组织设计中隧道工程

组织设计中隧道工程（精选11篇）

组织设计中隧道工程 篇1

摘要：对路桥隧道工程设计及施工中存在的问题进行了分析, 并对路桥隧道工程防水设计的优化措施进行了研究, 提出了树立安全型防水设计理念、注意防水板设置、选择合适的防水板材料等策略。

关键词：路桥,隧道,防水,设计,围岩

随着我国交通运输业的不断发展, 运输方式的发展速度也在不断提高。由于发展的需要, 在路桥工程中出现了越来越多的隧道工程, 但是, 各种因素的限制导致了路桥隧道工程的施工难度在不断加大, 出现了一系列的问题。因此, 我们应该运用新技术、新材料以及新工艺等来不断提高路桥隧道的设计水平, 提高路桥隧道的质量。

1 路桥隧道工程的概述

所谓的隧道是指修建于地下或是水下的建筑物, 从而保持地下空间孔道, 它是人类充分利用地下空间的一种有效形式[1]。一般来说, 隧道可以分为交通隧道、水工隧道以及矿山隧道等类型。

一般来说, 在路桥隧道工程中解决隧道的防水问题是重要环节, 这样不仅可以有效保证隧道工程的质量, 同时还能够从根本上消除隧道病害, 进而延长隧道的使用寿命。在解决隧道的防水问题时, 选择性能比较好的防水材料以及采取科学的施工方案是关键。因此, 在我国路桥隧道工程的设计过程中, 优化路桥隧道的防水设计就成为路桥隧道设计人员普遍比较关注的问题。

2 路桥隧道工程防水设计中存在的问题

当前, 我国在路桥隧道工程设计过程中应用最多的方法是新奥法设计施工。这种施工方法是在初期支护与二次初砌层之间铺设防水板, 同时在防水板与初护面之间铺设缓冲层无纺土工布。其中, 这种无纺土工布在出厂的时候就与防水板胶合成了双层结构。在二次初砌层中浇筑混凝土的时候, 应该添加适量的防水剂, 并要保证防水混凝土的抗渗透性能应该达到S6[2]。此外, 再利用纵向与横向的弹簧软管或是塑料管将二衬背后的积水引流至排水沟内。一般情况下, 这种设计方式能够满足路桥隧道工程的排水要求, 但是隧道衬砌的渗水问题, 特别是两板混凝土搭接缝处、隧道接口处以及排水管管节连接处等位置容易发生渗水问题, 且尤为严重。而要避免路桥隧道渗水现象的发生, 就必须加强设计与施工中的技术研究, 但目前来说仍是一个难题。

路桥隧道工程防水设计中主要存在以下几个问题:第一, 路桥隧道工程设计中“以排为主”的设计理念破坏了隧道结构与围岩之间密实的共同作用。首先, 从路桥隧道的结构上来说, 隧道的衬砌主要由内、外两个层次复合而成。就隧道衬砌的内层来说, 一般为二次衬砌, 它主要是由现浇的素混凝土或是钢筋混凝土构成;就隧道衬砌的外层来说, 一般为初期柔性支护, 它主要是由锚杆、钢筋网以及喷混凝土构成。在内、外层之间铺设防水层时, 由于外层表面会有凹凸不平的现象出现, 防水层的背面可能会出现空洞, 这就导致内、外层之间局部会产生空隙, 造成内、外层不能够整体承受压力。通常情况下, 往往是外层先受力, 然后外层会由于荷载而产生变形, 接下来才是内层开始受力。因此, 这种不均匀的受力导致外层容易先遭到破坏, 从而降低了复合初砌结构总体承受能力, 让隧道结构受围岩的约束不一致而形成裂痕, 加剧路桥隧道的渗漏水情况。其次, 从路桥隧道的围岩上来说, 在对路桥隧道的Ⅰ, Ⅱ类围岩进行初期支护的时候, 往往安装的是工字型钢拱架或者是钢格栅拱架。由于围岩对隧道的稳定性具有一定的影响, 因此, 在防水设计的时候必须依据围岩分类设计合理的隧道工程。第二, 路桥隧道工程的技术比较落后。由于路桥隧道的防水设计在施工技术上比较滞后, 因此设计出的路桥隧道的质量往往不高。这是由于施工单位对路桥隧道的施工材料要求比较简单、对施工要求不具体以及防水材料容易老化等因素导致的。就目前而言, 我国在隧道防水设计中用到的防水材料主要是塑料、橡胶等制品, 而这些材料在阳光的照射以及化学腐蚀的情况下容易发生老化现象, 进而影响到隧道的防水效果。

3 路桥隧道工程防水设计的优化措施

3.1 树立安全型的防水设计理念

第一, 施工人员应该掌握路桥隧道施工的新技术与新方法, 主要包括了盾构隧道的受力特征及隧道设计的分析方法、盾构隧道结构形式及最新发展趋势等方面, 特别要注意对特殊环境下的隧道工程应进行综合分析与设计。第二, 施工人员应该对隧道岩体各方面性能的参数进行认真计算 (围岩体计算参数见表1) [3]。对于隧道施工过程中, 围岩稳定能力比较差的地段, 应该采用超前支护或者是超前加固前方围岩的方法, 同时应该秉持先对隧道进行护顶再开挖的施工原则, 遇到渗水流的时候应该设置橡胶带盲沟引排。第三, 对隧道防水层的材料选择上, 应该选用强度高并耐腐蚀性的板材。在施工过程中, 主要将这些板材铺在初期支护和二次衬砌中, 并通过拼接这些板块使隧道的防水系统达到密闭或是半密闭的状态。第四, 在进行隧道工程施工时, 应该制定合理的施工方案, 并严格按照施工方案执行, 从而保障隧道工程防水系统的规范性。

3.2 注意防水板的设置

第一, 在放置排水板之前, 应对防水板进行及时处理。首先应该对防水板的表面进行处理, 然后对防水板突出的钢筋进行处理, 在这两项处理结束之后, 再对隧道表面进行喷射。如果不进行处理, 将无法发挥出防水板的防水功能。第二, 在大面积张挂防水板的时候, 应该注意拼接无缝隙。首先, 在张挂的时候要特别注意防止防水板出现褶皱现象, 对于出现缝隙的地方应该全部接上去。其次, 在购买防水板的时候, 应该多买一些, 这是为了防止对隧道进行初砌浇筑时, 防水板发生膨胀现象, 从而导致防水板的长度不够, 给隧道工程的施工带来不必要的麻烦。

3.3 选择合适的防水板材料

第一, 在防水板的内侧或是隧道的边墙, 应该适当增加机械保护装置的设置。首先, 应该保证防水板材料的耐高温以及耐穿透的能力, 这样才能有效确保隧道工程在钢筋操作过程中, 防水板不会受到损坏, 同时还能够减轻工作人员对防水板检修的负担, 有效避免防水板发生漏水现象。第二, 在隧道施工过程中, 应该对防水板进行适当调整。施工人员可以在二衬的内壁铺设防水板, 并尽可能的选用新型的防水板材料, 这样不仅能够方便对防水层的修理与维护, 同时还能够使防水材料与衬砌混凝土的老化时间尽量保持一致, 从而延长防水板材料的老化时间, 增加防水板的使用寿命。

4 结语

在我国经济高速发展的阶段, 交通运输业的发展对经济的腾飞起着至关重要的作用, 而路桥隧道工程是集设计、施工与工程管理为一体的一项工程。目前, 我国的路桥隧道施工过程中还存在着一系列的问题, 漏水、渗水问题尤为突出, 这就要求施工单位必须做好路桥隧道工程的防水设计, 可以从防水理念、防水板设置以及防水板材料选择这三个方面着手努力。只有不断提高路桥隧道的防水设计才能够提高路桥隧道的工程质量, 并保障路桥隧道的安全性。

参考文献

[1]张男男, 武建权, 宋秀美, 等.隧道路面防水粘结层材料的选择及性能研究[J].山东交通科技, 2013 (5) :71-73.

[2]曹志.隧道防排水施工[J].江西建材, 2014 (8) :20-21.

[3]黄林军.浅谈高速公路隧道防水施工技术[J].山西建筑, 2007, 33 (21) :346-347.

组织设计中隧道工程 篇2

当前，我国在路桥隧道工程设计过程中应用最多的方法是新奥法设计施工。这种施工方法是在初期支护与二次初砌层之间铺设防水板，同时在防水板与初护面之间铺设缓冲层无纺土工布。其中，这种无纺土工布在出厂的时候就与防水板胶合成了双层结构。在二次初砌层中浇筑混凝土的时候，应该添加适量的防水剂，并要保证防水混凝土的抗渗透性能应该达到S6[2]。此外，再利用纵向与横向的弹簧软管或是塑料管将二衬背后的积水引流至排水沟内。一般情况下，这种设计方式能够满足路桥隧道工程的排水要求，但是隧道衬砌的渗水问题，特别是两板混凝土搭接缝处、隧道接口处以及排水管管节连接处等位置容易发生渗水问题，且尤为严重。而要避免路桥隧道渗水现象的发生，就必须加强设计与施工中的技术研究，但目前来说仍是一个难题。路桥隧道工程防水设计中主要存在以下几个问题:第一，路桥隧道工程设计中“以排为主”的设计理念破坏了隧道结构与围岩之间密实的共同作用。

