城市地下通道超浅埋暗挖法微扰动技术研究

摘要

随着中国各大城市交通建设速度的加快以及地下空间开发力度的加大，浅埋暗挖法作为地下工程施工的重要手段之一，已得到了越来越多的重视的发展，浅埋暗挖地下人行通道穿越既有交通要道的情况也必将增多。为了保证通道工程的顺利进行以及确保周围建（构）筑物的安全，有必要对通道工程施工过程中的地表沉降进行深入研究，探求不同区域、不同地层中地表沉降变化的基本特性和规律，论证地层变形的机理，进而提出合理可靠的预测方法和微扰动控制措施。
　　 本文在总结国内外成果经验的基础上，针对福州市过街地道所处的软弱地层、地下水位高以及覆跨比远小于1的特点，提出了淤泥中超浅埋暗挖地道成套技术以及相应的微扰动控制技术和措施。论文主要研究内容如下：
　　 1、在蒙古营过街通道施工中，成功地应用了CRD工法，真正做到“短开挖，强支护，早封闭，勤量测”。总结了大管棚技术和注浆技术的超前支护相结合的开挖技术，提出了适当的结构防水措施，并应用监控量测技术，及时施工，保证了超浅埋暗挖法法地道成套开挖技术的成功施作。
　　 2、通过同济曙光有限元正分析程序模拟地道主要施工过程，取得了与监测结果趋势较一致的位移规律，验证了工作竖井与主通道交叉口即洞门施工进行换承措施，以及利用预先沿主通道纵向埋设的填充注浆钢管向初期支护背后注浆以进一步加固地层等措施的正确性，为这些经验性的施工方法确立了理论依据。实践证明这些措施能有效填充喷砼与土层间空隙并控制土体变形。
　　 3、针对福州市特有的地质施工条件，分析了超浅埋暗挖法施工对地层产生扰动的力学机理、主要影响因素，提出了管棚力学作用机理和优化研究，从本质上研究了微扰动技术的可行性和控制措施。总结前人经验提出了适当的大管棚支护技术、淤泥注浆技术，同时总结出富含地下水地质条件下的多道防水技术和有效的监控量测技术。针对福州市蒙古营过街通道工程的特点，提出超浅埋暗挖法施工的地面临近公路控制标准，作为本工程的微扰动技术控制指标。