›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (11): 3569-3573.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

近距离重叠隧道盾构施工的纵向效应及对策研究

章慧健,仇文革,冯冀蒙,郑余朝,龚 伦   

  1. 西南交通大学 土木工程学院,成都 610031
  • 收稿日期:2009-04-29 出版日期:2010-11-10 发布日期:2010-11-24
  • 作者简介:章慧健,男,1982年生,博士研究生,主要从事隧道及地下工程支护力学机理的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 50878185)。

Study of longitudinal mechanical behavior and countermeasure for neighborhood overlapped shield tunneling

ZHANG Hui-jian,QIU Wen-ge,FENG Ji-meng,ZHENG Yu-chao,GONG Lun   

  1. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China
  • Received:2009-04-29 Online:2010-11-10 Published:2010-11-24

摘要:

上下重叠隧道施工时,后挖隧道施工过程对先建隧道是一种“卸载”作用,受此影响,先建隧道的衬砌管片将朝后挖隧道方向变形,但这种影响作用是暂时的。以深圳地铁3号线老街站-晒布路站区间重叠隧道工程为背景,采用三维有限元数值计算和室内离心模型试验相结合的手段,对上部隧道(后挖隧道)施工引起的下方已建隧道纵向变位进行了研究。结果表明,后挖隧道施工引起的先建隧道不均匀沉降主要出现在约掌子面前方3.5D(D为隧道直径)到后方3D的范围内。基于此,探讨了应对这种暂时纵向效应的对策措施,主要包括临时压重和临时内撑。在先建隧道位于掌子面后方(0~1)D、(1~2)D、(2~3)D范围内分别设置20 t/3 m、20 t/6 m、20 t/9 m的临时压重,且在掌子面前方4D和后方4D范围内为先建隧道设置临时内撑,可以较好地减小由于后挖隧道施工引起的先建隧道附加不均匀变形。

关键词: 重叠隧道, 盾构施工, 纵向效应, 临时支撑, 对策

Abstract:

For overlapped tunnels construction, excavating the second tunnel is an unloading process for first tunnel. So the lining of first tunnel will deform toward second tunnel; but this is temporary. Based on Laojie ~ Shaibulu shield tunnel of Shenzhen metro line 3, 3D FEM and centrifuge model test are used to study the longitudinal displacements of first tunnel induced by second tunnel construction directly above. The results indicate that the differential displacements of first tunnel induced by second tunnel construction mainly occurs in the range between 3.5D (3.5 times the diameter of the new tunnel) in front of and 3D behind the excavation face. According to this, the countermeasures have been taken into account, mainly including temporary ballast and temporary support. In the range of (0-1)D, (1-2)D, (2-3)D adding temporary ballast of 20 t/3 m, 20 t/6 m, 20 t/9 m respectively to first tunnel; and setting temporary support in first tunnel in the range between 4D in front of and 4D behind the excavation face will well reduce the differential displacements of lower tunnel induced by upper tunnel excavation.

Key words: overlap tunnels, shield tunneling, longitudinal effect, temporary support, countermeasure

中图分类号: 

