上海水底越江公路盾構(gòu)隧道的發(fā)展與技術(shù)

盾構(gòu)隧道內(nèi)車(chē)輛通行對(duì)隧道產(chǎn)生動(dòng)力作用,可能導(dǎo)致隧道周?chē)浲翆赢a(chǎn)生較大沉降.基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),對(duì)大直徑越江公路隧道內(nèi)襯砌與路面板在車(chē)輛荷載激勵(lì)下的振動(dòng)特性進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),獲得時(shí)域與頻譜信號(hào),分析得到管片與箱涵底板的最大垂向加速度幅值與振動(dòng)優(yōu)勢(shì)頻率,發(fā)現(xiàn)箱涵底板與隧道管片垂向振動(dòng)同步的規(guī)律.測(cè)試結(jié)果可為隧道周?chē)貙映两底冃畏治鰠?shù)取值提供參考.

盾構(gòu)隧道內(nèi)車(chē)輛通行對(duì)隧道產(chǎn)生動(dòng)力作用,可能導(dǎo)致隧道周?chē)浲翆赢a(chǎn)生較大沉降.基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),對(duì)大直徑越江公路隧道內(nèi)襯砌與路面板在車(chē)輛荷載激勵(lì)下的振動(dòng)特性進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),獲得時(shí)域與頻譜信號(hào),分析得到管片與箱涵底板的最大垂向加速度幅值與振動(dòng)優(yōu)勢(shì)頻率,發(fā)現(xiàn)箱涵底板與隧道管片垂向振動(dòng)同步的規(guī)律.測(cè)試結(jié)果可為隧道周?chē)貙映两底冃畏治鰠?shù)取值提供參考.

上海越江隧道盾構(gòu)機(jī)出洞地層凍結(jié)加固技術(shù)——結(jié)合上海越江隧道盾構(gòu)機(jī)出洞地層凍結(jié)加固工程，介紹出洞地層凍結(jié)加固技術(shù)與設(shè)計(jì)方案．闡述凍土墻的計(jì)算選型及凍結(jié)加固的施工流程，為隧道施工中盾構(gòu)出洞土體加固提供參考。

從盾構(gòu)開(kāi)挖面平衡狀態(tài)及隧道水底抗浮平衡條件著手,推導(dǎo)了土壓平衡盾構(gòu)開(kāi)挖工作面水土壓力與密封艙內(nèi)壓力動(dòng)態(tài)平衡公式,得到了盾構(gòu)穿越水底淺覆土保持土體及隧道穩(wěn)定所需的最小覆土厚度。結(jié)合南京地鐵南北線一期工程,提出超淺覆土情況下水底隧道盾構(gòu)施工應(yīng)采取的工程對(duì)策。并介紹了南京地鐵試驗(yàn)段工程采取的措施及取得的效果。相關(guān)結(jié)論可供水底隧道、地鐵區(qū)間隧道淺覆土進(jìn)出洞盾構(gòu)施工參考。

盾構(gòu)隧道潛覆土穿越江河施工案例（不完全統(tǒng)計(jì)） 序號(hào)工程簡(jiǎn)介盾構(gòu)類(lèi)型與直徑隧道覆土深度備注 1上海長(zhǎng)江隧道 泥水平衡盾構(gòu)、 d=15.0m（盾構(gòu) 直徑15.43m） 平均覆土9.0m， 最淺覆土6.8m （0.44d） 隧道主要位于淤 泥質(zhì)軟土地層。 2 北京鐵路地下直徑線工程 下穿護(hù)城河 泥水平衡盾構(gòu)、 d=11.97m 7.8m（0.65d） 隧道主要位于卵 石土地層，覆土 主要為粉土及細(xì) 砂層。 3 南京地鐵南北線一期工程 穿越秦淮河 d=6.2m 最淺覆土0.97m （＜1/6d） 隧道主要位于粉 質(zhì)粘土層。 4德國(guó)第4條易北河隧道工程d=12.33m最淺覆土7.0m 5 上海復(fù)興東路大連路隧道 工程穿越黃浦江 最淺覆土5.5m （＜0.5d） 隧道主要位于淤 泥質(zhì)軟土地層。 6 廣深港鐵路客運(yùn)專(zhuān)線廣深 段獅子洋隧道工程 泥水平衡盾構(gòu)