首先，从路桥隧道的结构上来说，隧道的衬砌主要由内、外两个层次复合而成。就隧道衬砌的内层来说，一般为二次衬砌，它主要是由现浇的素混凝土或是钢筋混凝土构成;就隧道衬砌的外层来说，一般为初期柔性支护，它主要是由锚杆、钢筋网以及喷混凝土构成。在内、外层之间铺设防水层时，由于外层表面会有凹凸不平的现象出现，防水层的背面可能会出现空洞，这就导致内、外层之间局部会产生空隙，造成内、外层不能够整体承受压力。通常情况下，往往是外层先受力，然后外层会由于荷载而产生变形，接下来才是内层开始受力。因此，这种不均匀的受力导致外层容易先遭到破坏，从而降低了复合初砌结构总体承受能力，让隧道结构受围岩的约束不一致而形成裂痕，加剧路桥隧道的渗漏水情况。其次，从路桥隧道的围岩上来说，在对路桥隧道的Ⅰ，Ⅱ类围岩进行初期支护的时候，往往安装的是工字型钢拱架或者是钢格栅拱架。由于围岩对隧道的稳定性具有一定的影响，因此，在防水设计的时候必须依据围岩分类设计合理的隧道工程。

第二，路桥隧道工程的技术比较落后。由于路桥隧道的防水设计在施工技术上比较滞后，因此设计出的路桥隧道的质量往往不高。这是由于施工单位对路桥隧道的施工材料要求比较简单、对施工要求不具体以及防水材料容易老化等因素导致的。就目前而言，我国在隧道防水设计中用到的防水材料主要是塑料、橡胶等制品，而这些材料在阳光的照射以及化学腐蚀的情况下容易发生老化现象，进而影响到隧道的防水效果。

地质雷达检测在隧道工程中的应用 篇3

【关键词】公路隧道；地质雷达；检测；超前预报；应用

1、工程概况

小北山二号隧道为长隧道，按左、右线分离布设。左线隧道起讫里程ZK19+571～ZK21+091，长1520m，揭阳端洞口采用削竹式，洞口设计标高30.353m，惠来端洞门采用削竹式，洞口设计标高17.398m，坡高0.5%～-1.317%，隧道最大埋深约209m。右线隧道起讫里程ZK19+599～ZK21+081，长1482m，揭阳端洞口采用削竹式，洞口设计标高30.493m，惠来端洞门采用削竹式，洞口设计标高17.490m，坡度0.5%～-1.321%，隧道最大埋深约212m。隧道位于丘陵地区，山体地形陡峭，山体植被较发育，山体发育花岗岩孤石，大小不一。隧址区基底主要为燕山期花岗岩，局部见辉绿岩岩脉，覆盖层由粘土、全～强风岩组成，基岩由中～微风化岩组成。隧址区地下水类型主要为潜水，含水层主要为第四系松散层的孔隙及中～微风化岩的风化裂隙。

2、地质雷达的发展及其应用

随着社会的高速发展，有很多的方便加上很多的仪器可以在岩土勘察中使用，重要的方法有弹性波法及其电磁波法。在实际工程当中经常使用的电磁波法就是地质雷达，隧道地震探测仪比较适合远距离宏观的地质问题探测；并且地质雷达方法可以结合高频电磁波而进行非常快的无损伤探测，因此频段非常高的话可以在隧道结构当中进行检测。

公路的隧道工程埋深、规模以及数量随着时间的增加而不断地变多，而在施工的过程当中也遇到了很多复杂的工程地质条件。虽然说在设计以前都作了非常详细地质勘察，但是在隧道实际的开挖施工当中，还会有非常多的问题发生的。从这些方面就可以很好地说明，在隧道施工过程当中的围岩稳定性状况以及一些掌子面前方的实际情况，并且做出及时地超前预报。当隧道发生一些事故或者竣工以后，应该结合现行的规范上面要求以及隧道本身的结构特性，不但应该在隧道的表面进行观测以及净空断面进行测量，需要的时候还应该采用地质雷达进行一些更深入的检测，例如围岩的密实完整稳定的情况、钢拱架的分布情况、有无离析以及蜂窝麻面、衬砌混凝土的均匀一致性以及相对应的完整性以及衬砌有效厚度等等。经过实际的情况可以证明，地质雷达技术可以在隧道的施工当中作出非常详细的超前地质预报。

现在，地质雷达检测技术已经发展到了单点探测以及连续探测的实时自动成图。而国外的国家探地雷达基本上是单脉冲雷达，其工作的频率在50到2G赫兹，最为代表性的国家是美国和加拿大。

在现场的实际工程当中，因为地层对电磁波的衰减以及仪器对目标随着精密度增大而增加，因此不同的频段探测的要求也就不同，如表1所示。

表1 不同频段的应用范围

频段目标实用范围

甚高频（30～300MHz）衰减大的介质或者远距离目标详勘，普查勘探

特高频微波段（0.3～3GHz）衰减小的介质（小以及浅部目标）针对性的检测

我们国家所生产的一系列地质雷达，结合地下工程的超前预报的特点，采用的是脉冲调制式，这个的探测距离非常大，而且分辨率也非常高，其工作的频率大约在160到220兆赫兹，其探测的距离可以达到40到60米，可以很好地适应超前地质预报以及部分的工程检测。

3、探测的原理以及方法

结合设计的图纸以及设计的任务书按照规定进行开展地质超前预报的工作，其预测应该是沿着隧道纵向三十米的范围以内对一些不安全的地质问题进行检查，对前面的地层岩性变化以及水文地质特征（软弱岩层的分布、断层发育及其影响带、水的赋存情况等）进行探测，对隧道围岩的级别进行分析，并列出一些施工的建议，确保隧道施工的安全，减少一些不必要的损失，为动态的设计提供所需要的地质参数，从而可以更好地为隧道施工进行服务。

结合电磁波的双程走时，可以分析确定探测目标的形态以及结构特性，如图1所示。

图1 地质雷达探测原理图

本次的地质预报使用的是地质雷达系统，运用了空气耦合型100兆赫兹的天线，结合探测的前方岩石的特点以及现场施工的条件，对距离30米左右进行详细地探测。而这次预报的工作面位于ZK19+735里处的地方，使用一些点测的方式，使用一系列的方法对工作面的正前方进行详细地预测。

4、数据的处理以及得出来的结果

对实际测量出来的资料用一系列的软件进行处理分析，再结合现场的岩性所具体的实际情况，选择一个比较适合的相对介电常数，进而得出来一些成果，在成果的解释当中，开始的时候，假如发现了有非常明显的反相位反射波组出现的话，就应该岩性变坏的一个表现；假如发现了有非常明显的正相位强波反射波组出现的话，就应该是岩层岩性变好的一个表现，结合反射波反射强度的实际大小就可以区分反射界面前方介质的一系列的特征。

依据雷达数据处理结果并结合地质资料分析得出以下预报结果：

（1）掌子面为强风化花岗岩，上方自稳能力差，中部伴随严重掉块，局部潮湿明显，推断围岩级别为Ⅴ级。

（2）掌子面右側前方4～10m（ZK19+739～ZK19+745）区域反射信号强烈，同相轴紊乱，推测此区域与掌子面情况类似，有明显破碎带，围岩完整性差，推断围岩级别为Ⅴ级。

（3）掌子面前方10～15m（ZK19+745～ZK19+750）区域反射信号衰退稳定，同相轴平稳但仍存在断开处，推测此区域岩性略微好转，但依旧破碎且含水，推断围岩级别为IV级。

（4）掌子面前方15～30m（ZK19+750～ZK19+765）区域信号较弱，加大增益后发现同相轴较为连续，推测此区域岩性好转，级别应为IV级。

依据结果给出的建议：

（1）ZK19+735掌子面围岩为强风化花岗岩，自稳能力差，局部潮湿明显，中部掉块严重，应严格控制进尺，加强支护，预防坍塌。

（2）掌子面前方10m区域围岩与掌子面情况相似，稳定性差，破碎带明显，容易坍塌。严格控制进尺，及时做好初期支护工作并保证强度，防止掉块与坍塌，同时做好排水工作。

（3）掌子面前方20m区域后，岩性有所好转。建议采用上下台阶方法，并严格控制进尺，及时做好初期支护工作并保证强度，防止掉块与坍塌，同时做好排水工作。

5、结束语

地质雷达在隧道工程施工或者是后期的运营过程当中，可以很好地对工程的质量进行详细地检测，可以更严格地控制工程的质量，更好地检查工程的缺陷。假如说天线的频率特性以及工作的方法有一定的影响，而地质雷达在对介质参数的探测当中，还存在很多的争议，那么经过不断地完善以及发展，地质雷达在隧道工程检测当中一定有一个非常重要的角色。

综上所述，应用地质雷达在地质超前预报当中可以精准地探测预报隧道施工当中危害的工程施工安全的相关地质灾害。而地质雷达可以探测出来隧道的结构中重要的施工缺陷，可以为有问题的隧道提供一些非常可靠的依据，这样就可以提高工作的效率，并且节省一些资金。

参考文献

[1]李二兵，谭月虎，段建立.地质雷达检测在隧道检测中的应用[J].地下空间与工程学报，2012（02）：267～270.

[2]杨建，张毅，陈建勋.地质雷达在隧道工程质量检测中的应用[J].公路，2011（03）：52～64.

