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时间:2018-12-10
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1、苏州市轨道交通2号线齐门北大街站〜金民东路站区间下穿西气东输管道保护方案2010年3月目录1.工程概况12.岩土工程条件22.1土层概况22.2地下水33.保护技术要求34.保护方案34.1管道的沉降预测34.2保护方案选择45.管道应急预案比选126•监控量测137.盾构掘进控制138.管道附近通信光缆保护169.运营振动影响分析1610.杂散电流防护方案1710.1加强钢轨绝缘1710.2降低钢轨电位1810.3加强监测及日常维护181.工程概况苏州市轨道交通2号线齐门北大街站〜金民东路站区间在里程右DK10+842.800位置处下穿西气东输
2、管道,与2号线线路夹角约为75.5%西气东输管道为4>1016X26.2X70直缝埋弧焊钢管,管道设计压力为lOMPa。管道覆土约2.7m,隧道覆土约15.2m。隧道与西气东输管道的关系见图1-1、1-2、1-3。#宁高速公路1-1隧道与管道平面关系图地§1.77-0.93s气姗道-ZTOO6HI14395<1-2隧道与管道关系剖面图(一)6.34-444)线--SW盾897S+01S仲西'东输管遂86寸U/⑤21-3隧道与管道关系剖面图(二)1.岩土工程条件2.1土层概况本区间地基土均为第四系晚更新统〜中更新统的冲湖积相、海陆交互相沉积物,岩性
3、主要为粘土、粉质粘土、粉土、粉(细)砂等。本段区间隧道主要经过④3粉砂层及④5粉质粘土层。各主要土层参数参见表2.1。土层物理力学性质参数表表2.1土层层厚(m)含水量W%重度丫kN/m3孔隙比e粘聚力C(KPa)内摩檫角*压缩模量MPa静止侧压力系数Ko©1人工填土2.030.719.60.8342012°4.80.60@1粘土2.526.219.40.7543.913.5°7.20.44说粉土1.829.118.90.827.526.509.30.38④3粉砂10.02819.00.783.331.5°11.10.32④5粉质粘土14.630
4、.618.80.8625.814.5°5.20.48©2粉质粘土■17.319.30.773814.5°6.80.432.2地下水工程沿线场区内地下水类型主要为松散岩类孔隙水。场区地下水可分为松散浅层孔隙潜水和松散岩类孔隙(微)承压水。1.保护技术要求根据中石油西气东输管道公司(浙沪函[2009]321号)提供此处的西气东输管道主要技术参数:1、管道管径1016mm、壁厚26.2mm,材质X70直缝埋弧焊钢管,管道压力为lOMPao2、西气东输管道最大允许轴向拉伸变形0.9mm/m,最大允许压缩变形为0.77mm/m,允许纵向最大曲率(%。)/最
5、小曲率半径(m)0.9843/1016。3、根据西一线与相关地震勘探爆破控制指标,此处振动速度应控制在7cm/So4、此处应加强施工过程中的振动速度控制和运营投产后的振动所引起的交变荷载应力影响,以及交流对阴保系统的干扰。2.保护方案4.1管道的沉降预测目前盾构隧道施工引起的沉降预测广泛采用派克法(Peck),即沉降曲线呈正态分布,其估算公式分别为:式中:Vi——地层损失造成地表沉降的体积;max隧道中心线的最大沉降量•距离隧道中心线的距离;•沉降槽的宽度系数地层损失量Vi根据施工的方式、施工参数以及类似地层施工经验,综合考虑引起地层损失各种因素
6、,本段地层损失率按1%控制,盾构通过西气东输吋单线隧道施工引起的西气东输管道基础底沉降最大值约为21.58mm,影响范围约线路中心两侧20m;双线引起管道基础底沉降最大值约为22.77mm,总影响宽度约为52ni。管道基础底部地层沉降详见图4-1。横向沉降曲线50距左侧隧道中心距离(m)-30-20—10010203040ZTT7V图4-1管道基底地层横向沉降曲线图西气东输管道位于齐金区间曲线段上方,考虑到施工过程不确定的因素较多,施工如有不当可能会造成西气东输管道的破坏,带来比较严重的后果。因此,盾构通过时需对西气东输管道进行保护。4.2保护方
7、案选择4.2.1管道的变形及受力分析西气东输钢管重量为6.4KN/m;天然气密度(lOMPa压力):0.71Kg/m3;西气东输管道正常使用时重量(计入天然气)取7.OKN/m;西气东输管道覆土荷载约为52KN/m;钢管的截面惯性矩/=苽”)=9.98x109/W64钢的弹性模量E=2.06X105N/mm2钢管的允许最大曲率=0.9843%施工中引起的变形:根据Peck公式预测盾构施工时的横向沉降曲线图,盾构施工引起管道基底地层沉降曲线的最大曲率岀现在单线施工隧道中心线正上方,该处曲线曲率为0.6342%。,小于西气东输管的允许纵向最大曲率0.
8、9843%;管道最大拉伸变形为0.25mm/m,小于管道最大允许轴向拉伸变形0.9mm/m。根据以上计算分析,盾构正常施工情况下,将引起
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