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【碩士】北京地鐵盾構隧道施工引起的地表沉降及建(構)筑物的變形控制標準研究【2008】
內容簡介
學科專業(yè):地下工程 授予學位:工學碩士 學位授予單位:北京交通大學 學位年度: 2008年 北京地鐵十號線、四號線及機場線進行了大量的盾構隧道設計與施工實踐。本文通過對這些工程的地質條件、平縱斷面、環(huán)境條件、盾構推進參數(shù)及所引起的地表沉降及建(構)筑物構的變形進行了分析總結,系統(tǒng)地開展了對地鐵盾構隧道施工引起的地面沉降及建(構)筑物的變形控制標準進行研究,結論如下: 第一,將北京地鐵盾構隧道所穿越的地質條件分為兩類:一般地質條件和困難地質條件?! 〉诙?,一般地質條件、困難地質條件及近接穿越條件時盾構機的合理推進參數(shù)?! ?.一般地質條件、困難地質條件時盾構推進參數(shù) 1)一般地質條件:平均推進速度30mm/min,峰值不超過50mm/min。刀盤旋轉速度一般為1.5-2.Orpm,初始掘進時暫時調到盡量低,維持在1.7rpm左右。盾構機前點和后點的坐標差值應控制在30mm以內為宜,最高不可超過50mm。 2)困難地質條件:推進速度一般控制在15~20mm/min。刀盤的旋轉速度一般為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;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調節(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?! ?)盾構法施工穿越河流:平均掘進速度控制在30mm/min以內;土壓力為1.0~1.5bar:確保穿越河流時盾構及河流的安全性,平均掘進速度應控制在10~15mm/min以內;掘進推力控制在700~1000t:刀盤轉數(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,穿越前后應當控制在20~30mm/min以內,穿越時應當控制在15-25mm/min的范圍內以減少開挖擾動;嚴格控制出土量,每環(huán)控制在40立方米-45立方米內,可以根據(jù)實際情況適當調整;推力一般控制在2500--3000t內,刀盤扭矩一般控制在3000~3500kNm范圍內,根據(jù)環(huán)境情況適當調整;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,推進時速度應當控制在50mm/min以內。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|條件下、困難地質條件下盾構隧道施工引起的地表沉降合理控制標準值: 1.一般地質條件:根據(jù)一般地質條件下地鐵盾構隧道的地表變形控制值,設置地表沉降控制標準值的范圍為+5~15mm?! ?.困難地質條件:根據(jù)困難地質條件下地鐵盾構隧道施工引起的地表實際沉降數(shù)值,我們設定合理的地表沉降控制范圍應當為+lO-20mm?! 〉谒模岢隽说罔F盾構隧道在近接穿越情況下因盾構隧道施工所引起的建(構)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控制在O-3mm內;簡支梁橋相鄰橋墩差異沉降控制在20mm內(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:軌道整體沉降應控制在10mm以內;軌道差異沉降應控制在5mm以內;軌道結構整體沉降控制在lO-15mm的范圍內;軌道結構差異沉降應小于5mm?! ?.穿越地面建筑物:盾構隧道穿越建筑物時,建筑物所允許地表最大沉降值不應大于10mm?! ”疚乃岢龅亩軜嬎淼朗┕ひ鸬牡孛娉两导敖?構)筑物變形的控制標準,將為今后北京地區(qū)地鐵盾構技術的設計和施工提供依據(jù)?! ?
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