盾构隧道穿越新建海堤时的设计与沉降观测分析-华北电力设计院.PDF

ZEPDI 滨海软土地基与水工工程设计施工研讨会 浙江省电力设计院 隧道穿越新建海堤时的设计与沉降分析 滨海软土地基与水工工程设计施工研讨会 中国电机工程学会电力土建专业委员会 盾构隧道穿越新建海堤时的设计与沉降观测分析 浙江省电力设计院 2009 年 4 月·杭州 1 ZEPDI 滨海软土地基与水工工程设计施工研讨会 浙江省电力设计院 隧道穿越新建海堤时的设计与沉降分析 盾构隧道穿越新建海堤时的设计与沉降观测分析 吴建国1 童建国1 边学成2 黄建武1 （1 浙江省电力设计院 2 浙江大学） 1 引言 与传统的地下隧道施工方法比较，盾构法隧道施工具有在软弱地质条件适应 性好、施工速度快，以及对周围建筑物影响较小等优点，在地下工程中得到了广 泛 应用。近几年来，在浙江沿海软土地区许多大型火力发电厂循环水取排水工 程中也得到了成功应用。 沿海新建电厂往往利用滩涂进行围海造地，海堤采用排水固结加固软土地 基，循环水取排水使用盾构隧道需要穿越新建海堤时，由于海堤尚未完成最终沉 降，使得盾构隧道只进行横向设计已不能满足要求，必须考虑纵向不均匀沉降对 盾构隧道的影响。 此外，盾构施工过程中也不可避免地会扰动地层，使地层原始应力发生改变 和土体平衡状态遭到破坏，引起较大的地表沉降。当地层变形超过一定范围时， 会严重危及周围建构筑物的安全。因此，研究和预测盾构掘进对周围环境的影响， 特别是在敏感建筑物附近的地面沉降问题，始终为工程界所重视。如能掌握盾构 施工时地层沉降规律，并预先评估其影响程度，对工程的顺利实施极有意义。 本文就浙能乐清发电厂取水工程采用盾构隧道穿越新建海堤时的结构设计 与沉降观测结果进行分析，为类似工程设计提供参考。 2 工程概况 2.1 概况 浙能乐清电厂装机容量为4×600MW，电厂场地由开山与围海筑堤回填组成。 循环水进水系统由取水口盾构引水隧道、循环水泵房等组成，经优化，每2x600MW 机组配置1座循环水泵房、1条引水隧道。 循环水泵房位于电厂东南面，在厂区围堤内的海涂围填区，原始场地地面标 高0米左右(85国家高程，下同)，设计场地地面标高4.2米，原场地采用塑料排水 板堆载预压固结处理。每座循环水泵房地下结构长54米、宽32米，基础埋深约24 米，采用沉井法施工，下部采用大直径钻孔灌注桩加固，2座泵房地下结构间距 1 ZEPDI 滨海软土地基与水工工程设计施工研讨会 浙江省电力设计院 隧道穿越新建海堤时的设计与沉降分析 12米，地上结构连为一体；引水隧道自循环水泵房始，向东南方向海域延伸，中 心标高－10～－26米，单长约1500米，引水隧道采用盾构法施工，两条隧道中心 距约42米，隧道内径4.84米，盾构隧道部位海床地面标高约0～－14米，取水口 位于盾构隧道的末端，每根盾构末端设置8个取水竖井，竖井由盾构内垂直顶升， 竖井总高度10米左右，内尺寸为1.5×1.5米。 根据布置，引水隧道必须穿越新建海堤，新建海堤为一级防洪堤，按大火规 200年一遇高潮位加累计频率50年一遇波浪爬高加安全超高的要求设计，堤顶标 高8.0m，防浪墙顶标高9.2m，堤轴线处海涂原始标高为0～－3m，堤顶宽8.0m， 底宽约110米，海堤采用塑料排水板堆载预压固结处理。至盾构推进时，海堤已 填筑至8.0m高程。 2.2 地质 循环水泵房及盾构引水隧洞部位地层主要有第四系全新统海积软土、上更新 统冲海积粘性土及中更新统坡、洪积碎石类土组成。其中盾