20081223-17超长超大距离盾构隧道-长江隧道...解析.ppt

車架1 車架2 盾構機 即時同步施工工藝 100m 盾構機 車架1 車架2 · 100m · · · · · L 滿足快速施工要求 六、超長距離隧道快速施工 盾構機 聯系鋼樑 管線轉接車架 快速施工理念融入盾構機設計 盾構機及各系統必須滿足快速施工要求。 六、超長距離隧道快速施工 即時同步施工工藝 六、超長距離隧道快速施工 結合即時同步施工，採用無軌運輸，確保長距離高效水準運輸 超長距離隧道水平運輸技術 六、超長距離隧道快速施工 七、聯絡通道施工風險控制 上海長江隧道需在長江底下水壓力高達0.6Mpa的條件下施工8條聯絡通道，施工難度大、風險極高。經充分論證比選後決定採用冰凍法施工。 為確保聯絡通道的施工安全，施工中採取以下技術措施： ①採用在隧道兩側打孔、喇叭口部分採用雙排孔凍結措施，以確保凍土帷幕的厚度、強度以及與管片的良好膠結。 ②凍結孔開孔前，先打若干小孔探測地層穩定情況。每個鑽孔都設有密封裝置，以防鑽進時大量出砂、出水。 ③在凍結過程和開挖過程中加強監測，佈置測溫孔和壓力釋放與觀測孔，全面監測凍土帷幕的形成過程，開挖施工時如遇凍土帷幕有明顯變形及時調整開挖構築工藝。 ④設置安全門，防止突發事件的發生。 ■聯絡通道支護結構 ■聯絡通道防護門 七、聯絡通道施工風險控制 七、聯絡通道施工風險控制 雙排孔凍結 * 超長距離超大直徑盾構隧道 若干關鍵施工技術研究及應用 上海隧道工程股份有限公司 總工程師 楊國祥 —— 2008年12月 —— 泥水盾構開挖面穩定施工 二 超長距離隧道快速施工 四 3 一 隧道抗浮穩定性分析 3 三 聯絡通道施工風險控制 3 五 工程概況 主要匯報內容 3 七 結語 六 盾構進出洞施工 盾構施工風險預防 八 一、工程概況 上海長江隧道工程作為崇明越江通道“南隧北橋”的一部分 南起上海浦東五好溝，北至長興島南端。 上海市 崇明島 長 江 常興島 地理位置 跨越九公里的長江天塹，而後與雙塔斜拉索大橋相連，直達崇明島。 总投资126亿人民币 河勢、水文 徑流年平均流量2.9萬m3/s 年徑流量9240億m3 年輸沙總量近5億t 分流：北支分流3% 南北港分流比穩定在40－60% 一、工程概況 長江口屬典型的江心沙多島型潮汐河口。 呈三級分汊，四口入海格局。 隧道縱剖面 隧道縱坡2.9%，隧道覆土按最大沖深（-20m）控制，正常段1D。 一、工程概況 隧道地质剖面 工程場區75.5m深度（相當標高 – 80.1m）以上的土層按其成因類型可劃分為8層，其中第①、②、③、④、⑤、⑦、⑨層又可細分為若干亞層。 一、工程概況 ⑦、⑨層中承壓水水量豐富，勘察期間測得承壓水水頭標高-4.15～-6.76m之間，據上海區域性資料，此承壓水水頭年呈週期性變化，水頭標高0～-8m。 工程建設規模為雙向雙管6車道公路隧道，圓隧道外徑15m，內徑13.7m，襯砌環寬2m，採用Φ15.43m泥水平衡盾構掘進機施工，掘進距離達7.5km，隧道平均覆土深度達30m以上。 一、工程概况 设计規模 一、工程概况 同期超大直徑隧道比較 東京灣隧道 易北河第四隧道 竣工日期：1996年8月 盾構機直徑：14.14 m 一次性推進距離：2.3 km 8台盾構雙向推進；江中對接 竣工日期：2002年 盾構機直徑：14.20 m 一次性推進距離：2.1 km 上海上中路隧道 同期超大直徑隧道比較 荷蘭綠心隧道 一、工程概况 竣工日期：2004年3月 盾構機直徑：14.87 m 一次性推進距離：2.0 km 全長7Km，每2Km設一接收井 開工日期：2004年 盾構機直徑：14.87 m 一次性推進距離：2.1 km 兩層雙向4車道 首次在工程實施前採用泥水盾構相似模型試驗，模擬在高水壓淺覆土條件下泥水盾構的推進試驗，進行超大斷面泥水盾構開挖面穩定、施工參數匹配的研究。 二、泥水盾構開挖面穩定施工 模擬盾構試驗平臺模型試驗 採用超級計算機進行全三維的准動態和動態相結合的數值仿真，進行超大直徑長距離掘進施工的開挖面穩定的預測仿真分析，得出開挖面破壞時極限壓力和開挖面破壞形式。 開挖面穩定預測仿真分析 网格变形 总位移 总应力 塑性区 二、泥水盾構開挖面穩定施工 利用曙光4000A超級計算機 最新數值計算技術和平行計算法 全三維視覺化數值仿真模擬盾構推進 二、泥水盾構開挖面穩定施工 模擬盾構推進數值仿真 總結出了一套不同施工條件下以及對周邊環境保護的盾構掘進施工參數匹配優化方法 根據地表變形監測資料設定、調整 同步注