盾构隧道穿越松散填土江堤的沉降放大效应及加固效果研究

为探究盾构隧道施工对长江大堤的影响,依托南京新济洲输水工程利用非线性高级本构模型建立了31组不同工况下的三维有限元模型,综合现场实测数据和Peck公式理论计算结果,研究江堤及地表最大沉降量之间的关系,揭示沉降分布规律和加固效果。研究结果表明:盾构隧道下穿松散填土江堤时,堤顶最大沉降显著大于地表最大沉降,松散填土江堤存在沉降放大效应;土层力学性质对沉降放大效应影响显著,江堤几何外形对其影响较小;类似工况下放大系数为0.976~1.295;堤身及隧道上方土体采用高压旋喷桩加固后,由于“架梁效应”堤顶沉降显著减小;加固体刚度和深度对加固效果影响较大,而加固宽度为隧道直径的4~7倍即可。综合以上研究结果提出相关施工建议。

地形影响下河道堤防施工过程中软土地基处理技术

以地基加固为核心进行软土地基处理技术设计时,主要应用单一的降水预压法,导致处理后的软土地基沉降量依旧较高。因此,在河道堤防施工过程中,设计考虑地形影响的软土地基处理技术。选定某河道的堤防施工工程作为研究对象,该软土地基施工区段属于冲积、冲洪积相和海陆相交地形,无法直接充当堤基持力层,需要展开地基加固处理。采用回填工艺完成砂垫层铺设,完成对地形影响下的软土地基表层处理。再打造多个泥浆搅拌桩,组成泥浆搅拌墙,将地基施工区域与周边水源进行隔离。在目标区域合理布设井点,安装降水预压装置,进行软土地基的降水预压处理。再结合强夯法,对降水预压处理后的软土地基进一步加固。监测结果表明,软土地基处理的施工阶段总沉降量为0.49m,运营阶段测试沉降量为0.92m,均满足河道堤防施工要求。

过江盾构隧道穿越大堤的地层沉降分析及控制

对杭州庆春路过江盾构隧道施工引起的地表沉降实测数据进行了分析,采用Peck公式对横向地表沉降曲线进行拟合,并对大堤和其他断面地表沉降进行了对比。分析结果表明:盾构在大堤下施工引起的地表沉降更大,原因是盾构施工对周围土体的扰动、大堤结构的复杂性、堤顶车辆对土体施加的循环荷载及降雨等共同作用使堤顶沉降加剧;验证了Peck公式在杭州地区软土地层中预测盾构施工引起地表沉降的适用性,其中地表沉降槽宽度参数K取值范围为0.25～0.31,地层损失率η的取值范围为0.10%～0.34%;结合工程实践,提出了泥水平衡盾构穿越大堤控制地表沉降的措施。

绕阳河干流防洪工程冬季筑堤的沉降研究

本文通过对绕阳河干流防洪工程冬季筑堤的沉降进行观测和分析研究,提出了冬季筑堤沉降量的计算方法,为我国北方寒冷地区其他河流下游低洼地区及类似堤防的冬季施工在设计预留沉降量时提供了经验和理论依据。

土压平衡盾构施工穿越钱塘江大堤沉降控制分析

针对杭州地铁1号线区间隧道土压平衡盾构穿越钱塘江大堤的施工过程,建立隧道–土体–大堤三者相互作用的三维非线性有限元模型,分析了大堤沉降和变形的特点,得出盾构穿越施工对防洪堤的影响主要是由于土体的变形和位移而造成。考虑到防汛大堤的重要性,结合工程实践,提出了土压平衡盾构穿越大堤时有效控制地面沉降的措施。现场测试结果表明数值分析反映了穿越施工的基本性状,但施工前进行沼气释放的江南大堤沉降明显大于数值分析结果,表明沼气释放引起的底层损失对于地面沉降和结构安全有巨大影响,今后同类施工中应加以注意。

泥水盾构穿越堤坝沉降控制研究

对杭州庆春路过江盾构隧道施工引起的大堤沉降实测数据进行了分析,采用Peck公式对横向沉降曲线进行拟合,并对东西线隧道上方大堤沉降进行了对比。分析结果表明:西线盾构施工引起的大堤沉降比东线要大,原因是西线盾构穿堤期间持续降雨、泥浆管爆裂引起泥水压力剧烈波动,以及首次穿堤缺少工程经验、盾构掘进参数控制劣于东线等;验证了Peck公式在本工程中的适用性,其中西线隧道上方大堤沉降槽宽度参数K取值范围为0.325～0.471,地层损失率η取值范围为0.990%～1.570%,东线隧道上方大堤沉降槽宽度参数K取值范围为0.240～0.338,地层损失率η取值范围为0.252%～0.515%;结合工程实践,提出了泥水平衡盾构穿越堤坝控制沉降的措施。