组织设计中隧道工程 篇4

关键词：隧道,机电工程,设计安全

0前言

广泛意义上隧道的种类很多, 本文采用使用是狭义的概念, 即公路隧道。因为地理地貌条件, 有时公路需要穿越高原、山区、丘陵地带, 这是就形成了一个特殊构筑物:公路隧道。公路基本要求就是安全通行, 为了满足这一要求, 公路设计系统里面包括隧道机电工程。机电工程的作用就在一些较长的隧道配备照明、通风、消防等机电设备。我国《安全法》提到“预防为主、安全第一、标本兼治”的理念。机电工程设计的出发点就包括安全方面的考虑。下面就隧道机电工程中有关安全方面几项设计进行总结。

1照明设计的总结

隧道机电工程里面的照明工程就是为了提供足够的光照度供人民在隧道中通行, 这里里面的入口光线设计、过渡段光线设计、基本段和出口段光线设计都要考虑安全因素。入口段光线设计:对光线明显变化, 人的眼睛需要一定的调整时间。如果隧道入口光线设计不合理, 驾驶员在入隧道后会因为人眼需要对光线变化适应期而产生短暂的“失明”而造成交通事故。过渡段光线设计的目的为了让驾驶员适应隧道这个驾驶环境, 所以这一段路程的照明应该是渐变的, 就是将入口段的较强照明逐渐下降到基本段的强度。因为人眼对光照变化的适应有一定极限范围, 如光亮变化大于1:3, 人眼就很难没察觉的适应。过渡段应该以基本段照明强度三倍为上限。基本段光线设计:一般基本段是整个公路隧道中最长的部分, 这里面的光线好坏直接影响驾驶员在隧道驾驶安全问题。其光线的设计基本按照隧道的长短和人类对光线的舒适程度来确定。出口光线设计的目的和入口段一样, 防止出现因亮度差异, 减少驾驶员对光照的适应时间。

我们本着安全考虑, 规范这四个方面的设计, 专门起草了《公路隧道照明设计规范》。整体上来说取得的效果是良好的。但是也有不少情况存在。主要情况如下:应该设置光照的隧道没有设计光照, 《公路隧道照明设计规范》规定在100m以上的隧道都设计照明, 为了降低成本有些500米左右的隧道都没有照明设施。有些隧道有了光照设计, 为了运行成本考虑, 不开启或者不全部开启。我们隧道照明设计中明确规定照明控制应根据季节和光照等六种情况进行控制, 但是, 从设计开始时, 就没有严格的数据库支持这个控制方案, 设计过程也基本没有很成熟的办法来实现这个要求, 在验收光照设计时, 也基本不能全部验证这方面的设计。

根据上面情况, 我们应该更加监督《公路隧道照明设计规范》的落地情况。季节和光照的问题, 我们更应该从建立数据库、设计更加科学、实用的控制系统来实现这个有关安全的设计要求。技术上, 应该提倡充分利用减光措施和设置合理的交通诱导标志来完善隧道照明设计, 应该鼓励使用节能灯具。

2通风设计的总结

公路隧道是一个相对封闭的空间, 自然空气流通不畅, 尤其是一些比较长的隧道。公路隧道的里面的空气质量很差, 有害气体主要来源于汽车排出一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物、醛类、有机化合物等汽车尾气, 其中威胁最大就是一氧化碳气体。再者汽车行驶过程中产生的灰尘也是造成空气质量差原因之一。扬尘还能降低隧道内可见度影响隧道交通环境。隧道通风设计就是引进大量新鲜空气, 排出一定量汽车产生的废气, 这样的做法可以稀释空气有害物质的含量, 提高可见度, 从而保证人体健康和车辆行驶安全。同时, 通风还是预防和扑救火灾的一项有效设计。

我国现有通风设计主要纵向通风、横向通风、和半横向流出通风这三种形式。比较三种通风方式, 各有利弊。选择隧道通风方式主要考虑隧道长度和最大设计交通流量这两个因素。确定通风方式后, 配齐相应数量的风机。机电工程设计中, 还需要确定不同交通条件下的通风控制模型。我国《公路隧道设计规范》中规定了一氧化碳、可见度、风速等数据, 机电工程设计安装氧化碳 (CO) 、能见度 (V I) 和风速仪 (TW) 等检测仪器自动采集数据, 通过通风控制计算机运算来调控通风大小。近几年, 我国隧道设计中通风设计技术得到国内外专家的认可, 例如络云山隧在通风设计上就大胆创新, 取得良好的经济和功能效益。不过, 为了降低工程成本, 选用的模式没有问题, 可是依据的基础数据往往比较小, 也就是没考虑极端情况。这是通风设计中的安全隐患。这样就要求通风设计参照更加真实的数据, 设计量要加上一定量的安全系数。

3消防设计的总结

公路隧道中的特殊空间和运行条件决定消防设计的重要性。公路隧道这个相对封闭的空间和大量机动车辆的运动都容易造成火灾和火灾发生后损失比较大现在消防设计中主要有化水消防和化学消防以及报警、监控和控制系统。消防系统中机电工程主要从监控隧道环境和报警设计为主, 比如, 测定隧道中空气的可燃气体的浓度来起到预警的作用;通过设计手动和自动火灾报警按钮来达到出现火灾时能第一时间确定发生火灾的位置或者区域的作用, 并在火灾刚开始时, 启动水消防。对火灾情况实时监控的设计可以让监督人员随时根据火灾情况做出科学、合理的疏散方案。机电工程中这些设计对处理火灾起到很好的作用, 是隧道消防系统中重要的一部分。近几年, 我过越来越重视这方面的设计, 取得很好的效果。不过也存在一些问题:机电设计工程中预防设计还不是太科学和实用, 这方面需要采用更加先进的技术来实现;机电工程中有这方面的设计, 可是设计时考虑的情况比较单一, 不能完全满足复杂的情况变化。这需要我们设计时要基于比较严重的来设计。

4总结

总之, 安全无小事。隧道机电工程这三项有关安全的设计是机电设计中需要优先考虑。我们应该在现在的基础上, 吸收更多先进技术、积累理论和现实数据进一步提高隧道中安全系数。

组织设计中隧道工程 篇5

摘要：并行隧道施工中洞室相互影响相当复杂的问题，论文以渝涪段增建二线隧道为例，通过隧道总体处理方案，重点介绍了典型工程施工中的技术要点。充分说明了施工方法、开挖顺序、支护方式、洞室之间的间距，都会影响洞室的相互稳定性。在施工程中应充分掌握各个因素对并行隧道开挖的影响，保证工程的顺利进行。

关键词：小净距;铁路隧道;洞室间距;围岩

1.工程介绍

重庆至涪陵段铁路是渝怀铁路的西段，线路起于重庆北站，止于涪陵站。渝涪段既有隧道共27座，其中单线隧道长26037.39m，双线隧道长301m，喇叭口隧道长269m，总长26587.39延米，占该段正线长度的26.99%，其中界牌坡隧道为最长隧道，长3550.70m，部分隧道衬砌存在“局部渗漏水、局部损坏”等病害问题。本线为增建二线，部分新建隧道与既有线线间距小于25m工程受既有线影响施工难度较大。

2.临近既有铁路隧道总体处理方案

(1)临近既有隧道施工应遵循”微台阶、短循环、控制爆破、勤量测、早封闭”的总体原则，根据对新旧隧道的监控量测结果，实时调整控制爆破参数及衬砌支护参数。(2)洞口至分界里程明挖段增建二线与既有线之间设置防护排架，采用控制爆破或者非爆破开挖。(3)为保证新建隧道及既有隧道运营安全，增建二线隧道洞门应与既有隧道洞门齐平或者超前既有隧道洞门提前进洞。(4)线间距小于15m的隧道段，先根据既有线隧道现状对既有隧道进行加固，必要时辅以拱墙φ42小导管注浆加强支护，再进行新建隧道施工，施工时采用非爆破开挖，初期支护采用全环I20型钢钢架及拱部大管棚或φ42小导管超前支护，二衬采用钢筋砼加强衬砌。

3.工程实例

3.1新桂花湾隧道

3.1.1隧道概况

隧道位于重庆境内，穿越查家祠堂、古楼山，进口里程为YDK75+577，出口里程为YDK77+435，中心里程为YDK76+506，全长1858m，最大埋深82.6m;隧道穿越侏罗系中统上沙溪庙组泥岩夹砂岩、砂岩，隧道穿越一向斜核部，节理发育，砂岩段地下水较发育，地下水对砼不具有侵蚀性。隧道纵向坡度为3.0‰和5.2‰的单面上坡。增建第二线新桂花湾隧道位于既有线桂花湾隧道与川维专用线桂花湾隧道中间，YDK75+577~YDK75+710段距既有隧道约11～25m，为全线距既有线线间距最小的隧道。

3.1.2工程措施

(1)YDK75+570~+577进口路基段距既有线约10.4m~11.0m，施工时采用控制爆破开挖，爆破震动速度不大于5cm/s;同时对既有线采取C类防护，即单层防护排架措施。因线间距较小，增建二线隧道洞门设计与既有隧道洞门齐平，新洞门施做前需对既有隧道洞门部分拆除，既有洞门靠新线侧部分洞门采用机械切割拆除，后植入钢筋，与新线洞门整体浇筑。

(2)YDK75+577~YDK75+710段与既有线线间距约11～25m，该段既有隧道局部存在渗透水状况，新线施工前对新旧隧道之间岩柱采用φ42小导管注浆加固;加固工程应于新建工程施工之前完成。

(3)YDK75+577~YDK75+620段线间距为11~15m，该段施工采用机械开挖，右侧壁导坑引入，施工外侧边墙，再分部分层开挖其余部分。

(4)YDK75+620~YDK75+710段线间距为15~25m，采用微震动控制爆破开挖，分段毫秒起爆;每一分段的爆破装药量不得超过6kg，爆破速度不得大于2.5cm/s，二衬采用加强型钢筋砼衬砌。为减小开挖对邻近既有隧道的`影响，该段隧道采用分步开挖(预留核心土)，每循环进尺不得大于1米，并及时做好初期支护。

(5)对新旧隧道进行观测和监测。观、监测点一般每10m设一组，每组不少于4个测点(隧道两侧拱脚、边墙)，监测异常区及隧道存在病害时视病害形态、位置相应加密，观测点为石膏或砂浆贴片，监测点为反光点。既有隧道测点系统建立后，应进行初始测量并记录在案。

