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杭州市庆春路过江隧道工作井承压水处理及盾构进出洞施工技术研究

作　者: 徐良英
导　师: 徐伟；李福清
学　校: 同济大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 盾构工作井承压水处理进出洞加固施工技术
分类号: U455.43
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

深基坑施工及盾构法施工隧道在国内外已有大量的研究,但在钱塘江边砂性粉质土地区施工近30m深的基坑以及盾构法旌工穿越钱塘江的隧道尚属首次。本文论述研究的杭州庆春路过江隧道盾构工作井深基坑,由于深度约30m,且紧邻钱塘江边,是杭州地区粉砂土及卵砾石层深基坑工程首次面临承压水处理问题。钱塘江古河道承压含水层渗透系数大,承压水水位高,水量丰富,补给充足,紧临钱塘江垂直开挖如此深的基坑,在复杂地质条件下,能否预测和控制处理好承压水的影响,能否合理进行深基坑支护设计与施工是工作井基坑成败的关键。而钱塘江古河道承压水层的赋存特征和降水设计与施工、降水前后地基性状及对深基坑支护结构设计与施工的影响以及承压水降水和支护结构变形对钱塘江大堤、周围建(构)筑物和地下管线的影响等关键技术问题没有可借鉴的成熟经验。本文结合庆春路过江隧道项目盾构工作井土建工程施工,系统了解钱塘江古河道承压水层的性状,提出钱塘江古河道承压水层的降水治理和支护结构设计施工方法。并对砂质粉土以及高地下水水位地质条件下盾构进出洞的地基加固进行分析研究,对隧道盾构进出洞地基加固技术提出意见。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
第1章绪论  12-20
  1.1 地下空间开发及盾构法施工的应用  12-13
  1.2 杭州市钱塘江边粉砂土及卵砾石层地区深基坑及盾构法施工研究现状  13-15
    1.2.1 杭州钱塘江边粉砂土及卵砾石层地区深基坑承压水处理研究现状  13-14
    1.2.2 盾构法施工研究现状  14-15
  1.3 杭州市庆春路过江隧道工程背景  15-17
  1.4 杭州市庆春路过江隧道工程概况  17
  1.5 本文研究的主要内容和创新点  17-18
    1.5.1 深基坑承压水处理  17-18
    1.5.2 盾构进出洞施工技术  18
    1.5.3 本文研究的创新点  18
  1.6 本文的研究路线  18-20
第2章盾构工作井围护结构设计  20-35
  2.1 庆春路过江隧道工程主要设计概况简述  20-21
  2.2 工程地质、水文地质等概况  21-23
  2.3 江南盾构工作井围护结构设计计算  23-35
    2.3.1 盾构井处围护结构设计概述  23
    2.3.2 围护结构计算模型及参数的选取  23-26
    2.3.3 工况模拟及围护结构的分析计算  26-35
第3章现场抽水试验  35-43
  3.1 抽水试验的目的  35
  3.2 抽水试验方案设计  35-36
  3.3 抽水试验实施  36-38
  3.4 数值分析  38-42
    3.4.1 渗流基本理论  39
    3.4.2 空间离散及边界条件  39-40
    3.4.3 有限差分法求解  40-41
    3.4.4 模型识别  41-42
  3.5 现场抽水试验结论  42-43
第4章盾构工作井降水计算及方案比选  43-54
  4.1 基坑减压降水的必要性  43-44
    4.1.1 参数的选用  43
    4.1.2 减压降水分析  43-44
  4.2 全降水方案时基坑降水量分析及井数预估  44-46
    4.2.1 基坑涌水量计算  44-46
    4.2.2 抽水井数预估  46
  4.3 隔渗帷幕结合减压降水方案  46-48
    4.3.1 方案的可行性分析  47-48
      4.3.1.1 全封底方案  47
      4.3.1.2 竖向隔渗帷幕结合坑内降水方案  47-48
  4.4 降水影响环境评价  48-49
  4.5 减压降水方案比选  49-52
    4.5.1 减压降水与隔渗帷幕方案比选  49
    4.5.2 不同结构型式隔渗帷幕建议方案的综合比选  49-52
  4.6 素砼地下墙隔渗帷幕结构方案简介  52
  4.7 施工设备选择  52-54
    4.7.1 双轮铣槽机成槽设备简介  52-53
    4.7.2 铣槽机设备技术参数  53-54
第5章工作井围护结构及隔渗帷幕施工方案  54-67
  5.1 地下连续墙施工难点及针对性技术措施  54-59
  5.2 隔渗帷幕施工方案  59-67
    5.2.1 导墙制作  59
    5.2.2 素砼地下连续墙隔渗帷幕施工工艺流程  59-61
    5.2.3 槽幅划分  61
    5.2.4 成槽施工  61-63
    5.2.5 泥浆系统  63-65
    5.2.6 素混凝土浇筑  65-67
第6章隔渗帷幕生产性试验  67-71
  6.1 试验目的  67
  6.2 试验槽幅施工及实测数据  67-68
  6.3 隔渗帷幕施工方案修正  68-71
第7章盾构进出洞土体加固分析  71-78
  7.1 地基加固土层描述  71
  7.2 地基加固方法选择的因素  71
  7.3 常规地基加固特点和控制  71-78
    7.3.1 搅拌桩施工的特点和控制点  71-73
    7.3.2 高压旋喷施工特点和控制点  73-74
    7.3.3 冻结法施工特点和控制点  74-75
    7.3.4 降水施工特点和控制点  75-76
    7.3.5 盾构进出洞地基加固质量检测手段  76
    7.3.5 本工程盾构进出洞地基加固的建议方案  76-78
第8章结论与建议  78-81
  8.1 结论  78-79
    8.1.1 经验  78-79
    8.1.2 教训  79
  8.2 建议  79-81
    8.2.1 降水处理及风险规避  79
    8.2.2 盾构进出洞土体加固  79-80
    8.2.3 其它  80-81
致谢  81-82
参考文献  82-84
个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果  84

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