新建盾構(gòu)隧道近距離穿越既有隧道時(shí),會(huì)對(duì)既有隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。針對(duì)地鐵盾構(gòu)隧道下穿大直徑越江隧道,在充分考慮襯砌的橫觀各向同性性質(zhì)、盾構(gòu)施工開(kāi)挖面的支撐力、同步注漿壓力、擾動(dòng)層厚度等因素的基礎(chǔ)上,應(yīng)用三維有限元數(shù)值方法,研究了新建盾構(gòu)隧道施工引起既有越江隧道的變形以及內(nèi)力的變化規(guī)律,同時(shí)獲得了越江隧道的影響范圍。研究結(jié)果表明,越江隧道的最大沉降及側(cè)移發(fā)生在對(duì)稱(chēng)面上,并且對(duì)側(cè)移的影響較小;越江隧道經(jīng)歷了加載、卸載、再加載的過(guò)程;影響范圍集中在垂直于越江隧道軸線方向盾構(gòu)穿越前2d、穿越后2d的范圍內(nèi)。

以上海人民路越北線盾構(gòu)隧道工程為例,介紹了大直徑泥水盾構(gòu)施工過(guò)程中,如何解決穿越黃浦江中段及周邊地下管線、淺覆土層、在建工程以及其它建(構(gòu))筑物等一系列施工的難點(diǎn),保證了盾構(gòu)工程的順利完成,為類(lèi)似工程提供了參考借鑒。

上海復(fù)興東路越江隧道工程是我國(guó)第一條雙管雙層公路隧道,設(shè)計(jì)較為先進(jìn),采用11220mm大型泥水平衡盾構(gòu),在穿越黃浦江底施工過(guò)程中,解決了復(fù)雜施工環(huán)境下的多項(xiàng)難題,其施工技術(shù)在軟土隧道工程中具有代表性。

4月15日，由上海市市政工程建設(shè)發(fā)展有限公司組織代建、上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院承擔(dān)設(shè)計(jì)的龍耀路越江隧道工程在建設(shè)者的奮力拼搏下，經(jīng)過(guò)25個(gè)月的緊張施工，建成通車(chē)，為世博配套越江工程的建設(shè)劃上圓滿的句號(hào)，并作為上海西南地區(qū)連接浦東的東、西向交通干道，有效承擔(dān)起鐵路上海南站、龍華地區(qū)與浦東三林地區(qū)的越江交通，發(fā)揮骨干路網(wǎng)的交通疏導(dǎo)作用。

本刊訊(通訊員姜開(kāi)城)4月15日,由上海市市政工程建設(shè)發(fā)展有限公司組織代建、上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院承擔(dān)設(shè)計(jì)的龍耀路越江隧道工程在建設(shè)者的奮力拼搏下,經(jīng)過(guò)25個(gè)月的緊張施工,建成通車(chē),為世博配套越江工程的建設(shè)劃上圓滿的句號(hào),并作為上海西南地區(qū)連接浦東的東、西向

近日,上海江浦路越江隧道開(kāi)工建設(shè)。該工程全長(zhǎng)2.28km,建設(shè)規(guī)模為雙向4車(chē)道,道路等級(jí)為城市次干路,設(shè)計(jì)車(chē)速為40km/h。工程計(jì)劃于2020年建成通車(chē)。江浦路越江隧道的建設(shè)可以滿足上海北部地區(qū)越江交通需求,強(qiáng)化中心城東部地區(qū)南北向交通聯(lián)系;可以完善道路基礎(chǔ)設(shè)施,支撐濱江地區(qū)開(kāi)發(fā),促進(jìn)浦江兩岸一體化發(fā)展;可以形成江浦路—民生路越江通道,完善上海北部地區(qū)越江交通布局;可以協(xié)調(diào)周邊地塊開(kāi)發(fā)和相關(guān)工程項(xiàng)目推進(jìn),以保證工程區(qū)域相關(guān)工程建設(shè)的有序、順利實(shí)施。

通過(guò)對(duì)上海建設(shè)的多條大直徑盾構(gòu)越江隧道進(jìn)行總結(jié)分析,確定盾構(gòu)法越江道路隧道建設(shè)管理需遵循功能性、安全性等總體原則,提出盾構(gòu)法越江道路隧道的盾構(gòu)工作井、圓隧道橫斷面選型與設(shè)計(jì)參數(shù)、盾構(gòu)隧道防水等設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù),介紹盾構(gòu)選型及開(kāi)挖面平衡技術(shù)、壁后注漿技術(shù)、盾構(gòu)進(jìn)出洞施工、監(jiān)控量測(cè)等施工技術(shù),分析盾構(gòu)隧道防水技術(shù)、防火內(nèi)襯及風(fēng)塔合建等防火與通風(fēng)存在問(wèn)題與改進(jìn)措施,以期為今后同類(lèi)工程建設(shè)提供借鑒。