3.2新界牌坡隧道

3.2.1隧道概况

隧位于重庆石沱镇及涪陵市石龙场管理的长江防护林带，属山区地貌，进口里程为YDK84+102，出口里程为YDK88+345，中心里程为YDK86+223.5，全长4243m，最大埋深250m;隧道穿越侏罗系中下统自流井组泥岩夹砂岩、侏罗系下统珍珠冲组泥岩夹砂岩，三叠系上统须家河组砂岩夹泥岩、页岩及煤层煤线，隧道穿越黄草峡背斜、申家沟断层，节理裂隙发育，YDK84+423~YDK85+502段地下水发育，地下水对砼结构具硫酸盐H2型侵蚀性。隧道于YDK85+746.02上跨重钢专用线界牌坡隧道，两线路中线交角约77°，内轨顶面高差仅10.02m。

3.2.2工程措施

(1)隧道于YDK85+746.02上跨重钢联络线界牌坡隧道，两隧道内轨顶面高差为10.02m，岩柱净厚度仅0.61米。为确保隧道施工的安全，采取重钢联络线隧道先行穿越交叉段，并在重钢联络线隧道二衬达到一定强度后，再行新界牌坡隧道交叉段的施工,如图2。

(2)对交叉段重钢联络线界牌坡隧道初期支护采用双层型钢钢架及超前小导管加强支护，钢架间距0.6米/榀，二衬采用80cm厚钢筋混凝土加强衬砌。上部隧道YDK85+725~YDK85+765段采用III级底板加强衬砌。

(3)因上、下隧道净岩柱仅0.61m，上部隧道待下部隧道先行穿越且二衬施做超前不少于20米后再行施工。为防止破坏下部隧道初支及二衬，上部隧道开挖采取分层机械开挖，逐层剥离，每次施工厚度不超过0.5m，每次施工进尺不超过1m，并及时支护和衬砌，以减少对下部隧道结构的影响。

4.结语

由于既有线行车密度大，增建二线施工应严格保证既有线运营安全。渝涪二线铁路现已顺利贯通通车，施工期间未发生危及既有线运营安全的事故。设计所采取措施能保证既有线运营及新建隧道施工安全，为类似工程提供参考。

参考文献：

[1]李治.Midas/GTS在岩土工程中应用[M].北京：中国建筑工业出版社,.

组织设计中隧道工程 篇6

关键词预应力锚索;作用机理;施工工艺;特点;应用范围

中图分类号U45 文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0128-01

1预应力锚索结构

预应力锚索能快速成孔施工,快速承载。锚头为标准锚头,置于锚索孔孔底,其作用是为整个锚索提供孔底的点锚固力。注浆管为内径比锚索孔小的胶管,长度与钢绞线相同,绑扎在钢绞线上,距离锚固头15cm左右处开一个出浆口。套管也为内径比锚索孔小的胶管,在自由段安放,将钢绞线包裹,并在端头用胶布将关口与钢绞线之间的缝隙封闭,使注浆时浆液与钢绞线隔离。

2预应力锚索作用机理

预应力锚索是一种点锚固和径向锚固相结合的混合式新型锚索,它分为内锚固段、自由段和外锚固段。使用时,索体被强制性压人的浆体紧固,外锚固段注浆体全长与岩孔壁接触,通过摩擦力而产生有效锚固作用,与此同时,锚索头部的点锚亦被浆液压人孔底,从而起到悬吊锚固作用。又由于该锚索还有一定长度的自由段,且无侧压限制,因而可随岩体变形而自由伸缩,因而起到了既能适合于大变形,又能有效锚固的作用,可确保锚索锚固的有效性。

3预应力锚索安装及施工过程

3.1预应力锚索施工工艺

施工工艺主要包括造孔、编束、锚索安装、注浆加固、张拉、锚头固结和防护等。

1)造孔:按设计要求测量放线定孔位后,即可进行锚索的钻孔。因钻孔的目的是安装锚索,因而要求成孔状况良好。如孔口破碎或坍孔,则要设法处理。2)编束:该工序可与造孔同时或提前进行。编束前先对钢绞线外观进行检查,检查合格后的钢绞线才能使用。若局部有锈,应进行除锈,若锈蚀严重的应剔除。编束时应严格按照设计图纸对中支架、固线塞、限浆环等,保证锚索“平、直、顺”。3)锚索安装:锚索孔钻成后,将相应的锚索人工至孔口穿索。主要质量问题是应保持锚索在锚孔中的平直、均匀,特别是在自由段和固结段之间不应有严重的弯曲。4)注浆加固:锚索注浆有3个目的:形成与岩土层的固结段,提供基本锚固力和预应力的作用基点;提高锚固承载作用和加固效果;防腐下倾式钻孔注浆,要和安设锚索的同时下入注浆管。上倾式钻孔注浆要安设排气管。注浆充满钻孔即可结束注浆工作。5)张拉:预应力张拉工具主要有千斤顶、油泵以及油压表、高压油管等。低预应力锚杆也可采用扭力扳手。张拉施工应尽量采用单根对称,分级逐渐施加,慢加载的方法。最终的张拉值应较设计值更大一下,成为超张拉,以解决预应力损失的问题。6)锚头固结:预应力张拉达到设计值后,作好记号。观察三天,没有异常情况即可用手提砂轮机切除多余钢绞线,然后支模,用水泥砂浆封锚。7)防护:包括索体材料的防护,张拉前锚束在钻孔内的临时性防护和张拉后全孔的永久性防护。索体材料的防护和临时性防护包括在索体上加金属镀层,涂有机质涂料,改变周围介质性能等,而永久性防护则以水泥封灌为主。

3.2预应力锚索施工注意事项

1)钻孔应严格按标出的孔位钻孔,开孔误差小于10cm,孔底误差小于15cm。锚管(索)孔位可在喷射混凝土前预埋管,钻孔时从预埋管中钻进,可避免打到钢筋,有利于钻孔定位和成孔;2)成孔后,应用风钻在孔内插拔1到2次进行顺孔,然后用高压风插入孔内清孔,以利于安装锚管(索);3)锚管孔应钻至设计深度,并适当超过锚管长度,才能保证锚管的外露长度达到加垫板和张拉的要求;4)锚管(索)鉆孔应尽量垂直喷混凝土面,以达到最佳加固效果;5)安装注浆管、锚管时,在管身靠近孔口段缠绕麻丝,以便封浆;6)锚索所选用浆材应满足长期强度需要,尽可能选用长期强高的浆材;7)注浆应保证注浆压力,使孔内浆液饱满;8)施加预应力应在浆液达到80%强度以上时进行;9)一个循环锚索施作完毕后,按设计要求做拉拔试验,如不能满足要求,应在相应位置补打锚索,直到检验合格。

4预应力锚索的特点

1)预应力锚索是以高强钢丝束组成的杆体,能在比较小的洞室中安装,其抗拉强度远高于一般的螺纹锚杆,而且当拉力达到一定的数值后,杆体有良好的弹性变形,能很好地适应持续变形,并逐渐释放应力地特性,从而能有效地控制松软围岩的大变形,满足施工需要;2)锚索自张拉预应力起,随着围岩的变形,锚索轴力逐渐增大。随着围岩变形的收敛,轴力增加幅度慢慢减小,之后基本稳定。3)对于变形大的围岩,小级别预应力的柔性锚杆锁定值不宜较大,否则,较大的杆体应力将会达到或超过其允许破断荷载,从而使柔性锚杆被拉断。

5预应力锚索应用范围的探讨

1)应用于隧道支护结构中。在高地应力松软破碎的围岩地段,易产生大变形,取代在隧道上半断面所架设的横向钢管支撑。这种预应力锚索即可实现点锚,又具有有效摩擦锚固;安装快捷。索体在一定范围内自由伸缩,能满足大变形要求。2)在通过顺层滑坡地质的隧道工程中。顺层是岩体层理方向与线路方向平行的一组结构面,且岩层层面较光滑,层间结合力差,或受节理相交的影响,岩体相对破碎,故一旦坡角遭到破坏,岩体会顺层塌滑的现象,对隧道的结构造成破坏,影响隧道的使用。可以对坡面进行加固处理,根据滑坡体厚度、岩体情况采用挂网喷锚、导管注浆、预应力锚索一钢筋砼格构梁等方法。3)在煤矿巷修施工中的应用。随着矿井老化和开采水平的延深,造成矿井的维修工作更加繁重。巷修工作在矿井生产过程中及其重要,一般巷修支护方式不能达到设计要求,从而造成巷道的重复修复,增加了修复工作量和巷修成本,给安全生产带来很大的影响。预应力锚索是主动支护方式,与传统的被动支护相比,更能有效地克服较大构造应力及围岩压力,保持围岩的长期稳定。4)在隧道出口仰坡加固中的应用。通过类似后张法的原理使仰坡稳定。锚索通过设置于完整或稳定的地层中的锚固段提供锚拉力,通过自由段实现预加应力,在坡丽设置顺坡的钢筋混凝土框架作为抑制体,通过锚夹具对锚索施加应力后锁定在框架上,从而将仰坡表层不稳定层牢牢固定在其下稳定层上,增加仰坡稳定能力。

参考文献

[1]冉平,刘辉.隧道通过顺层滑坡地段的治理措施探讨.2007.

[2]孙华."锚注+锚索"支护工艺在巷修工程中的应用.2009,12.

[3]靳昭然.预应力锚索在隧道仰坡加固中的应用及监测.2008,5.

[4]李振超.大坪山隧道预应力锚索加固高边坡施工实例.2005.

[5]韩立军,张茂林,贺永年,林登阁等.岩土加固技术.中国矿业大学出版社,2005,9.

