型拖流變奴方程否較復(fù)房誠(chéng)雜，壺?cái)M合乓參數(shù)柄較多羞；時(shí)岔間硬膽化經(jīng)碰驗(yàn)蠕黎變模拉型流腎變方錄程簡(jiǎn)板單，獲參數(shù)孔較少妖，進(jìn)欄行了墻優(yōu)先誤采用焰。7施工過(guò)縣程橋基狗響應(yīng)時(shí)虹空效應(yīng)擦分析7.1地層時(shí)獲間特性銜蠕變?cè)嚳蓑?yàn)研究大量監(jiān)境測(cè)數(shù)據(jù)某表明，謠地層、奧結(jié)構(gòu)物社對(duì)地鐵狂施工的道力學(xué)響蓋應(yīng)往往墓具有明觀顯的時(shí)激間效應(yīng)皇，這主譽(yù)要是巖場(chǎng)土材料半的流變丸性質(zhì)所對(duì)致。三軸流亡變?cè)囼?yàn)鍋系統(tǒng)33廣義Ke智lv位in三單元削模型典足型擬合雜曲線(xiàn)34廣義Kel涌vin五單稍元模西型典諒型擬迅合曲筐線(xiàn)35時(shí)間茅硬化膛經(jīng)驗(yàn)祥蠕變員模型曾典型川擬合登曲線(xiàn)計(jì)算模紋型7.2施工過(guò)柄程橋基俘響應(yīng)時(shí)捧空效應(yīng)欠數(shù)值分遼析整體計(jì)邁算模型橋基錫隧道票計(jì)算顯模型計(jì)算成據(jù)果變形跡穩(wěn)定光時(shí)模尖型沉共降分銀布變形決穩(wěn)定底時(shí)橋播基沉捏降分棵布橋基竿沉降語(yǔ)歷時(shí)殲分布橋基蠅差異逃沉降趕分布隧道拱猛頂沉降貢歷時(shí)分摩布施工完判成隧底礦非彈性付區(qū)分布施工忙完成把橋基促塑區(qū)獄分布隧道塑括性區(qū)歷時(shí)動(dòng)畫(huà)(1)施工占過(guò)程化中，茂橋墩割中間膀段底迷部范授圍會(huì)墾出現(xiàn)嗚一定逮的塑很性區(qū)帥，但禿塑性喇應(yīng)變衛(wèi)的值于很小延，基繡本上期仍處腥在彈羅性范窮圍內(nèi)冒，隨晃著時(shí)研間的煩增加豎，由影于土睛體產(chǎn)肯生蠕洲變，瞎非彈葬性區(qū)(包括塑狗性區(qū)和提蠕變區(qū))的范圍典會(huì)適當(dāng)暴增大，述但范圍效增加較句小。(2)左右鞠隧道女施工秤完成醬時(shí)橋塊基最莫大橫令向差鞏異沉蹄降為7m乖m，最捷大縱結(jié)向差棕異沉盾降為5m臟m，差摸異沉寸降較蝕小。(3色)地層蠕秤變主要舍集中在誰(shuí)開(kāi)挖后6天左較右的喬時(shí)間鉗段，姑變形壺、塑于性區(qū)猾、結(jié)罩構(gòu)的闊受力鐵都會(huì)草隨時(shí)愉間有遍一定叛程度繞的增濫長(zhǎng)，異考慮叔時(shí)間忽效應(yīng)而時(shí)，經(jīng)橋基貴、地緣瑞層的怒變形遙值比君不考樹(shù)慮大1/冷3左右唯，施霉工過(guò)庭程中2/3的變形堵是瞬時(shí)遵或掌子尋面移動(dòng)最形成的拒，1/漢3的變希形是挑土體刑的時(shí)狹間效茅應(yīng)形啊成的園。主要喜結(jié)論(1)降水過(guò)銷(xiāo)程數(shù)值歌模擬分孫析表明棋，降水耽引起橋跑基沉降識(shí)為19帶.5服6m桂m，差閑異沉霜降為2m劈燕m；施工堂過(guò)程時(shí)水空效應(yīng)松數(shù)值模濾擬分析蛙表明，遣施工引雜起橋基未沉降為19.絡(luò)83m裂m，差異表沉降為7mm；降水耀和施工爽共同引纏起橋基喝沉降為39尖.3噸9，差疊異沉住降為9mm，相對(duì)損控制標(biāo)鋼準(zhǔn)而言盲，累積歸沉降≤40鐵mm，差雄異沉兼降≤10即mm，擬惑定施餅工方腿案是滔可行玩的。(2舞)監(jiān)控示量測(cè)尿表明泳，降列水引倆起橋寺基沉苦降為16葬.5購(gòu)6m詳m，差她異沉母降為1.茄5m立m，施工譜引起橋因基沉降照為18.述14m返m，差異總沉降為4.堵7m蹲m；降宜水和言施工像共同充引起促橋基棟沉降肺為34.攔7，差異燒沉降為6.租2m臣m，均免小于贈(zèng)控制帆標(biāo)準(zhǔn)院，通魄過(guò)以發(fā)上數(shù)烏據(jù)說(shuō)紫明過(guò)果河過(guò)眠橋是手成功另的。8實(shí)施輛與效似果XX西橋特幟征點(diǎn)累汽積沉降湊曲線(xiàn)圖地表紙?zhí)卣魍c(diǎn)累氧積沉旗降曲北線(xiàn)圖(1旨)首次予提出縣北京姜地區(qū)暢典型兇土體拍的流鐮變理城論模稼型和掀經(jīng)驗(yàn)礎(chǔ)公式克。(2哥)首次提篩出北京歪地區(qū)典隨型土體拉的非飽部和土變臨形模型坡。(3)首次財(cái)完成臥降水許