盾构隧道下穿输水干渠设计参数优化模型试验

盾构隧道下穿输水干渠设计参数(最优夹角、最小埋深)对隧道路线选择、干渠扰动影响评价至关重要,现行规范尚无明确规定。随着盾构施工技术成熟,有必要深入研究盾构隧道下穿输水干渠的最优夹角与最小埋深参数。依托郑州地铁10号线下穿南水北调干渠工程,基于Buckingham-π定律推导的相似参数,开展盾构隧道下穿输水干渠设计参数优化室内相似模型试验。研究结果表明:①隧道轴线与渠坡底部相交的局部区域地层沉降量大于周围地层沉降量;②当采用朗肯土压力计算值作为盾构仓压值,盾构隧道埋深不宜小于隧道直径的1.5倍夹角不得小于30°;③考虑盾构隧道施工对渠表的影响,应优先考虑隧道埋深的扰动影响,其次考虑隧道夹角设计参数的扰动影响。试验结果将为盾构隧道下穿输水干渠设计参数提供了重要参考依据。

施工期水位对盾构隧道最小埋深影响研究

为探究穿江盾构隧道施工期地表水位对土体整体抗浮能力的影响,采用相似物理试验测量了不同半径与地表水位下隧道上浮过程中的阻力变化,揭示了隧道整体上浮过程中土体的破坏机理,推导了施工期不同地表水位下盾构隧道最小埋深计算方法,并与试验结果相互验证。在浙江桐庐盾构隧道实例研究中发现,其最小埋深为10 m左右,为了确保最小埋深处的抗浮能力,上方土体的摩擦角、膨胀角与粘滞力最小容许值分别17.9°、8.4°和12.5 kPa,注浆压力最大容许值为2.15 bar。本文中最小埋深计算方法量化了地表水位对土体抗浮能力影响,适用于分析不同地表水位下盾构隧道整体抗浮最小埋深。

城市水下隧道最小埋深的设计方法研究

基于城市水下隧道环境条件的特殊性,以长沙市营盘路湘江隧道为依托,提出水下隧道最小埋深的设计标准流程:首先,在对日本经验法、挪威经验法和顶水采煤法等工程经验法分析的基础上,提出隧道最小埋深的初始值;然后,通过线路纵断面的拟定,并结合典型隧道工程类比,不断调整该初始值;最后,结合数值分析法的验算结果,确定隧道最小埋深的合理设计值,最终形成城市水下隧道最小埋深的设计方法。

重庆主城区快轨过江隧道埋深设计标准的研究

水下隧道施工环境复杂,且具有工程动态性和时效性,是一项风险高、综合性强的地下工程。合理选择过江隧道的埋深,将直接影响江底隧道的安全与造价,同时,对轨道线路的坡度、两侧车站的埋深及使用功能影响很大。该文以重庆市快轨一横线过江隧道为工程背景,对几种常用施工方式的快轨过江隧道埋深设计标准进行研究分析,提出在工程类比法的基础上,结合当地工程水文地质的实际情况及两端车站的埋深,通过对线路纵断面的拟合调整,初步设定一个埋深值,最终结合数值模拟分析的结果,确定过江隧道的最终埋深。