為了達(dá)到對(duì)盾構(gòu)法越江隧道建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)的規(guī)范的目標(biāo)，在已經(jīng)存在的盾構(gòu)法道路隧道建設(shè)的實(shí)踐活動(dòng)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用觀察、綜合、概括及檢驗(yàn)的辦法，得出相應(yīng)的根據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，歸納其利弊以及應(yīng)在什么范圍內(nèi)應(yīng)用該技術(shù)。同時(shí)需要考慮其功能和安全等方面的因素，分析其存在的問(wèn)題，總結(jié)該如何去改進(jìn)和完善，這樣不僅有助于提高這方面的技術(shù)水平，也有利于為相關(guān)的建設(shè)工程提供思路。

盾構(gòu)隧道管片拼裝技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

盾構(gòu)隧道管片拼裝技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 (2)

盾構(gòu)隧道下穿鐵路、公路和多條地下市政管線,該地段地層的沉降或隆起控制是盾構(gòu)施工的重點(diǎn)、難點(diǎn)、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。介紹了北京市軌道交通亦莊線03標(biāo)盾構(gòu)通過(guò)雙豐鐵路、南四環(huán)公路及其管線的施工技術(shù),以期對(duì)今后盾構(gòu)通過(guò)鐵路、公路及市政管線時(shí)有所借鑒。

針對(duì)某越江隧道周?chē)牡刭|(zhì)及環(huán)境情況以及盾構(gòu)施工特點(diǎn),分析了越江隧道施工風(fēng)險(xiǎn),并建立風(fēng)險(xiǎn)清單;采用模糊綜合評(píng)判模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;評(píng)價(jià)結(jié)果為以后的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)提供了參考。

以上海復(fù)興東路大型越江盾構(gòu)隧道為工程背景。通過(guò)建立適合工程結(jié)構(gòu)及工程地質(zhì)特點(diǎn)的彈性地基模型,在充分考慮隧道結(jié)構(gòu)荷載作用特點(diǎn)、地下水的影響及隧道下部土體反力特性的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出了隧道縱向位移的解析表達(dá)式,并采用基于土體反力系數(shù)的迭代解析方法,計(jì)算了部分南線隧道各管片縱向位移值,所得結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果基本吻合。

對(duì)上海越江公路隧道定期沉降及收斂變形監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行了研究,以其中一條隧道多期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為例,提出了上海越江公路隧道普遍存在的沉降及收斂變形的3個(gè)特征,為相關(guān)工程提供參考。

公路盾構(gòu)隧道自身的建設(shè)條件和運(yùn)營(yíng)期周邊的工程活動(dòng)常常引起隧道結(jié)構(gòu)的上浮。影響運(yùn)營(yíng)期隧道上浮主要因素有隧道頂部覆土、內(nèi)部結(jié)構(gòu)配重、周邊地下構(gòu)建筑施工擾動(dòng)、地下水上升。抑制隧道運(yùn)營(yíng)期上浮的主要措施有:隧道頂部覆土綠化或土層置換增加有效壓重;外部門(mén)式抗浮結(jié)構(gòu)或內(nèi)部打設(shè)抗浮錨桿;復(fù)合高重度管片或隧道內(nèi)部富?？臻g填充;加強(qiáng)地面排水和地下管線監(jiān)管。

表1　電容補(bǔ)償前后數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果 鈉燈照明回路運(yùn)行電流/a末端電壓降/% 補(bǔ)償前8510.0 補(bǔ)償后36.54.0 　　實(shí)施電容補(bǔ)償降低了線路的運(yùn)行電流,該條線路輸 送無(wú)功引起的線路損耗下降了80%,線路末端電壓上升 6%,達(dá)到了鈉燈使用要求。線路損耗降低了1.32kw (詳細(xì)計(jì)算見(jiàn)式2),整個(gè)路燈系統(tǒng)線路損耗降低了13.2 kw。因并聯(lián)電容器運(yùn)行中尚需消耗極少的有功功率, 大約為0.003～0.004kw/kvar,實(shí)際線路損耗下降了10 kw。路燈按每天開(kāi)10h,全年可節(jié)約電量約36000 kw·h,少支出電費(fèi)約為2.5萬(wàn)元;而每個(gè)補(bǔ)償電容器購(gòu) 置費(fèi)為68元,全橋約需投資4000多元,運(yùn)行2個(gè)月后 就可以收回投資。因而,采用無(wú)功就地補(bǔ)償,降低了線 路能耗,提高了電壓,減少了鈉燈

介紹上海地鐵一號(hào)線盾構(gòu)隧道內(nèi)徑選取、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選型，襯砌環(huán)構(gòu)造型式、隧道防水、以及盾構(gòu)施工工藝和施工參數(shù)，并提出了今后地鐵盾構(gòu)隧道的進(jìn)一步提高和改進(jìn)的意見(jiàn)