富水砂层盾构近距离下穿简支板桥沉降变形控制技术（论文）.pdf

·176 · 盾构穿越已建市政隧道、既有构筑物不可避免 的将产生一定的沉降变形，甚至破坏。如何减少盾构 下穿施工对已建市政隧道及既有构筑物的影响，已成 为制约盾构施工技术发展的重要技术难题。以青岛 地铁1号线春沟区间盾构下穿春阳路虹子河桥为工程 背景，综合运用理论分析及有限元数值模拟软件进行 模拟分析盾构下穿引起的虹子河桥变形及基础沉降规 律，进而研究确定采用袖阀管预注浆桥底基础加固、 满堂脚手架支顶及盾构掘进参数调整等措施，可有效 控制盾构下穿时虹子河桥的沉降变形量，避免了因 盾构穿越施工造成的桥梁沉降变形超限，甚至坍塌破 坏，可为类似工程提供参考价值。 1 工程概况 青岛市地铁1 号线春沟区间位于山东省青岛 市城阳区，设计长度1 369.091 m，采用复合式土 压平衡盾构机掘进施工，隧道内径5.4 m，外径 6.0 m，采用预制混凝土钢筋管片衬砌。区间在里程 K67+010~K67+036处下穿虹子河桥，该桥建于1995 年，为三跨简支板桥，全长 24.96 m、宽50 m，重力式 砌石墩台，条形扩大基础，桥梁建设年代较久，多见 裂缝等病害。 盾构隧道结构与桥底基础最小净距约5.6 m，自 上而下主要地层为： 1素填土、 9粗砾砂、 9粉质粘 土、 9粗砾砂、 16强风化安山岩、 17中等风化安山 岩、 18微风化安山岩。盾构下穿过程极易引起桥墩沉 降变形而造成桥面倾斜，影响结构安全和使用。 2 盾构下穿过程虹子河桥沉降变形机理分析 2.1 盾构下穿过程虹子河桥沉降变形原因分析 （1）盾构下穿虹子河桥时，掘进土压力过大， 造成盾构刀盘挤压盾构前方土体，引起盾构前方土体 向上部地层（自由面）移动，引起虹子河桥基础及整 体向上隆起、变形超限，甚至破坏。（ 2）盾构下穿 富水砂层盾构近距离下穿简支板桥 沉降变形控制技术 叶文登 （济南轨道交通集团建设投资有限公司，济南 250000 ） 　　 ［摘　要 ］ 以青岛地铁 1号线春沟区间盾构下穿春阳路虹子河桥为工程实例，采用 FLAC3D数值模拟软 件，模拟分析 了盾构下穿过程虹子河桥沉降变形规律，确定 了盾构下穿虹子河桥沉降变形控制方案。工程 实践表明，采用预注浆桥底基础加固、脚手架桥体支撑加固及盾构掘进参数调整等措施相结合的沉降变形 控制技术，将虹子河桥变形及基础沉降量控制在预警值以内， 可有效避免因盾构掘进施工而造成的桥梁变 形、基础沉降超限等风险， 可为 类似工程 提供 参考价值。 　　 ［关键词 ］ 土压平衡盾构；富水砂层；沉降变形控制；预注浆加固；脚手架支撑加固 　　 ［中图分类号］  TU 74 　　　　　［文献标志码］  A　　　　　［文章编号］  1001 -523X （2023 ）07-0176 -03 SETTLEMENT DEFORMATION CONTROL TECHNOLOGY OF WATER-RICH SAND LAYER SHIELD PENETRATING SIMPLE BRANCH BRIDGE AT CLOSE DISTANCE Ye Wen-deng 　　 ［Abstract ］ Taking the interval shield tunnel Chungou section of the metro line 1 in Qingdao which under the Hongzihe bridge of Chunyang road as an engineering example. FLAC3D numerical simulation software is used to simulate and analyze the settlement deformation law of Hongzihe bridge during the process of shield tunneling ， and then study and determine the settlement deformation control scheme of the Hongzihe bridge. Engineering practice shows that the settlement control technology of combining the Hongzihe bridge deformation and foundation settlement by grouting bridge , scaffolding of the bridge reinforcement and shield tunneling parameters measures , effectively avoid the bridge deformation and foundation settlement overrun caused by shield tunneling construction. It has good reference value for similar projects. 　　 ［Keywords ］ earth pressure balance shield; water-rich sand layer; settlement deformation control; pre-grouting reinforcement; scaffold support reinforcement 收稿日期 ：2023–01–25 作者简介 ：叶文登（1990—），男，山东济宁人，工程师，主要研 究方向为盾构施工及地质风险分析控制技术。 极 &: &-l 建 筑 技 术 开 发 Foundation and Basement Building Technology Development 第50卷第 7期 ?8 · 177 · 虹子河桥时，掘进土压力过小、出土量过多、富水砂 层涌水涌砂或同步注浆量过少，管片背后空隙填充不 饱满，导致隧道上部土体出现大量流失，上层土体向 下部移动，出现桥梁基础下沉超限，甚至破坏现象。 2.2 数值模拟分析 2.2.1 模型的建立 采用数值计算软件FLAC 3D根据实际地质条件建 立数值模型，模拟分析盾构下穿虹子河桥沉降变形特 征。模型尺寸为46 m×50 m×23 m，以隧道中心点为 坐标原点，地表标高为14.000 m 。管片采用Liner结构 单元模拟厚度0.3 m，隧道断面直径6 m。