作者简介

组织设计中隧道工程 篇7

1 隧道工程概况

笔架山隧道工程是张唐铁路的长大隧道之一, 它位于河北省承德市兴隆县境内的燕山山脉中段, 属于侵蚀性低~中山区, 地形切割中等~较深, 沟谷狭窄, 海拔一般为500~900m区内植被发育, 以灌木为主, 隧道所经山脉海拔高程在470m~779m.隧道全长5534m, 最大埋深300m, 隧道范围穿越地层较为复杂, 洞身范围穿越侏罗系侵入二长斑岩脉及正长岩脉;侏罗系中统髫山组安山岩、九龙山组凝灰岩、砂岩。受燕山造山运动影响, 该隧道所传越地段出现多处褶皱和断层破碎带, 地下水较为发育, 主要有孔隙水和裂隙水两种形态。

隧道总长度为5534m, 其中Ⅴ级围岩89m、总长度比例1.6%;Ⅳ级围岩422m, 总长度比例7.6%;Ⅲ级围岩2249m, 总长度比例40.6%;Ⅱ级围岩2774m, 总长度比例50.2%。

隧道为单洞双线设计, 标准线间距为4m, 综合考虑建筑限界, 维修等要求, 内轨顶面以上净空横断面积为63.6m2;隧道进口位于半径为3000m的右偏曲线上, 曲线长度612.67m;隧道从进口至出口位于5.5‰的下坡上。

该隧道从2011年开始施工, 采用双口掘进施工, 至2013年11月底贯通, 扣除冬休时间, 共用时21个月, 平均月进尺110m, 其中IV级围岩月最大进尺110m。爆破完毕后轮廓圆顺, 超欠挖量很小, 不仅为后续工序施工提供了便利条件, 而且节约了大量成本。

2 隧道工程的爆破设计

2.1 选择合适的爆破器材以及炸药

爆破器材以及炸药的用量与炸药本身的威力、围岩的性质、以及炮眼的直径和深度等是息息相关的, 同时在爆破器材的选择时还要注意满足装渣作业和围岩扰动程度的要求。该隧道工程根据上述的条件和要求在爆破设计和施工过程中选用了防水乳化炸药, 采用塑料导爆管传爆作为起爆系统来控制隧道工程的爆破, 周边的炮眼使用导爆索起爆, 并将炸药按照相关的爆破设计要求分成数段均匀绑在了小竹片上, 以此来保证合适的装药间距。其中炸药的药卷直径为不超过29mm, 以实现不耦合装药的理念。此外, 所有的炮眼在装入了炸药以后, 要在20cm范围内用黄粘土堵塞。为了在最大程度上避免爆破对隧道工程围岩产生不利影响, 还采用非电毫秒雷管微差控制爆破技术, 来达到光面爆破和预裂爆破的效果。为了使爆破达到最好的效果, 要在现场进行爆破试验, 然后依据实验的结果对爆破器材以及炸药的选择进行修正, 直到取得最好的爆破效果[2]。

2.2 合理选择开挖方法和进尺

经过对该隧道工程围岩状况的深入调查和研究, 在爆破设计阶段我们决定采用采用中空孔斜眼楔形掏槽作为主要的掏槽型式, 掏槽眼深度超出其他炮眼深度50cm以上;因为隧道的浅埋和断层区域处于浅埋破碎带, 并分布有强风化砂岩, 可以划分为Ⅳ级围岩, 所以此处的稳定系较差, 采用三台阶施工的方法来进行爆破施工, 分上中下台阶对此处进行开挖, 其中上台阶及中、下台阶左、右侧错开3~5m同步施工;上台阶高度为2.89m。开挖面积为24.5m2, 计划每循环进尺1m;中台阶高度为1.89米。开挖面积为17.5m2, 计划每循环进尺1m;下台阶高度为3.76m, 开挖面积为48.8m2, 计划每循环进尺1m。

2.3 设置科学的爆破参数

为了减轻爆破时产生的震动对Ⅳ级软弱围岩形成不利影响, 除了在周边眼之间设置空眼作为散能和定位外, 周边眼均采用小直径光爆药卷, 详细的爆破参数见表1:

3 结束语

综上所述, 我们以笔架山隧道工程为例对关于隧道工程爆破设计进行了分析和研究, 并着重提出了选择合适的爆破器材以及炸药、合理布置炮眼和设置科学的爆破参数等三个方面是爆破设计的关键环节, 爆破技术的进步是没有止境的, 我们还需在爆破设计的过程中勇于创新和突破, 不断总结, 不断推进隧道工程爆破设计的发展。

参考文献

[1]王建秀, 邹宝平, 胡力绳.隧道及地下工程光面爆破技术研究现状与展望[J].地下空间与工程学报, 2013 (04) :800-807.

组织设计中隧道工程 篇8

关键词：电厂取排水工程,盾构法隧道,设计要点

1 前言

盾构法是在地下暗挖隧道的一种施工方法。电厂取、排水工程采用盾构法隧道的适用范围:能穿越各种不同的地质条件;对地面沉降有严格控制要求的地段;适用于直径φ≥3m的各种地下管道;适用于直线或不同半径的曲线布置;防腐蚀性能好, 海边电厂或地下水有腐蚀性的地方更为合适;盾构法隧道长度≥500m。盾构隧道主要采用圆形断面, 由精加工的衬砌管片 (俗称内衬环) 在盾构尾部通过螺栓连接拼装而成。施工工艺特点:利用取水泵房进水间或排水跌水井作为工作井, 采用盾构机械, 在地下进行综合连续向前推进施工作业, 全面完成从土石方的挖掘到衬砌管片的拼装工作。

我国已有十几个火力发电厂的取、排水工程采用了盾构隧道技术, 如:大唐福建宁德电厂、国电福建江阴电厂、国华浙江宁海电厂、上海外高桥电厂等。

2 盾构法隧道地质勘察问题

盾构法的地质勘察问题除执行有关行业的工程地质勘察要求外, 尚应满足以下要求:

(1) 钻孔位置应离隧道外侧3-5m, 并在两侧交错布置。

(2) 钻孔间距一般为50mm, 钻孔深度根据下卧层地质条件而定。

(3) 根据地层性质进行必要的静力触探试验及标准贯入度试验。

(4) 提供各层土的渗透系数, 查明承压含水层, 并测定相应的压力值。

(5) 穿越卵石层或碎石层时, 特别注意卵石或碎石的粒径大小。

(6) 穿越硬土层时, 查明土的风化程度, 以及相应的强度。

3 电厂取、排水盾构法隧道设计

3.1 盾构法隧道布置

(1) 满足工艺取、排水要求。

(2) 满足水域管理部门要求。

(3) 隧道间距一般不小于3D。

(4) 隧道顶部最小覆土厚度一般不小于1.5D。

(5) 隧道转弯半径一般大于20D (实际Φ3000 R=150m;Φ4200 R=225m) 。

(6) 隧道底部不宜放在欠固结的淤泥土层上。

3.2 盾构法隧道荷载计算

盾构法隧道的结构设计, 应根据结构形式、受力条件、使用要求和地处环境等因素, 就施工、使用阶段进行计算。荷载分类有:永久荷载、可变荷载及偶然荷载。永久荷载主要有:结构自重、地层压力、隧道上部和破坏棱体范围的设施及建筑物压力、静水压力及浮力、侧向地层抗力及地基反力。

·作用于浅埋 (覆土厚度小于2~3D, 小值对应小直径隧道) 盾构隧道上的地层压力、反力应根据工程地质和水文地质情况、结构形式、埋深、荷载作用下的变形、结构与地层刚度、施工方法、相邻隧道影响、回填压浆情况等因素研究确定。

·粘性土层中的竖向地层压力按全部覆土压力计算, 砂性土中可根据具体情况 (地层性质、隧道埋深等) 按卸载拱理论或全部覆土压力计算。

·施工阶段土层侧压力 (水、土压力) 系数可取0.6~0.7, 并可适当考虑由衬砌变形引起的地层抗力Pk, 抗力分布假设呈等腰三角形, 其作用范围为隧道水平直径上下45°之内, 抗力大小按弹性地基基床系数法计算:

式中Pk—地基反力 (k Pa)

K—基床系数 (k N/m3)

y—衬砌圆环在水平直径处的变形量 (m)

使用阶段侧压力为水压力与静止土压力之和。

3.3 盾构法隧道断面设计

衬砌结构横向计算模式应根据地层情况、衬砌构造特点、结构的实际工作条件等确定, 宜考虑衬砌与地层共同作用及装配式衬砌接头的影响。使用阶段一般可用自由变形的匀质圆环、施工阶段宜考虑接头实际刚度按弹性铰圆环进行分析。计算方法详见《盾构法隧道》。

(1) 隧道结构应按施工和使用阶段进行结构强度、变形计算, 同时须对混凝土结构裂缝宽度进行验算 (偶然荷载作用情况除外) 。

(2) 隧道衬砌宜采用具有一定刚度的柔性结构, 保证使用阶段衬砌环的直径变形控制在 (0.003~0.005) D、纵横张开量在3mm-5mm以内为宜。

(3) 盾构隧道衬砌厚度a应根据隧道外径D的大小、围岩条件、覆盖层厚度、管片材料、承受荷载情况以及管片所承受的施工荷载 (主要为千斤顶顶力) 等确定, 一般可以采用 (0.05~0.06) D。衬砌管片的类型有:箱型和平板型两类。

