超大直径泥水盾构隧道抗浮关键技术综述超大直径泥水盾构隧道抗浮关键技术综述.pdfVIP

20 11 年 地 下 工 程 与 隧 道 20 11 第2 期 UNDERGROUND ENGINEERING AND TUNNELS No． 2 设计与研究 超大直径泥水盾构隧道抗浮关键技术综述 杨方勤 (上海长江隧桥建设发展有限公司) 摘 要:介绍了盾构法隧道上浮原因、影响因素、横向与纵向相互影响的上浮分析模型，以及隧道在 单液浆中上浮力确定与隧道抵抗上浮能力。以上海长江隧道为例，分析了其抗浮分析结果，提出了 超大直径盾构法隧道上浮控制措施，为类似工程设计提供借鉴。 关键词:超大盾构法隧道; 隧道直径; 抗浮; 单液浆; 试验; 工程应用 随着地下空间开发的不断发展，道路隧道的直 隧道抵抗上浮的能力。 径已越来越增大。例如，已通车的上海长江隧道 表1 隧道外径与所受浮力大小的关系 (外径15 m)，目前正在筹建中的莫斯科隧道(外径 隧道外径/ m 6 11 13 15 18 19 ． 2 m)，以及上海沿江隧道(外径15 ． 25 m)等。随 每延米隧道在水中上浮 着盾构法隧道直径的增大，隧道受到的浮力将成倍 力/ kN ·m － 1 282 950 1 327 1 767 2 544 增加。因此，解决抗浮问题将成为软土盾构法隧道 1． 2 大直径隧道上浮问题研究的特点和难点 向超大直径发展的关键。 传统抗浮设计对隧道所受浮力进行假设(其受 1 超大直径盾构隧道的上浮问题 到浮力为排开同体积水或浆液的重量)，并利用简 单公式校核，未能考虑隧道实际处于时变特性的浆 1． 1 问题的提出 液中而使其受到的浮力动态变化。据此提出的抗 位于饱和软土的盾构法隧道施工中，对于刚脱 浮施工措施也存在一定的缺陷，且现行相关设计规 出盾尾的管片，由于泥浆、注浆浆液或地下水包裹 范也没有对盾构法隧道施工期抗浮设计和技术措 管片，造成局部管片浸泡在液态环境中，从而产生 施做出明确的规定。因此，超大直径隧道抗浮研究 上浮力。一般认为，隧道上浮力系由水或者早期流 存在诸多的特点和难点: 塑态浆液产生。 1) 隧道周围浆液的物理力学性质研究，如何定 为了保证浆液在注浆过程中能够完全填充土 量研究浆液时变特性与隧道上浮的关系。 体与管片之间的空隙，要求浆液具有良好的流动性 2) 建立反映隧道上浮特性的理论分析模型，能 而并非“纯固态”介质。然而，随着浆液龄期的增 准确地进行抗浮验算。 大，其逐渐由流塑态变为固态(时变特性)，隧道在 3) 隧道在时变浆液中浮力动态变化，需模型