超前注浆在卵石层大直径市政隧道施工中的应用（论文）.pdf

建筑施工·第45卷·第2期 363 超前注浆在卵石层大直径市政隧道施工中的应用 于兆源 马佳欣 郝千江 王钱宇 郝志军 刘光辉 北京城建北方集团有限公司 北京 101399 摘要： 北京市大直径市政管道穿越某供水主管线工程为背景，通过有限差分法数值仿真模拟等手段，对工程中采用超 前注浆加固等手段控制下穿过程中对周围岩土体扰动及既有管线隆起的作用效果进行研究。研究结果表明：由开挖导 致的地表沉降最大值发生在管道中心正上方，地表沉降实测结果表明实际控制效果良好；采用超前深孔注浆方法，管 道暗挖造成的主要扰动区域宽约为3倍跨度；数值计算得到的管网沉降变形符合控制要求，超前注浆可以保证输水管网 安全；通过采用注浆加固地层的方式，可以明显地减小地表沉降和管线沉降。在卵石地层中，采用注浆加固的控制变 形作用效果良好。 关键词： 超前深孔注浆；卵石地层；暗挖管道；有限差分法；数值模拟 中图分类号： TU99 文献标志码： A 文章编号： 1004-1001(2023)02-0363-04 DOI： 10.14144/j.cnki.jzsg.2023.02.035 Application of Advanced Grouting in Construction of Large Diameter Municipal Tunnel in Pebble Layer YU Zhaoyuan MA Jiaxin HAO Qianjiang WANG Qianyu HAO Zhijun LIU Guanghui Beijing Urban Construction North Group, Beijing 101399, China Abstract: T akin g th e p ro je ct o f B eijin g la rg e-d ia m ete r m unic ip al p ip elin e c ro ssin g a m ain w ate r s u p ply p ip elin e a s th e background, through the finite difference method numerical simulation and other means, the effect of controlling the s u rro und in g r o ck a nd s o il d is tu rb ance a nd th e e xis tin g p ip elin e u p lif t in th e p ro cess o f tu nnelin g b y m eans o f a d va nced g ro utin g re in fo rc em ent in th e p ro je ct is s tu d ie d . T he re su lt s s h ow th at th e m axim um g ro und s e ttle m ent c ause d b y e xc ava tio n o ccurs d ir e ctly a b ove th e c ente r o f th e p ip elin e, a nd th e m easu re d g ro und s e ttle m ent re su lt s s h ow th at th e a ctu al c ontr o l e ffe ct is g ood ; b y u sin g th e a d va nced d eep h ole g ro utin g m eth od , th e w id th o f th e m ain d is tu rb ance a re a c ause d b y th e p ip e e xc ava tio n is a b out 3 tim es o f th e s p an; th e s e ttle m ent d efo rm atio n o f th e p ip e n e tw ork o b ta in ed b y num erical calculat ion meet s the cont rol req uirem ent s, and ad vanced g rout ing can ensure the saf ety of the wat er t r a nsm is sio n p ip e n etw ork ; th e g ro und s e ttle m ent a nd p ip elin e s e ttle m ent c an b e s ig nif ic antly re d uced b y g ro utin g to r e in fo rc e th e s tr a tu m . In p eb ble s tr a tu m , th e e ffe ct o f g ro utin g r e in fo rc em ent o n d efo rm atio n c ontr o l is g ood . Keywords: a d va nced d eep h ole g ro utin g ; p eb ble s tr a t um ; u nd erg ro und p ip e e xc ava tio n; fin it e d if fe re nce m eth od ; num eric al s im ula tio n 测 分析和理论计算的方法，对隧道开挖中导致的岩土体变 形 及地表沉降槽进行了研究，并在实际工程中进行了分析 和 验证。Tak ag i等 [ 5 ]在 对隧道施工造成周围地层中的钢管或 铁 管上产生的变形应力计算中，采用了弹性地基梁理论模 型 ，并通过考虑周围土体的沉降改进了弹性地基梁方程， 获 得了既有管线位移的简便算法。刘保东等 [6 ]通 过对地铁盾 构 隧道施工过程中邻近隧道受到的影响进行三维有限元计 算 分析，得出地表变形的变化趋势。刘晓强等 [7 ]以 能量法为 基 础得出了变分控制方程，进而结合新建隧道穿越既有线 路 的工程背景，以及结合离心试验结果等，形成了新建竖 向 位移的能量变分法解答。最后通过计算，分析了不同的 因 素对地下既有隧道和管线竖向位移的影响规律。Bartle tt 等 [ 8]、 Gord in g等 [9 ]结 合隧道开挖过程的现场监测情况和数 据 ，对隧道相互平行穿越的施工情况进行了研究并得出结 论 ：隧道对既有隧道产生的沉降影响是不对称的，最大的 沉 降值和沉降槽宽度均大于既有隧道，最小沉降发生在靠 在 修建城市地下市政隧道期间，往往存在新建隧道穿 越 雨污管网等地下管线的情况。作为“城市生命线”的各 类 地下线路是城市电力、供水、供燃气等的主要通道。因 此 在城市隧道暗挖施工中穿越地下管网的部分一般被