(4) 盾构隧道衬砌管片宽b (沿隧道纵向) 应与衬砌拼装方式、盾构千斤顶冲程相适应。宽度较小时, 方便了搬运、组装及曲线上的施工, 但接缝增多, 加大了隧道防水的难度, 制作成本增加, 且不利于控制纵向的不均匀沉降。宽度较大则施工不便, 也会使盾尾长度增长而影响盾构的灵活性。目前因铰接盾构的出现, 宽度相对提高, 一般控制在1000~1400mm之间。曲线段应考虑不等宽的楔形环, 其环面锥度可按隧道曲率半径计算, 但不宜太大。衬砌环直径大于6m者, 楔形量为30mm~50mm;6m以下的约15mm~40mm。

(5) 盾构隧道衬砌管片分块数量应结合隧道所处的围岩条件、荷载情况、构造特点、运输能力、制作拼装方便、计算模型 (按多铰柔性圆环考虑, 分块数应多, 按弹性匀质圆环考虑, 分块数宜少) 等因素综合考虑决定。一般直径D≤6m的盾构隧道, 衬砌环分块数以4~6块为宜;D>6m时, 可分为6~10块。其中封顶块的拼装形式有径向楔入和纵向插入两种。

衬砌环的组成有两种方式。较好的方式为, 由若干标准管片 (A) 、两块相邻管片 (B) 和一块封顶管片 (K) 构成, B管片一端带坡面, K管片则两端带坡面。

(6) 在沿轴线方向, 当地层土质不均匀或顶部外荷载变化较大时, 可沿现浇钢筋混凝土内衬, 内衬可采用全断面衬砌或沿底部按60°、90°、120°局部衬砌。内衬厚度不宜小于150mm, 混凝土级别不低于C20。

3.4 盾构法隧道纵向不均匀沉降措施

盾构法隧道的纵向不均匀沉降是不可忽视的。尤以盾构工作井和隧道连接处、隧道底部下卧土层特性及分层突变处, 都会有较明显的差异沉降。设计中应按预估的沉降差, 设置适量的变形缝。一般工作井与隧道采用刚性连接, 而在外侧较近范围内设2-3道变形缝。

3.5 盾构法隧道防水措施

(1) 管片混凝土抗渗级别不低于W6。

(2) 衬砌管片间的纵缝、环缝内设置密封条, 螺栓孔设密封垫圈, 内弧侧设置嵌缝槽 (以备必要时作嵌缝处理) 。

(3) 提高管片制作精度及拼装质量, 减少接缝初始缝隙宽度。

(4) 衬砌管片外侧与土体的空隙内, 及时以适当的压力进行充填注浆。

(5) 衬砌纵缝内设橡胶传力衬垫, 以减少应力集中, 避免局部压损和渗漏。

3.6 盾构法隧道标准段管片构造设计

标准段断面为圆形闭口环, 衬砌采用预制装配式, 管片材料为钢筋混凝土, 管片的类型为平板型。构造设计主要考虑三个关键问题:管片的连接、管片接缝的止水;管片安装。

(1) 管片连接

管片的纵向、环向均设置凹凸型榫口和连接螺栓孔。环向上的螺栓承受因水、土压力所产生的应力和传递管片之间应力。纵向上的螺栓主要承受隧道不均匀沉降和管片微小变位时产生的应力。

斜螺栓连接是近几年发展起来的用于钢筋混凝土管片上的一种连接方式, 所需的螺栓手孔最小, 耗钢量最省, 与榫槽式接缝联合使用, 则管片拼装就位极为方便。

从理论上讲, 连接螺栓只在拼装管片时起作用, 拼装成环并向衬砌背后注浆后, 即可卸除。但现实工程中多不拆除, 为此, 不考虑卸除的螺栓必须具有很高的抗腐蚀、抗锈蚀能力。目前采用锌粉酪酸进行化学处理形成保护膜和氧化乙烯树脂涂层效果较好, 可以有100年以上的保护效果 (在海岸地带) 。

螺栓孔的设置应不得降低管片的强度, 采用错缝拼装形式时, 一般将纵向连接螺栓沿圆周等距离分置。

(2) 管片接缝的止水

钢筋混凝土管片的制造精度和抗渗性目前已经得到极大提高, 单块管片各部位尺寸误差均可达±0.1mm, 但是管片接缝的密贴程度尚不能保证不渗水, 需要采取特殊的防水措施, 即在环缝和纵缝处均采用两道止水措施。第一道主要的止水设施位于管片中间, 即将橡胶制品的弹性密封垫圈沿管片四周的凹凸型榫口箍紧, 当管片安装后, 弹性密封垫圈被挤压, 起到有效的止水作用。第二道止水措施即在预制管片的内弧侧设置嵌缝槽, 当管片拼装后, 在缝槽内嵌入快硬性水泥。

(3) 管片安装

管片采用盾构联合设备内设有的举重臂进行机械安装, 要求每一管片上均必须预埋钢套管, 举重臂举起、移动和就位管片时, 其一端和管片上预埋的钢套管连接。若隧道衬砌管片的外侧需要注浆作业, 该钢套管将作为注浆孔。

3.7 盾构法隧道特殊段设计

特殊部位的盾构隧道即顶部有开孔要求的进、排水段, 设于隧道的末端。其衬砌采用预制装配式, 衬砌环可采用钢管片、钢壳与钢筋混凝土复合管片等形式, 仅在设置立管处的隧道断面采用开口环, 其余仍为闭口环。钢管片位于顶部, 分别为:特殊块管片, 邻接块管片和带有楔形的封顶块管片。其余部分采用钢壳与钢筋混凝土复合管片等形式。海边电厂需要考虑特殊段牺牲阳极与垂直顶升立管牺牲阳极布置。

由于顶升施工荷载的原因, 故连接螺栓需要加强, 其它管片连接与安装基本同标准段。

(1) 管片接缝的止水

特殊段管片本身不透水, 加工精度高, 拼装后管片接缝非常密贴, 几乎不透水, 止水只要设置一道, 即在管片四周钢板上开槽, 槽中安装与标准段相同材质的弹性密封垫圈即可。

(2) 特殊块管片

开口环顶部的特殊块左右与邻接块、封顶块连接, 前后与闭口环的特殊块连接。特殊块是由厚钢板与型钢焊接而成。

(3) 立管

立管由封顶板、立管管节、止水框架、取水头或排水头组成。

·封顶板:为安装在盾构隧道上部开孔口处的特殊块管片。

·立管管节:

分别有顶头管节、标准管节与底座管节3种。采用矩形钢筋混凝土预制结构, 一般混凝土为C50, 抗渗标号为W10。每一管节的上下两端均设有钢结构连接法兰, 法兰共有三种:立管上、下法兰, 顶头管节外接法兰, 立管转向法兰。其中顶头管接外法兰采用不锈钢板制作, 其它法兰采用Q235钢板制作。法兰格腔中必须用防水水泥砂浆填满。

立管的结构设计应考虑水压力、土压力、波浪力、施工荷载以及顶升过程中可能发生的悬挂现象。

·止水框架:

止水框架为钢结构, 安装在顶升孔外周边, 其与周边的管片 (包括:邻接块管片、封顶块管片、闭口环的特殊块管片) 相焊接。顶升开始后, 止水框架将起到:维持开口环和闭口环的连接作用;加强孔口边缘强度的作用;保持闭口环和开口环的整体性。

·取水头或排水头:

取水头或排水头位于立管的顶端, 高于江 (河) 、海床面, 采用金属结构, 由潜水人员进行水下与立管的对接安装。需要另行设计, 在此不多叙述。

4注浆处理和注浆孔配置

盾构外壳与衬砌环外径有一定的差值, 而盾构在推进过程中将对周围的土壤造成挤压扰动, 因而衬砌管片外侧与四周的土体存在空隙。为了充填环形缝隙, 通常在衬砌管片上设置一个以上的注浆孔, 以便均匀注浆, 注浆材料为泥浆, 也可以加入少量水泥, 孔径根据所用浆材而定, 一般为50mm。在钢筋混凝土管片中, 注浆孔与起吊安装孔是共用的, 为此应根据作业安全性和是否便于施工确定注浆孔位置和孔径大小。

对于水底自流输水隧道, 如电厂布置在江 (河) 与海中的循环水取、排水隧道, 考虑到隧道的均匀沉降不至于引起严重后果, 也有取消进行注浆处理的。

5结论及其它

组织设计中隧道工程 篇9

1 测量软件隧道模块在隧道工程测量中应用的关键技术说明

测量软件隧道模块在隧道工程测量中应用的关键技术主要包括线路计算、放样功能、断面测量、掌子面周边眼标定以及模板、设施定位安装等关键技术, 以下将分别给予详细的说明。

(1) 线路计算、放样功能, 能计算任意点里程坐标正、反算, 能计算圆、缓和、凸型、S型、C型、回头曲线、卵型曲线等, 实时现场计算。

(2) 断面测量, 任意设站, 可以完成多个断面测量, 隧道断面超、欠挖值, 超、欠挖面积检查, 断面测量完成的同时数据处理完成。

(3) 掌子面周边眼标定, 任意设站, 随机测点, 实时计算, 直接给出标定指导值, 速度快、效率高, 精度高。

(4) 模板、设施定位各安装, 现场施工指导模板、拱模、密封圈、钢拱架、锚杆的定位安装, 定位安装效率高、精度高。

2 测量软件隧道模块在隧道工程测量中应用的准备工作

第一, PDA (HP IPAQ) 掌上电脑开启, 进行开始菜单启动I-SurveyGeomatic Office, 创建新项目 (工程名称、创建人员、工程说明、天气条件、建筑名称、建设单位、监理单位、施工单位等录入完成) 点击创建按钮完成工程项目创建。

