矩形顶管隧道下穿高速公路地表沉降分析

Journal: Engineering Technology Development DOI: 10.12238/etd.v5i6.10923

张洪1, 陈艺1, 蒋磊2, 刘湛1, 王岳1, 胡达3

1. 中建五局土木工程有限公司
2. 长沙市轨道交通集团有限公司
3. 湖南城市学院,城市地下基础设施结构安全与防灾湖南省工程研究中心

Abstract

超浅埋大断面矩形顶管隧道下穿高速公路施工过程中,因顶管施工循环顶进对地层的重复扰动作用和相邻隧道的相互影响,极易造成高速公路路面累积变形过大导致工程灾害和安全事故。为此,本文结合柳叶大道西延线下穿长张高速矩形顶管隧道工程,通过现场施工、监测方案以及顶进过程中的三维数值模拟,结合现场监测数据对地层变形进行对比研究,探索矩形顶管顶进施工过程中高速公路路面的沉降变形规律。研究发现,顶管初步顶进时沉降变形较小,顶进10m左右沉降猛增,后保持稳定增长水平;直至顶进30m左右,沉降速度减小,沉降趋向平稳。顶管起点的竖向位移均大于终点,其最大竖向位移发生在滞后顶进区域,其沉降槽曲线稳定在轴线两边30~40m范围内。通过对比分析竖向位移的监测值和模拟值并结合相关性分析可知,尽管监测数据与模拟数据存在一定的误差,但是两条沉降槽曲线遵循相同的趋势并相互接近。因此,本次研究可为类似工程的施工设计提供参考。

Keywords

矩形顶管;隧道施工;数值模拟;地表沉降

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