富水圆砾地层上下叠落盾构隧道近距离下穿运营线掘进关键技术

第1章绪论 / 1

1.1研究背景 / 1

1.2国内外研究现状 / 2

1.2.1富水圆砾地层工程水文地质特征研究 / 2

1.2.2盾构隧道施工地层沉降研究 / 3

1.2.3富水圆砾地层叠线隧道施工地层变形与稳定性研究 / 6

1.2.4盾构掘进施工风险评价 / 7

1.2.5叠线隧道施工地层加固研究 / 7

1.3本书主要内容 / 8

第2章工程概况分析 / 10

2.1盾构区间隧道总体及下穿段情况 / 10

2.2盾构机概况 / 12

2.3地质组段划分 / 16

2.3.1划分依据 / 16

2.3.2盾构区间组段划分 / 17

第3章上下叠落盾构隧道掘进富水圆砾地层变形及控制试验研究 / 24

3.1监测试验段比选 / 24

3.2试验段施工控沉措施 / 32

3.2.1盾构壁后注浆控沉技术 / 32

3.2.2盾体锥形间隙填充技术 / 45

3.3试验段现场监测方案 / 45

3.3.1监测目的及项目 / 45

3.3.2监测方案 / 46

3.3.3仪器布设方案 / 52

3.3.4监测频率 / 57

3.4试验段监测结果分析 / 58

3.4.1深层沉降分析 / 58

3.4.2地层水平位移分析 / 64

3.4.3水位变化分析 / 73

3.5本章小结 / 76

第4章富水圆砾地层上下叠落盾构隧道渣土改良与高效掘进技术 / 77

4.1引言 / 77

4.2富水圆砾地层渣土改良室内试验方案 / 78

4.2.1改良剂选取及性能测试 / 78

4.2.2渣土性能测试 / 83

4.2.3渣土改良方案建议 / 96

4.3试验段盾构渣土状态与掘进参数分析 / 98

4.3.1试验段渣土现场测试 / 98

4.3.2试验段渣土状态变化情况 / 100

4.3.3试验段右线掘进参数分析 / 105

4.3.4试验段左线掘进参数分析 / 115

4.3.5右线试验段与左线试验段对比 / 120

4.4试验段渣土改良优化 / 122

4.4.1右线渣土改良参数优化分析 / 122

4.4.2左线渣土改良参数优化分析 / 128

4.4.3基于规划求解的渣土改良参数优化 / 133

4.4.4塑流性过强渣土室内改良试验 / 146

4.4.5现场应用效果 / 153

4.5本章小结 / 156

第5章富水圆砾地层上下叠落盾构隧道下穿运营线施工风险分析及

控制措施 / 1575.1盾构下穿段施工风险初步专项对策 / 157

5.2试验段数值模拟 / 158

5.3盾构下穿既有地铁隧道段数值模拟 / 162

5.3.1模型概况 / 162

5.3.2左右线间土层加固模拟 / 163

5.3.3盾构施工过程模拟 / 164

5.3.4数值模拟参数 / 165

5.4盾构下穿既有地铁隧道段数值模拟结果 / 166

5.4.1地层加固区对运营线控沉效力评价 / 168

5.4.2新建隧道盾构施工地层扰动分析 / 170

5.4.3盾构下穿施工既有运营隧道变形分析 / 175

5.4.4盾构下穿施工运营线隧道内力分析 / 178

5.5盾构下穿段施工风险控制措施 / 179

5.5.1渣土改良措施 / 179

5.5.2掘进参数控制及同步注浆加固 / 181

5.5.3盾体锥形间隙填充工法的应用 / 182

5.5.4叠落隧道相互影响控制措施 / 183

5.5.5监测及应急方案措施 / 184

5.6本章小结 / 185

第6章富水圆砾上下叠落盾构隧道下穿运营线变形监控及状态评价 / 186

6.1盾构下穿既有线段变形监测方案 / 186

6.1.1监测项目 / 186

6.1.2监测方法 / 187

6.1.3测点布设方案 / 191

6.1.4监测频率 / 197

6.1.5监测控制标准 / 197

6.2下穿过程运营线隧道结构监测结果分析 / 198

6.2.1隧道竖向位移分析 / 198

6.2.2隧道水平位移分析 / 205

6.2.3隧道相对收敛分析 / 208

6.2.4管片应变分析 / 209

6.3下穿过程运营线状态分析及评价 / 216

6.3.1轨道轨间距分析 / 216

6.3.2轨道横向高差分析 / 217

6.3.3静力水准分析 / 218

6.4本章小结 / 220

参考文献 / 221