軟土地層地鐵盾構穿越建（構）筑物安全控制研究.pdf

1、本文依托蘇州軌道交通2號線工程，針對雙線穿越570幢建筑物、斜交穿越城際高速鐵路、切削穿越14根大直徑橋樁這三大罕見難題，以指導和服務盾構施工實踐為出發(fā)點，綜合采用資料調研、理論分析、有限元仿真、現(xiàn)場試驗和工程實測分析等研究手段，以期構建出一套地鐵盾構穿越建（構）筑物安全控制的理論體系和技術措施。主要研究內容和成果如下:
　　(1)粉細砂地層掘進的縱向影響區(qū)域為-15m至+25m（以切口為零點），橫向沉降槽比較符合peck假定的正

2、態(tài)分布。土層的差異沉降規(guī)律為隧道正上方土層拱頂?shù)某两抵底畲?，越往上沉降值越小，隧道側邊土層的沉降值則隨著深度而減小。
　　(2)理論計算了盾構姿態(tài)不良引起盾尾空隙增加的數(shù)學關系，可為盾構推進實踐中動態(tài)調整同步注漿量提供指導。根據(jù)蘇州富水軟弱粉細砂層的地質條件;研發(fā)了一種新型同步注漿漿液，其具有可注性與充填性好、強度適中且不易堵管的特點。研發(fā)了一種適應富水軟土地層的新型泡沫劑，其在滲透性、流動性以及內摩擦角等土體改良試驗以及現(xiàn)場實踐

3、應用中的效果表現(xiàn)良好。
　　(3)考慮到地層注漿加固的傳統(tǒng)方案難以滿足穿越高鐵要求，基于隔離保護思路，研究提出了板-樁結構型式和“分區(qū)注漿+板樁隔離”的新型保護體系，并指出現(xiàn)場實施時需特別加強板下注漿補償。
　　(4)建立了列車運行對板樁結構安全性能影響的動力仿真模型，在不考慮保護板下土體承載力的前提下，計算表明所設計的保護板可滿足相應規(guī)范中的混凝土結構抗拉疲勞強度的驗算要求。在分析列車荷載作用下地基土動應力擴散規(guī)律的基礎上

4、，對受列車動載影響的管片配筋加強進行了計算，根據(jù)計算結果，穿越高鐵段盾構隧道結構應采用深埋管片。
　　(5)設計研發(fā)了可適應連續(xù)切削鋼筋混凝土樁基的新型切樁貝殼先行刀;基于盾構切樁所可能遇到的風險，研究提出了包括含有正面貝殼先行刀、邊緣貝殼先行刀、中心小貝殼刀、仿形貝殼刀、備用羊角切削刀在內的刀盤群刀裝配方案。
　　(6)在始發(fā)洞門前開展盾構切削鋼筋混凝土樁基現(xiàn)場試驗，分析試驗中的切筋切砼效果、刀具損傷情況、掘削參數(shù)特征等，