第二, 点击桌面参数图标进行参数录入, 参数的录入主要包括平面参数录入、纵坡参数录入和断面参数录入, 以下将分别给予详细的说明。

(1) 平面参数录入, 对于连拱隧道平面参数录入按照左右洞单独进行参数录入。陇内隧道位于直线段上参数如下:

(1) 桩号K 1 7+6 3 6.7 1 8的坐标为 (620255.642, 512852.729) , 桩号K18+994.837的坐标为 (618953.633, 513239.007) 。

(2) 左右洞距中线7.08米。

点击参数录入平面图标进行平面参数录入, 创建进入另存为界面, 给平面参数文件命名:SD CARD百靖百靖左.hor, 确定进行平面参数录入, 要输入的相关参数如下:

曲线类型为交点法直线, 交点里程为17636.718, 两个交点的坐标分别为 (620257.656, 512859.454) , (618995.647, 513245.795) , 交点里程为18994.837。

对数据进行复核无误后点添加进行翻页点右下角存盘图标进行数据存盘并翻页进行图形存盘, 完成相关操作后, 退出平面参数录入界面。需要说明的是, 如平面参数为连续线型的圆曲线、缓和曲线等则在添加后继续进行交点法圆曲线、交点法缓和曲线等录入。

(2) 纵坡参数录入, 点击参数录入纵坡图标进行纵坡参数录入, 创建进入另存为界面, 给纵坡参数文件命名:SDCARD百靖百靖纵坡.ver, 确定进行纵坡参数录入, 纵坡参数录入第一段必须为直线, 要输入的相关参数如下:

曲线类型为直线, 起始交点里程为15600, 起始交点高程为399.68, 终止交点里程为16100, 终止交点高程为419.18。

输入相关参数, 经检查正确无误后添加如下的参数:

曲线类型为竖曲线, 起始交点里程为16100, 起始交点高程为419.18, 终止交点里程为17840, 终止交点高程为448.76, 竖曲线半径为16000, 其中凸曲线时为正, 凹曲线时为负。

以上经检查正确无误后进行如下的参数输入:

曲线类型为竖曲线, 起始交点里程为17840, 起始交点高程为448.76, 终止交点里程为18340, 终止交点高程为450.4, 竖曲线半径为25000。

以上参数经检查正确无误后进行如下参数的输入:

曲线类型为竖曲线, 起始交点里程为18340, 起始交点高程为450.4, 终止交点里程为19130, 终止交点高程为467.666, 竖曲线半径为22000。

(3) 断面参数录入, 断面参数录入需要注意如下几点:

(1) 以隧道中心线与线路标高线 (一般为内轨顶面) 的交点为坐标系的原点, 图1的01 (0, 0) 为坐标原点。

(2) 天顶方向为Z坐标轴, 上正下负, 如图1中竖轴为Z坐标轴。

(3) 线路标高线 (一般为内轨顶面) 为Y坐标轴, 左负右正, 如图一中横轴为Y坐标轴。

(4) 断面参数坐标数据和半径都是以厘米为单位。

(5) 角度按度分秒方式录入, 顺时针依次录入各段曲线, 录入曲线数据后添加一段曲线。

3 测量软件隧道模块在隧道工程测量中的实际应用分析

本文以测量软件隧道模块在隧道工程隧道断面的测设中的应用为例, 来对测量软件隧道模块在隧道工程测量中的应用进行分析。其中测量软件隧道模块在隧道工程隧道断面的测设步骤如下:

第一, 进行PDA与Nivo c 2.0的联机。在测站点上整平对中Nivo 2.0 c全站仪, 开启Nivo 2.0 c进入Tsmode模式进行仪器通讯设定 (界面和PDA保持一致) , PDA按下仪器设定进行仪器设定界面为:仪器厂商为日本的尼康, 仪器为Nivo c系列, 端口为COM 1, 波特率为9600, 数据位为8位, 停止位为1位, 校验时间为6秒, 仪器类型为全站仪。设置好后, 按下关闭按钮存盘退出, 设置成功。

第二, 设站定向。在设站点和后视点的三维坐标数据录入复核无误后按下计算按钮进行计算, 后视方向值返回后按下关闭按钮完成设站定向。

第三, 道路参数管理。打开道路图标进行道路参数管理界面。线路平面参数, 按下打开图标选择线路平面参数文件S D CARD百靖百靖左.hor, 线路纵坡参数, 按下打开图标选择线路纵坡参数文件SD CARD百靖百靖纵坡.ver, 设计断面参数, 按下打开图标选择设计断面参数文件SD CARD百靖百靖断面.sha。完成后关闭界面退出线路参数管理。

第四, 测量放线。按下线路图标, 在线路测设界面下按下隧道图标进入隧道模块, 进入如下界面:测点名为1, 测量坐标为 (619170.444, 513175.614, 462.515) , 设计高为459.775, 设计差为462.51, 改正为0, 偏离中线为6.179, 改正为0, 完成以上参数输入后, 按下记录图标进行下一个点测量直至整个断面测量完毕翻页进行数据EX-CEL界面按下存盘图标进行数据存储, 完成隧道断面的测设。

第五, 主要的超欠挖量断定和控制。在测量过程中测量完毕按下XY-K后显示的径向差即可作为断面开挖过程中超、欠挖和模板、设施定位和安装的基础。然后退出隧道模块按下查看图标进行断面数据处理界面, 打开实测数据文件SD CARD百靖Z D K 1 8 7 6 9.m e a, 更换设计断面S D CARD百靖百靖断面.sha, 按下成果生成, 生成DXF图形报告文件SDCARD百靖DK18+768.665.dxf。

第六, 炮孔标定和机具及模具指导定位。以上为隧道模块断面测量软件测试全过程, 一个断面测量经测试劳动强度相当于常规测量的40%左右, 严格控制超、欠挖, 并有效的指导施工机具及模具等的施工就位, 切实的提高施工效率, 为工程建设创造较高的效益。

4 结语

大量的工程实践证明, 测量软件隧道模块在隧道工程测量中的应用可以严格控制工程的施工质量, 并有效的指导施工机具及模具等的施工就位, 相关数据还表明, 测量软件的应用使测量工作强度降低60%左右, 测量工作效率提高60%左右, 隧道施工成本节约20%左右, 可见, 测量软件隧道模块在隧道工程测量中的应用, 显著的提高了工程的施工效率, 但也存在不饱和缓和曲线型线路无法进行计算的缺陷。

参考文献

组织设计中隧道工程 篇10

关键词：高水压,富水,山岭隧道,设计施工

1 高水压富水山岭隧道的设计思路

为了便于本文研究下面以某工程实例为依托, 对高水压富水山岭隧道的设计思路及施工技术措施进行论述。某隧道工程位于XX山脉中部, 属于典型的低山丘陵区, 工程所在地的地形受构造和岩性控制。该隧道中部的分水岭高程为640m, 隧道全长约为3850m, 平长期预计涌水量约为13104m3/d, 平均每米的涌水量可达3.1m3/d, 雨季时的最大涌水量可达32759m3/d, 该隧道属于涌水量较大的隧道;可溶岩地段的长度约占隧道全长的39.2%, 该地段集中涌水、突出和突泥现象对隧道施工造成了极为不利的影响;具有腐蚀性的地下水长度约占隧道全长的40.7%, 静水压力为1.0~1.5MPa, 属静水压力较大的隧道。综上, 该隧道工程的地下水具有涌水量大且集中、静水压力大、强腐蚀等特点, 由此会对隧道的施工建设及运营造成极为不利的影响, 故此, 在设计和施工过程中, 必须采取有效的技术措施, 确保施工安全有序进行。

1.1 设计流程

相关研究结果表明[1], 作用于注浆圈及衬砌上的水压力与隧道允许排水量和防排系统及排水方式有着密切的关系。为此, 在隧道设计过程中, 必须先确定出工程所在地的允许排水量, 然后再结合隧道的围岩等级、衬砌安全等级以及工程造价等合理确定出衬砌结构可接受的外水压力大小;依据上述两点确定出隧道的允许排水量, 最后确定出注浆圈的厚度及渗漏系数。图1为注浆圈参数的设计流程。

1.2 设计要点

1) 允许排水量。通常情况下, 隧道允许排水量可结合工程所在地的地理环境、水文地质条件、隧道结构的力学状态等因素进行确定[2]。通过对与该隧道临近的一座隧道的运营情况看, 其所采用的最大控制排放量为1.0m3/m·d, 使该地区的水资源和生态环境获得了有效保护。鉴于此, 本工程在参照临近隧道允许排水量的同时, 综合考虑其它方面的因素, 最终将允许排水量设计为0.7m3/m·d。

2) 外水压力。在富水山岭隧道的设计过程中, 衬砌可接受的外水压力可按照工程所在地的地质条件综合分析隧道围岩的应力情况加以确定。由于本工程位于断层之上, 节理裂隙杂乱无章, 呈角碎状结构, 裂隙水极为丰富, 岩体破碎情况较为严重, 开挖后围岩容易出现坍塌现象。鉴于工程所在地的地质条件相对较差, 故此在衬砌结构设计时, 应当尽可能使外水压力降至最小, 这样能够进一步确保结构的安全性。

3) 注浆圈参数设计。相关研究结果和工程实践表明, 注浆圈的厚度在4~8m之间, 渗透系数取围岩的1%~2%最为经济、合理。通过计算可知, 当渗流量大于50m3/m·d时, 0.7m3/m·d的控制较为容易实现。综合考虑工程造价、施工难易程度、结构受力状况等多方面因素后, 决定选取注浆圈的渗透系数为4.6×10-4m/d, 厚度为5.0m。

2 高水压富水山岭隧道施工技术措施

2.1 注浆施工要点

1) 注浆压力。当溶洞中存在裂隙段时, 应适当增大注浆压力, 加大的值可按照现场情况进行确定;注浆的初始压力应尽可能低于终压, 可按照现场浆液的实际消耗量灵活掌握。

