南昌富水砂砾地层盾构下穿拉杆拱桥沉降控制技术研究

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随着城市化进程的不断推进,我国的城市轨道交通建设进入了快速发展的时期。截止到2016年6月,根据城市轨道交通协会统计,全国44座城市已经获批城市轨道交通建设投资总额24287亿元,规划总里程达到4705公里。截至2015年末,我国城市轨道交通累计通车里程达3618公里,累计已有25座城市共计112条线路实现通车运行。许多二、三线城市也开始了城市轨道交通建设,但是我国地铁施工起步相对较晚,从事城市轨道交通建设的技术人员相对短缺,并且城市地下轨道交通施工具有隐蔽性、复杂性,所以施工过程中发生安全事故的可能性很大。在盾构施工中,据不完全数据统计,因盾构掘进造成地面沉降超限是引发事故最常见的因素。所以,对沉降控制方面的技术研究具有很大的现实意义。  在复杂的水文地质条件及繁忙的地面交通形势下,地铁施工不可避免下穿既有桥梁、房屋、各种市政管道、江河湖泊等众多建(构)筑物,对盾构施工沉降控制提出了较高的要求。在某些特定的环境下,盾构要下穿重要地面设施或重要保护的建(构)筑物,此时对盾构施工沉降控制便有了更高的要求。  本文以南昌地铁2号线盾构施工为工程实例背景,依托江西省科技支撑计划项目《南昌地区富水砂卵石地层地铁工程施工安全关键技术研究》(20151BBG70059),由土压平衡盾构的施工沉降风险控制为起点,通过设备选型、施工沉降控制技术研究、施工风险管理等方面提出了土压平衡盾构施工沉降控制理论,通过实际盾构施工沉降控制数据验证了所提出理论的可行性。  (1)根据南昌地区的水文地质情况、盾构选型依据确定了盾构机的型式,根据土压平衡盾构机的结构特点、施工工艺流程、施工工程的实际情况,论述了盾构施工沉降对既有建(构)筑物的影响。  (2)利用FLAC3D对盾构穿越的重要建(构)筑物的沉降进行模拟计算,根据模拟数据确定对建(构)筑物的加固措施,并对加固后的地段再次进行模拟计算,以确认加固方案的可行性。  (3)结合类似工程的成功经验,确定施工中的沉降控制措施,根据实际水文地质情况,增加盾构应对特殊风险的辅助设施,以提高盾构穿越风险源的可靠性。  (4)鉴于盾构施工风险的多样性、危害性、不确定性,科学的预测盾构施工风险,并针对性的采取有效控制措施,规避施工风险带来的经济损失、环境损失及不良的社会影响。  (5)对实际盾构掘进数据进行统计分析,验证所做理论分析计算及所采用相关辅助控制措施的可行性。
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