建筑实践论文_大跨浅埋公路隧道下穿既有建筑施工的沉降控制

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1、.word格式,大跨浅埋公路隧道下穿既有建筑施工的沉降控制摘要：厦门机场下穿34号楼隧道工程，隧顶到建筑结构底3m，属浅埋大跨下穿既有建筑物连拱隧道工程。论文根据工程类比法，采用CRD法优化隧道施工步骤；借助数值分析方法，分析既有建筑的沉降规律，把握了CRD法重点施工步骤。根据现场实测及数值模拟结果，提出了超前注浆、地面硬化及补偿抬升注浆、洞内全断面帷幕注浆、大管棚超前支护等多种施工辅助措施。实践表明，施工过程中既有建筑结构沉降得到有效控制，最终沉降量小于40mm。关键词：浅埋；连拱隧道；下穿；既有建筑施工步骤；辅助措施沉降控制1工程概况厦门市成功大道（机场路一期仙岳路—演武大桥）工程JC3

2、合同段，起始里程为YK7+018，终点里程为YK8+150，其中梧桐山隧道从洞口到斜井长650m，桩号为YK7+500～YK8+150，属于浅埋暗挖大跨度隧道，隧道拱顶距地表最小处只有9m，该段平面布置为分岔式结构，从进口到出口由连拱隧道过渡为小净距隧道。隧道设计断面高9m，采用管棚法施工，管棚外径108mm，厚8mm。初期支护为28cm型钢喷混凝土+22cm钢格栅C20喷混凝土衬砌采用C35钢筋混凝土，厚60cm；开挖方法采用CRD法。梧桐山暗挖隧道洞身主要以残积亚粘土、砂砾状—碎块状全—,专业.专注..word格式,强风化正长岩和花岗岩为主，地层条件较差，尤其是在富水条件下，可能发生崩解

3、。隧道斜穿34号楼，楼房的3/4长度被隧道穿越。34号楼始建于1994年，为砖混结构住宅楼，其基础是浆砌整条毛石结构，埋深1.5m。该楼为7层，总高度为20.1m，平面形状呈矩形，长56m，宽10.5m。首层为储物间，高2.1m，其余各层层高为3.0m。34号楼房屋基础与隧道平面关系如图1所示。2施工工序优化根据工程类比以及大管棚的现场试验，采用CRD法开挖，并组织好开挖步序（图2），力求把沉降控制在最小范围，具体施工方法如下述。2.1开挖方法及纵向间距严格按照施工图制定的各项施工方案和技术措施组织施工，结合“超探测、预堵水、管超前、强支护、短进尺、早封闭、勤监测、备预案”的思路组织施工。严

4、格控制地层变形和房屋沉降，加强周围环境保护。总的开挖顺序为①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧。其中①、③、⑤、⑦步采用人工配合小型挖掘机开挖，每循环进尺0.6m，留核心土；将碴土转移至下台阶，通过漏斗泄入到②、④、⑥、⑧步内，与下台阶开挖土方共同装车，运至弃土场。②、④、⑥、⑧步采用人工配合挖掘机开挖，先挖两边后挖中间，每循环进尺1.2m（2榀拱架），并采用大型装碴车出碴。纵向开挖步距：⑤部开挖在左洞二层初期支护超前20m进行，右洞⑦部开挖在左洞衬砌超前15m开始。CRD法隧道开挖主要步骤示意Fig.2SchematicoftunnelexcavationprocedurebyCRD,专业.专注

5、..word格式,method2.2隧道开挖的主要技术措施（1）临时中壁同一侧上下台阶步距不大于10m，上台阶留核心土，弧形开挖，开挖进尺为0.6m/循环（1榀拱架）；下台阶中间留土柱，左右交替开挖，开挖进尺最大为1.2m/循环（2榀拱架），土柱在作仰拱时挖除，以确保开挖安全。（2）在超前支护（超前大管棚和超前小导管）及帷幕注浆有效的情况下开挖隧道，做好每循环的超前小导管注浆，严格控制隧道超前支护及注浆质量。（3）隧道开挖成形后立即初喷3～5cm厚混凝土，快速封闭围岩，然后再安装拱架、锁脚锚管、挂网、喷混凝土至设计厚度，防止隧道坍方。（4）第二层初期支护分部施作，每循环3～5m，与下台阶相距

6、不大于6m；为了控制隧道变形，施作第二层初期支护时保留临时仰拱。（5）为了控制后行洞的施工安全，在先行洞初期支护相应位置凿支撑点，将后行洞拱架支撑在先行洞初期支护上，达到拱架快速起到承载作用，同时设置临时立柱快速封闭。2.3数值模拟为了探寻不同施工步骤土体位移规律，发现施工主要控制点，建立三维有限元模型能较好地模拟隧道开挖。本文采用MIDAS-GTS软件建立模型，其中土体采用Mohr-Coulomb弹塑性屈服准则，实体单元模拟；初期支护和二次衬砌采用“板”单元模拟，锚杆采用“嵌入式桁架”单元模拟，隧道小导管超前支护采用块体单元模拟，计算时采用提高土层参数方法模拟。模型向上计算到地表，两边各取

7、了40m，向下取40m，根据沉降实测数据及以往研究经验，此范围能够满足研究需要。,专业.专注..word格式,3穿越既有建筑施工辅助措施现场监测结果表明，在梧桐山隧道穿越既有建筑的施工过程中，既有结构在衬砌完成后有较大的沉降。因此，施工中分别采取超前注浆、地面硬化及补偿抬升注浆、洞内全断面帷幕注浆、大管棚超前支护等多种方式控制沉降。3.1超前注浆隧道穿越到达前20m时，对隧道穿越区域段房屋周边10m范围内土层