2) 浆液浓度。注浆中使用的浆液可按照先稀后浓逐级加浓的原则进行调整。初始的浆液浓度可按照围岩的单位吸水率进行确定, 如有必要可加入适量的速凝剂。

3) 注浆结束标准。该指标对注浆质量起决定性作用, 掌握好注浆结束的时机, 不但能够节省浆液用量, 而且还能进一步提高堵水效果。单孔的结束标准为注浆压力逐渐升至设计终压后, 持续注浆10min左右, 当进浆量小于20L/min时, 孔涌水量小于0.2L/min时, 便可停止注浆。

2.2 技术措施

1) 正式开始注浆前, 应当先在地质条件类似的岩层中进行试注浆, 以此来获取相关的指标, 如浆液填充率、注浆量、终压等等。

2) 在对单个孔段进行注浆时, 要保证浆液灌注的连续性, 若是由于特殊情况需要中断注浆, 最长不得超过30min, 重新灌注前应进行洗孔。

3) 注浆顺序应当由外向内, 同一注浆圈内孔分序间隔施工。

3 结论

综上, 本文依托工程实例, 对高水压富水山岭隧道的设计思路进行了分析, 并在此基础上对提出了相应的施工技术措施。通过文章中提出的设计步骤和施工措施, 确保了该隧道工程的建设安全、有序进行。

参考文献

[1]张成平, 张顶立.高水压富水区隧道限排衬砌注浆圈合理参数研究[J].岩石力学与工程学报, 2007, (11) :2270-2276.

组织设计中隧道工程 篇11

本文以上海轨道交通4号线东安路站西风井改建工程为例,介绍了基坑设计方案,采用数值计算分析基坑开挖对周边环境的影响,提出基坑施工安全技术措施,可供今后此类基坑围护结构设计参考。

1 工程概况

上海轨道交通4号线东安路站西风井改建工程位于徐汇区东安路零陵路口以西,由于原西风井的排、新风口距离东安路南侧的居民楼仅3.4 m,为解决环境矛盾,工程拆除原有西风井设备及徐汇区环境监测站地面建筑后,重建1组新风井及徐汇区环境监测站还建楼,既保证既有轨道交通4号线东安路站正常运营,又能满足环保卫生要求,优化景观。

工程基坑平面为一不规则四边形,平面尺寸为21.6 m×11.8 m,开挖深度为8.3 m。主体结构采用现浇钢筋混凝土框架结构,围护结构用ϕ800 mm钻孔灌注桩+三轴搅拌桩止水帷幕,其中东侧围护结构利用已有4号线东安路站西风井的地下连续墙。

新建工程东侧紧邻已建轨道交通4号线东安路站原西风井,北侧距4号线区间段结构约3.3 m,南侧距离1幢7层居民住宅楼约11.7 m,基坑场地平面图如图1所示。工程周边环境较为复杂,环境保护要求较高,施工中对北侧零陵路的地下管线和轨道交通4号线区间隧道应采取有效的措施进行保护。

2 工程地质

本工程地基土在勘察深度范围内均属第四纪沉积物,由黏性土组成。按其成因可分为4层,具有成层分布特点。各层土的物理力学性质参数如表1所示。

3 基坑方案

3.1 既有地铁保护要求

根据《上海市地铁沿线建筑施工保护地铁技术管理暂行规定》,工程施工期间4号线东安路车站与区间的综合影响必须符合以下标准:

1)车站的绝对沉降量及水平沉降量≤20 mm(包括各种加载和卸载的最终位移量);

2)隧道变形曲线的曲率半径R≥15 000 m、相对弯曲≤1/2 500;

3)建筑物垂直荷载(包括基础地下室)及降水、注浆等施工因素而引起的地铁隧道外壁附加荷载≤20 kPa;

4)打桩振动、爆炸产生的震动对隧道引起的峰值速度≤2.5 cm/s;

5)车站与区间接头变形量:日变形量≤±0.8 mm,累计量≤±4 mm。

3.2 基坑保护等级

由于基坑北侧与西侧紧邻既有轨道交通4号线东安路站和区间隧道,为确保基坑开挖时地铁车站和区间隧道结构安全,基坑保护等级定为一级[1],墙顶水平位移量和坑外地面最大沉降量≤0.001H0,围护墙最大水平位移量≤0.001 4H0(H0为基坑开挖深度)。

3.3 围护结构设计

工程基坑开挖深度为8.3 m,周边环境较为复杂,环境保护要求高。综合技术经济因素,围护结构采用ϕ800 mm钻孔灌注桩+三轴搅拌桩止水帷幕进行明挖顺作法施工[2,3]。

基坑北侧由于靠近4号线东安路区间,围护结构桩长19.0 m,桩端插入⑤1-1层灰色黏土中约3.1 m,插入比约为1.29;西侧与南侧围护结构桩长17.0 m,桩端插入⑤1-1层灰色黏土中约1.1 m,插入比约为1.05,东侧利用已有东安路站西风井600 mm厚的地下连续墙围护,墙深16.0 m。

基坑竖向设置2道支撑,其中第1道为800 mm×600 mm钢筋混凝土撑,顶圈梁为900 mm×800 mm;第2道为ϕ609 mm钢支撑,钢围檩为双拼HM-500 mm×300 mm型钢。

考虑到基坑北侧距离既有4号线东安路区间隧道较近,周边环境比较复杂,在靠近区间隧道的北侧设置了6 m宽的高压旋喷桩裙边加固,加固深度为坑底以下4 m;基坑南侧距离7层民宅较近,设置4 m宽高压旋喷桩裙边加固,加固深度为坑底以下3 m;新老结构交界处设置3 m宽高压旋喷桩裙边加固,加固深度为坑底以下3 m。

旋喷桩加固体28 d龄期无侧限抗压强度qu≥1.2 MPa。钻孔灌注桩围护结构间隙采用注浆加固,加固后土体渗透系数Kh≤1.0×10-7 cm/s。

4 基坑计算

围护结构内力分析按弹性地基梁计算,沿结构纵向取单位长度计算。围护结构开挖阶段计算时须计入结构的先期位移值以及支撑的变形,按“先变形,后支撑”的原则进行结构分析。钻孔灌注桩围护计算结果如图2所示。

钻孔灌注围护桩最大位移为11.1 mm(基坑保护要求为0.001 4H0=11.6 mm),满足一级基坑的环境保护要求。

5 数值分析

为了较准确地预测基坑开挖引起周边环境的附加变形,采用有限元分析软件进行基坑开挖过程的有限元数值模拟,取与工程邻近的既有4号线东安路区间和7层居民住宅楼进行分析[4]。

通过简化计算剖面,建立平面有限元模型,进行数值模拟计算,对基坑开挖卸荷作用产生的周边环境的附加变形进行预测分析。主要的计算过程如下。

1)初始应力场的模拟:

根据勘察报告提供的不同土层剖面,考虑不同的土体分层条件和重度,计算基坑开挖前土体初始应力场分布。同时模拟了围护结构施工对初始应力场等影响因素。

2)连续介质的模拟:

有限元数值计算中土体本构模型采用Plaxis HS模型,同时采用Goodman接触单元考虑了土体和地下结构之间的相互作用,切线方向服从Mohr-Coulomb(摩尔—库仑)破坏准则。由于接触面的强度参数一般要低于与其相连的土体的强度参数,考虑用折减系数Rinter来描述接触面强度参数与所在土层的摩擦角和黏聚力之间的关系。

3)基坑开挖过程的模拟:

通过“单元生死”模拟钻孔灌注桩围护施工、各层土体的分层开挖以及各道支撑的施工过程,根据基坑工程施工工况全过程模拟基坑开挖的全过程。

有限元分析的计算模型与计算结果如图3～图5所示。

有限元计算结果表明:基坑开挖至基底时,基坑外侧既有轨道交通4号线东安路区间段结构最大水平位移约为7.6 mm,最大隆起约为4.3 mm。7层居民住宅楼最大水平位移约为6.2 mm,最大沉降约为8.9 mm。

根据上述理论计算结果,并结合已有的工程经验,工程基坑设计方案能保证基坑开挖对周围建筑物的影响在可控制范围之内。

6 结语

上海轨道交通4号线东安路站西风井改建工程目前已完成基坑开挖和地下结构的施工,根据监测资料,围护结构墙身最大水平位移为7.29 mm,房屋最大沉降为5.86 mm,支撑轴力、地下水位变化、区间隧道的变形量均处于有效控制范围内。从基坑现场施工情况来看,本工程基坑设计方案安全可行,为今后邻近地铁隧道的基坑工程提供一些有益的设计经验。

摘要：上海轨道交通4号线既有地铁车站的风井改造,基坑邻近既有地铁隧道和居民住宅楼,周边情况复杂,环境保护要求高。介绍了基坑设计中对既有地铁的保护要求、基坑保护等级以及基坑围护结构的设计方案。简单介绍了基坑计算方法,针对邻近地铁隧道区间和居民住宅楼2个对象,运用有限元方法分析了深基坑开挖对周围环境的影响。该设计方案能保证基坑开挖对周围建筑物的影响在可控制范围之内。

关键词：风井改建,基坑设计,既有地铁保护,数值模拟

参考文献

[1]上海市隧道工程轨道交通设计研究院,上海轨道交通学科(专项技术)研究发展中心.DGJ08-109—2004城市轨道交通设计规范[S].上海,2003.

[2]刘国彬,王卫东.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[3]刘洪波,宁佐利.地铁车站施工对临近地铁隧道的保护技术[J].城市轨道交通研究,2007(10):37-40.