杭州地铁大直径越江隧道总体设计关键技术

杭州地铁1号线三期下穿钱塘江区间采用单洞双线大直径盾构隧道的断面形式,泥水平衡盾构法施工。针对其下穿钱塘江及大堤、下穿江底输油管、高水压下盾构施工以及有压气体等设计施工重难点问题,通过工程类比、数值计算等手段提出相应的解决思路,并通过现场实测结果进行验证。研究成果可为城市大断面越江地铁盾构隧道工程提供借鉴。     

千枚岩上覆钙质砂层大直径钢管桩沉降特性分析

将高应变拟合分析的荷载-沉降(Q-S)曲线与静载试验直接测得的Q-S曲线进行对比分析,可获得千枚岩上覆钙质砂层大直径钢管桩的沉降特性。分析结果表明:当大直径钢管桩穿过较薄的钙质砂层且进入较硬的强风化千枚岩层足够深度时,Q-S特性表现为端承型桩,桩顶沉降主要由桩身压缩引起,残余沉降小;当大直径钢管桩穿过深厚钙质砂层且桩端支承于偏软的强风化千枚岩层时,Q-S特性表现为摩擦型桩,无论高应变还是静载试验,均能充分发挥土阻力,达到极限荷载时沉降急剧增大,累计总沉降量和残余沉降大;千枚岩层上覆钙质砂层的厚度对大直径钢管桩承载力影响微小,大直径钢管桩的极限承载力主要取决于穿过钙质砂层后进入千枚岩层的深度以及千枚岩持力层强弱。     

上穿既有隧道大直径管棚支护效果研究

北京地铁大兴机场线在上穿既有10号线盾构隧道过程中,采用大直径管棚控制既有隧道隆起。以此为工程依托,研究在大直径管棚支护下既有线的隆起变形。首先,通过分析现场实测数据,得到既有线位移随施工进度的变化规律和最终既有线竖向位移曲线,得出既有隧道隆起集中在2倍开挖区宽度内的结论。然后,通过三维有限差分法,分别建立有管棚和无管棚的数值模型,将模拟数据的既有隧道竖向位移变化与实测数据对比,验证数值模型的有效性。最后,通过对有无管棚两种工况的模拟结果对比分析,得出结论:管棚施工使既有隧道在打设管棚的阶段多发生了0.5 mm左右的沉降,但管棚可以减少既有线1.5～2 mm最终隆起值。这说明,通过采用超前管棚,可以有效地控制上穿工程中既有盾构隧道发生的隆起,研究成果可为类似上穿工程提供一定的借鉴。     

大口径埋地塑料管道沟槽回填压实度试验研究

大口径埋地塑料排水管道作为柔性管道.具有管土共同作用的结构受力特征。施工中沟槽回填压实度对管道的承载能力影响很大。结合大口径塑料管道砂箱试验的相关研究成果,探讨沟槽回填压实度这一关键因素对大口径埋地塑料排水管道施工质量的影响=结果表明,提高大口径埋地塑料管道管侧沟槽回填土压实度对提高土的变形模量起到重要作用,进而减小管道变形。     

随机波下大圆筒防波堤整体防浪掩护试验研究

防波堤的稳定性和消波特性是直接反映防波堤工程质量和使用功能的重要指标。通过港池模型试验,研究委内瑞拉卡贝略集装箱码头大圆筒防波堤在百年一遇随机波作用下断面稳定性、波压力、越浪量等的分布规律。试验表明,圆筒迎浪面所受波浪压力最大,且随着入水深度的增加呈递减分布;防浪墙在其23处波压力最大,此时迎浪面为防波堤波压力最大处;在防浪墙与圆筒交界处,由于半圆形防浪墙在两侧漫水的作用,最大波压力出现在两侧;防浪墙顶有越浪现象发生;堤后波高主要由越浪水体及筒间透射的波浪引起,而在堤后150 m处波浪已趋于稳定;圆筒间距对筒壁上的波压力影响不大,而对防浪墙的波压力影响较明显。     

大直径圆筒结构的透浪系数研究

基于国内外桩基透空式防波堤透射系数的研究成果,根据大直径圆筒结构的消浪机理,确定主要试验参数和试验组次,进行物理模型试验。经过数据处理,得到结构的堤后波高,明确了影响透射系数的主要因素是相对间距η,次要因素是波陡HL和相对超高ΔhH。在Hartmann理论公式的基础上,综合物理模型试验的数据,拟合了透射系数的计算公式,为今后大直径圆筒结构防波堤的设计提供了科学依据。     

地铁大直径盾构隧道管片结构设计计算研究

管片是盾构法隧道的重要组成构件,是控制隧道工程造价和隧道结构安全的重要因素。目前,内径6 m地铁盾构隧道管片在国内比较少见,本文简要介绍了该种管片的厚度、宽度、分块等结构参数、结构计算模型及计算方法,并以深圳地铁11号线某盾构区间为例,进行了数值模拟分析研究。结果表明:大直径盾构隧道管片的受力行为与常用的普通直径盾构隧道管片类似,结构配筋主要由裂缝控制,管片的某些特殊部位应加强配筋,已达到防止管片开裂的目的。     

软弱富水地层大直径泥水盾构管片上浮与错台分析

结合目前正在施工的一条大直径泥水盾构隧道,针对施工中出现的管片上浮和管片环与环之间规律性的错台问题,深入研究和分析其根源,并通过采取多种措施和设计优化,及时找到解决问题的关键技术,消除了因管片上浮造成较大错台的技术难题;并对盾构隧道的管片环间抗剪方式、传力衬垫设计意义及止水条硬度等方面提出相关的意见和建议,对今后盾构隧道的施工和管片设计等方面都能提供积极的借鉴。     

大直径超长钻孔灌注桩承载性状

基于芝川河特大桥的桩基原位试验,对粉质砂土地区大直径超长钻孔灌注桩的承载力性状进行了分析,并将实测成果与现行《公路桥涵地基与基础设计规范》中经验公式的计算结果进行了对比分析。发现大直径超长钻孔灌注桩的承载力性状和中长桩或短桩的承载力性状具有明显差异;粉质砂土处于地面以下的不同部位,其侧阻力有较大差异;规范公式计算承载力结果明显小于原位试验结果,相差超过50％。研究结果表明,相同土质处于地面以下不同部位对桩产生的极限摩阻力不同,规范公式不适于评价大直径超长桩的承载力。     

复杂地层暗挖车站小净距下穿大直径管线研究与应用

地铁;大直径管线;暗挖法;小净距;长距离;密贴;穿越