地铁车站和软弱富水地层暗挖区间隧道施工技术研究

摘要

在认真分析深圳地铁科学馆站的工程环境、工程水文地质的情况下,阐述和比较了地铁车站采用盖挖顺作、盖挖逆作和暗挖法的技术特点,阐明了深圳地铁科学馆站采用盖挖顺作法施工的关键技术并对临时路面系统的功能和设计进行了检算和讨论.应用量测技术对基坑的力学参数变化、支护结构的应力应变进行全过程的量测,保证了车站盖挖顺作法的成功实施.就地层软弱富水的复杂工程地质条件、暗挖隧道结构呈洞群系统的复杂工程施工条件、近邻建筑物和管线密布的复杂工程边界条件而言,进行隧道工程的施工,其施工难度和风险极大,地表沉降机理及施工所引起的地表沉降分布形态也极为复杂,国内外有关这方面的研究成果很少,薄弱的理论研究和蓬勃发展的此类工程实践是极不相称的.文中紧密结合深圳地铁大~科区间实际工程背景进行了相关的研究和分析,为了使研究成果合理可靠,综合运用多种研究手段,以相互印证和取长补短.在研究中,通过将数值模拟、试验研究成果与现场量测成果进行比较,结果表明,研究成果与测试成果基本吻合,说明文中的研究成果是合理可信的,起到了施工超前预测预报的良好效果,为实际工程施工提供了理论依据和指导、决策作用,解决了施工中一系列的技术关键和难题,为类似工程的设计、施工和研究丰富和积累了宝贵的经验.良好的施工业绩表明,加大重大、复杂工程的科研投入力度,是地下工程发展的一个必然趋势.

目录

文摘

英文文摘

第一章车站及区间隧道工程概况

1.1工程概述

1.1.1工程概况

1.1.2工程地质和水文地质

1.1.3周边环境

1.2关键技术及研究内容和方法

1.2.1工程特点

1.2.2关键技术

1.2.3本文主要研究内容

1.2.4主要研究方法

第二章车站盖挖顺作法施工技术研究

2.1城市繁华地段修建地铁车站施工方案的比选

2.1.1科学馆站浅埋暗挖法

2.1.2科学馆站盖挖半逆作法

2.1.3科学馆站盖挖顺作法

2.1.4三种施工方法的比较及评价

2.2新型临时路面系统在地铁车站施工中的应用

2.2.2新型临时路面系统的优化设计

2.2.3临时路面系统的施工与交通疏解

2.2.4临时路面系统的检查与维修

2.3围护结构施工与桩间止水

2.4基坑土方开挖及钢支撑安装

2.5主体结构施工

2.5.1主体框架结构的浇注

2.5.2机械配置与出土供料循环

2.5.3防止主体结构裂纹的技术措施

2.5.4防水与堵漏

第三章水平旋喷桩超前预加固技术研究

3.1水平旋喷预加固原理及特点

3.1.1水平旋喷成桩原理

3.1.2水平旋喷成拱原理

3.1.3水平旋喷成拱特点

3.2水平旋喷预加固现场原位试验

3.2.1试验情况简介

3.2.2旋喷加固试验效果评价

3.3隧道水平旋喷预加固效果的数值分析

3.3.1旋喷长度力学效果的数值分析

3.3.2单、双层旋喷力学效果的数值分析

3.3.3水平旋喷预加固力学效果的三维数值分析

3.4水平旋喷桩的施工技术

3.4.1水平旋喷桩辅助小导管注浆

3.4.2拱部土体加固技术

3.4.3掌子面加固防涌坍技术

3.4.4边墙仰拱土体加固技术

3.4.5砂层侵入隧道断面段的旋喷桩技术

第四章隧道施工动态降水技术研究

4.1动态降水技术简介

4.2降水试验及数值模拟分析

4.2.1降水试验简介

4.2.2降水过程的数值模拟分析

4.3隧道开挖与失水对地表沉降影响的数值模拟分析

4.4隧道开挖与失水对地表沉降影响的离心模型试验

4.4.1试验目的

4.4.2试验方法

4.4.3试验结果分析

4.5动态降水施工技术

第五章隧道施工对近邻煤气管线的影响研究

5.1工程简介

5.2管线的控制标准

5.3隧道施工过煤气管线离心试验研究

5.3.1研究目标与主要内容

5.3.2试验测试结果

5.4隧道施工过煤气管线数值模拟分析

5.5地表沉降和煤气管线现场测试评价

5.5.1测站布置和观测内容

5.5.2测量结果分析及评价

第六章浅埋大跨度群洞隧道施工技术研究

6.1工程简介

6.2群洞隧道施工优化分析

6.2.1施工优化的基本原则

6.2.2超前支护方案比选

6.2.3施工工法优化分析

6.2.4开挖顺序优化分析

6.2.5不同台阶长度的优化分析

6.3并行小间距隧道施工过程数值分析

6.4 Y型分岔隧道施工过程数值分析

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文