  • U 452
[1] 王忠凯, 徐光黎. 盾构掘进、离开施工阶段对地表变形的 影响范围及量化预测[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 285-294.
[2] 郭 飞,陶连金,孔 恒,马红红,张丽丽,张新全,. 兰州砂卵石地层盾构施工振动传播及衰减特性分析[J]. , 2018, 39(9): 3377-3384.
[3] 黄晓康,卢坤林,朱大勇, . 盾构施工对不同位置地下管线变形的影响模拟试验研究[J]. , 2017, 38(S1): 123-130.
[4] 谢雄耀,李 军,王 强, . 盾构施工地表沉降自动化监测及数据移动发布系统[J]. , 2016, 37(S2): 788-794.
[5] 郝宪杰 ,冯夏庭 ,李邵军 ,江 权 ,段淑倩 ,李帅军 ,姚志斌,. 柱状节理玄武岩隧洞破坏模式及其力学机制模拟[J]. , 2015, 36(3): 837-846.
[6] 江 贝 ,李术才 ,王 琦 ,朱维申 ,王德超 , 王富奇 ,王洪涛 ,阮国强 ,邵 行,. 基于非连续变形分析方法的深部沿空掘巷围岩变形破坏及控制机制对比研究[J]. , 2014, 35(8): 2353-2360.
[7] 刘泉声 ,肖 虎 ,卢兴利 ,崔文泰 . 高地应力破碎软岩巷道底臌特性及综合控制对策研究[J]. , 2012, 33(6): 1703-1710.
[8] 王明年 ,张晓军 ,苟明中 ,崔光耀. 盾构隧道掘进全过程三维模拟方法及重叠段近接分区研究[J]. , 2012, 33(1): 273-279.
[9] 姜忻良,李 林,袁 杰,殷加顺. 深层地铁盾构施工地层水平位移动态分析[J]. , 2011, 32(4): 1186-1192.
[10] 朱才辉,李 宁,柳厚祥,张志强. 盾构施工工艺诱发地表沉降规律浅析[J]. , 2011, 32(1): 158-164.
[11] 蒋臻蔚,彭建兵,王启耀. 西安市地铁3号线不良地质问题及对策研究[J]. , 2010, 31(S2): 317-321.
[12] 董金玉,杨继红,伍法权,王 东,杨国香. 三峡库区软硬互层近水平地层高切坡崩塌研究[J]. , 2010, 31(1): 151-157.
[13] 章奇锋 ,周春宏 ,周 辉 ,张 凯. 锦屏Ⅱ水电站辅助洞岩爆灾害评价及对策研究[J]. , 2009, 30(S2): 422-426.
[14] 李兴高,袁大军,杨全亮. 盾构施工典型故障诊断初步研究[J]. , 2009, 30(S2): 377-381.
[15] 齐静静,徐日庆,魏 纲. 盾构施工引起土体三维变形的计算方法研究[J]. , 2009, 30(8): 2442-2446.
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[1] 王川婴,胡培良,孙卫春. 基于钻孔摄像技术的岩体完整性评价方法[J]. , 2010, 31(4): 1326 -1330 .
[2] 李华明,蒋关鲁,刘先峰. CFG桩加固饱和粉土地基的动力特性试验研究[J]. , 2010, 31(5): 1550 -1554 .
[3] 谈云志,孔令伟,郭爱国,万 智. 压实红黏土水分传输的毛细效应与数值模拟[J]. , 2010, 31(7): 2289 -2294 .
[4] 王生新,陆勇翔,尹亚雄,郭定一. 碎石土湿陷性试验研究[J]. , 2010, 31(8): 2373 -2377 .
[5] 王云岗,熊 凯,凌道盛. 基于平动加转动运动场的边坡稳定上限分析[J]. , 2010, 31(8): 2619 -2624 .
[6] 龙 照,赵明华,张恩祥,刘峻龙. 锚杆临界锚固长度简化计算方法[J]. , 2010, 31(9): 2991 -2994 .
[7] 史旦达,周 健,贾敏才,杨永香. 考虑蠕变性状的港区软土地基参数反演和长期沉降预测[J]. , 2009, 30(3): 746 -750 .
[8] 邓宗伟,冷伍明,李志勇,岳志平. 喷混凝土边坡温度场与应力场耦合的有限元时效分析[J]. , 2009, 30(4): 1153 -1158 .
[9] 李 健 ,谭忠盛 ,喻 渝 ,倪鲁肃. 下穿高速公路浅埋大跨度黄土隧道施工措施研究[J]. , 2011, 32(9): 2803 -2809 .
[10] 应宏伟 ,郑贝贝 ,谢新宇. 狭窄基坑平动模式刚性挡墙被动土压力分析[J]. , 2011, 32(12): 3755 -3762 .