地面出入式盾构法隧道技术(GPST)施工变形监测与分析研究

以南京至高淳城际快速轨道南京南站至禄口机场段TA01-2标工程为背景,应用地面出入式盾构法隧道技术(GPST),在负覆土、浅覆土工况下针对隧道管片和周围土层进行监测。监测结果表明:地面出入段隧道变形控制在0.4%以内,盾构超浅覆土区段掘进与浅覆土工况下的发展趋势相一致。通过分析获得负覆土工况下稳定后的横断面地表变形曲线分布规律。研究结果为盾构施工过程的参数优化提供依据,使盾构施工对周围土体的影响处于可控状态。

地面出入式盾构隧道受力变形特性数值分析

地面出入式盾构隧道(GPST)是一种不需要工作井的新型盾构工法,在国内首次应用于南京地铁。盾构机从地面直接出发,隧道所受荷载与一般隧道有很大区别,传统的惯用法是否适用尚存疑问,因此需要进一步研究隧道的受力变形特性。本文以地面出入式盾构施工过程中出现的负覆土—零覆土—浅覆土工况作为研究对象,建立精细化隧道三维模型,分析隧道在不同覆土厚度工况下的受力变形规律,并获得相应的横向刚度折减系数。同时针对土体侧向土压力系数K0进行参数分析,揭示不同地层条件下隧道收敛变形的变化规律。研究表明,横向刚度折减系数随覆土深度增加而增加,而且随着覆土厚度的增加,变形模式由"横鸭蛋"变为"竖鸭蛋"的临界K0系数值逐渐增大。

地面出入式盾构法隧道新技术

地面出入式盾构法隧道新技术省略了用于盾构始发与接收的工作井,在地面与地下连接区域用盾构掘进替代大开挖施工,具有环境影响小和建设工期短的显著优势,在中国属首次研发应用。该技术存在结构变形、接缝渗漏和轴线偏离等工程难题,以南京机场线地面与地下过渡段示范工程为背景,通过理论计算、三维仿真和模型试验等方法,重点阐述隧道变形、防水和盾构姿态控制等关键技术,并将其成功应用于示范工程,验证了GPST新技术的可行性和有效性,为推广应用提供了理论和实践支持。

地面出入式盾构法隧道施工引起的土体垂直变形

对地面出入式盾构法隧道施工引起的土体垂直变形计算方法进行研究。考虑盾构轴线与水平面的夹角?(即隧道埋深变化),对林存刚公式进行修正,结合正面附加推力、盾壳摩擦力、附加注浆压力和土体损失的共同作用,提出全新的土体垂直变形计算公式。算例分析结果表明:在隧道埋深较浅工况下,新方法计算结果与林存刚公式的计算结果差异较大,新方法计算得到的开挖面前方地面隆起和后方地面沉降均较大;盾构上仰掘进时,随着?增大,由正面附加推力、盾壳摩擦力及土体损失引起的纵向土体垂直变形曲线呈上移趋势,由附加注浆压力引起的纵向土体垂直变形曲线则呈下移趋势;地面沉降最大值变小,但地面横向沉降槽范围逐渐变大。

地面出入式盾构法隧道同步注浆工艺模拟试验

地面出入式盾构法隧道施工技术作为一种全新的盾构施工工法,存在诸多施工技术难点。通过对地面出入式盾构法隧道特殊工况条件下的同步注浆效果及注浆参数的研究分析,得出采用现有传统同步注浆工艺在地面出入式盾构法隧道工况中的改进建议及施工参数。