淤泥质地层城市隧道施工影响分析与支护参数优化研究分析 桥梁工程管理专业VIP专享VIP免费

第一章绪论1.1研究的目的和意义伴随国内社会与经济的长久进步，城市化进度也开始更加深化，更多的民众汇聚到规模庞大的城市中，城市地区人数增加，进而导致交通堵塞、资源不足等众多现实问题。全面利用地上、地面以及地下空间能够高效缓和当前人数众多造成的交通负担，比如随着市政交通堵塞问题更加明显，政府也需要增加全新的隧道工程。淤泥质地层基本上位于国内东南部沿海区域，特别是福州、杭州等部分城市所占比值很高；此地层具备“高压缩、高敏锐、高蠕变、高含水量、低强度”等众多特征，厚度从几米到几十米都有，呈现带状特点；淤泥质土体受到影响会出现液化，造成土体不稳定。所以，在此类地层建设地下项目，设计与施工问题容易出现，工程造价也会提高。当前，我国对位于软土地层（包含淤泥质地层）的浅埋隧道普遍使用明挖法、暗挖法以及盾构法等方式。明挖法或盾构法建设市区地下项目一般会遭遇众多外界因素的影响。比如城市繁华地区一般没有明挖基础（管线拆迁和维护、交通约束与环境作用）；地下过街通道隧道一般任务量较少，隧道断面轮廓一般沿纵向不同，隧道短或跨越地层地质变动明显，盾构法也并不符合。所以，城市地下工程浅埋暗挖法的使用范畴依旧宽广。但是，城市重要地区的淤泥质地层环境下隧道浅埋暗挖法设计与施工会遇到众多问题，首先要确保暗挖施工时期地层平稳性，其次也需要管控隧道暗挖工程造成的变形问题，避免过量变形造成的周边建筑物受损。所以，分析此类地层土体变形受损的特点和改善加固的方式，寻找高效科学的地层改良加固举措和手法，以便提升地层平稳性，促使具备操作灵动且科技完善的隧道浅埋暗挖法使用到软土中，尤其是淤泥质地层，是目前需要尽早处理的现实问题。1.2浅埋暗挖法研究现状国内在年代早期逐渐把新奥法使用到地下项目中，八十年代后期把其使用到浅埋软弱地层。在顺利使用到北京地铁复兴门车站折返线项目之后，开始在众多地区隧道和地下项目内普遍使用。浅埋暗挖法项目的主要理念是“管超前,严注浆,短开挖,强支护,快封闭,勤测量”来囊括,这也是此方式的重要内涵。通过长久的持续汇总、健全、宣传使用，目前逐渐产生健全的浅埋隧道施工技术体系。比如：1986年，王梦恕、罗琼等人[6]叙述了北京地铁折返线工程使用的浅埋暗挖法施工，当时城市没有得到发展，四周建筑不多，使用明挖法相对理智和合理，然而此地理方位相对繁杂，施工时间短暂，因此开始使用浅埋暗挖方式，打开浅埋暗挖施工方式的全新时代。1988年，因为北京地铁折返线项目第一次采用浅埋暗挖法建设地铁项目，由于其拆迁占地面积不大，交通波及不大，资金占用少等众多优势。此项目也得到北京地区科技进步一等奖。此方式也开始得到行业内人士的关注和认可，开始得到普遍使用[7]。1989年，王梦恕等人[8]在岩土力学工程报纸上，公开论文，全面研究北京地铁折返线工程使用浅埋暗挖法施工的优势，科学比较之前的明挖法，此方式能够把地表沉降全面管控在30mm范畴内等众多优点。全面诠释了此方式的领先优势。对于此方式与工艺的全面叙述，激发了领域内专家对于此方式使用与普及的而积极性。1989年，隧道局研究所张建华、赵希普等人[9]指出使用全新的分析方式都需要充足的安全监测信息来确保施工的顺利进行，使用暗挖法依旧是根据新奥法的理论，要全面监控来确保施工顺利和相关方案的改善，避免因为太过保守而导致浪费问题，为挑选最佳施工方案准备充足的数据。此方式也得到相应的改善和普及。1990年铁道部隧道工程局王梦恕、刘招伟等专家[10]在浅埋暗挖法建设复兴门折返线顺利之后，第二次指出使用此方式建设地铁车站。使用柱洞法施工提高项目效率。1994年吴康宝、景诗庭等专家[11]在我国岩石力学和工程学会第三次会议中指出浅埋暗挖地下结构稳定度研究。基于“荷载-结构模型”运用有限元的方式创建极限状态方程。分析此模式的稳定度。从结构和力学层面分析此方式的合理性，此外指出部分支护参数的改善意见。1994年王燕凯，苗兰等专家[12]在中国土木工程学会隧道和地下项目学会第八届年会上指出有关浅埋暗挖法的小室施工方式，且得出隧道各个时期的地表策划，分析其具备影响规律...