盾构隧道内机械法修建废水泵房技术研究

为解决采用传统矿山法修建废水泵房存在工期长、风险大等问题以及在机械法联络通道内修建废水泵房作业空间狭小、二次拆除管片风险大等问题，提出采用机械法在盾构隧道内修建废水泵房，明确上部接口和下部封底2项关键技术，并通过数值模拟分析地层水压力对封底混凝土力学性能的影响，最后将该修建技术应用到北京地铁17号线望—勇区间隧道中。研究结果表明： 1）考虑安全系数不小于1.4的情况下，1.0 m厚C30混凝土封底水压可用于不超过0.3 MPa水压的地层条件； 2）封底混凝土与外盾相连接的角部为薄弱部位，其破坏模式呈异形“八”字分布； 3）盾构隧道内采用机械法修建废水泵房能有效保障施工质量，泵房容积大，可有效减少潜水泵的启停次数，降低维修时间和成本，减少对线路运营的影响。     

盾构隧道内机械法施工竖井泵房封底试验与数值模拟研究

为验证在盾构隧道内机械化施工废水泵房施工工艺的可行性以及泵房封底混凝土的可靠性，首先设计室内试验，模拟验证封底混凝土板在高水压深层地层环境中施工的安全性，然后采用三维有限差分软件FLAC3D建立三维数值模型，模拟其封底情况，用FLAC3D内置接触面单元模拟封底混凝土与外盾体之间的接触面，探究考虑接触对模型计算结果的影响。结果表明： 1）仿真地层模拟系统设计合理，盾构主隧道内机械化施工泵房封底各试验结果均能符合预期要求，机械化封底注浆能够达到设计要求，能足以抵抗施工中的水压而不发生破坏，工艺具有可行性； 2）考虑接触面的影响后，对模型计算结果影响较大，能更准确地预测接触面的受力情况； 3）实际工程中的地下水压远低于试验设定水压，室内试验、数值模拟结果具有一定的安全储备，机械化施工泵房封底工艺应用于实际工程具有可行性。