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先盾构隧道后矿山法横通道竖井施工关键技术研究
| 论文题名： | 先盾构隧道后矿山法横通道竖井施工关键技术研究 |
| 关键词： | 地铁风井工程;盾构施工;横通道竖井施工 |
| 摘要： | 本文以西安地铁九号线纺织城站～香王站区间风井工程为研究背景，因施工工期紧迫及围挡条件不足等原因，该工程采取“先盾构隧道后矿山法横通道竖井工法”进行施工。该特殊工法施工中存在如下关键技术难点：①横通道暗挖方案优化问题：②砂卵石地层注浆加固及初期支护措施优化问题；③临近既有隧道管片临时支撑方案优化问题；④既有盾构管片拆除方案优化问题。为此，本文采用数值方法、原位监测手段进行对比分析，针对上述关键技术难点提出优化方案，最终得到施工关键控制技术如下： (1)横通道开挖技术：采用留核心土、分四层台阶法开挖（变截面处横通道采用五台阶开挖），台阶工作面间距控制为3m以内，核心土面积控制在该层开挖断面的70%以上。 (2)地层注浆加固及支护技术：为增强地层稳定性、减少地表沉降、防治地下水向结构内部渗漏，在横通道拱部采用超前大管棚支护方案，并在横通道开挖轮廓以外2m范围内进行wss双液注浆，加固后地层弹性模量至少提高0.2-0.5倍。 (3)既有盾构管片临时支撑技术：在横通道掘进至临近既有管片时，放松临近横通道4-6环以内盾构管片的纵向螺栓，降低横通道开挖引起的盾构管片纵向挤压应力集中效应。在既有盾构管片内采取临时钢架支撑（横通道外侧6～9m）、低标号混凝土封堵墙和M2.5～M5.0标号的砂浆回填方案，更利于管片破除施工、即可加快工期亦可节约成本。 (4)既有盾构管片破除技术：采用“三横四纵”切割路线进行水钻分块切割方式破除管片，先破除开挖轮廓处管片，后破除核心部位管片，并迅速封闭临时仰拱支撑。 (5)基于上述优化方案进行施工并进行原位监测，结果表明：横通道施工引起地表最大沉降-24.3mm，未超过控制标准值-30mm。既有盾构管片变形最大-13.5mm，未超过隧道变形控制标准值±20mm，表明上述施工关键技术对地层稳定性及既有管片的变形控制效果良好，可以为类似“先隧后井”法施工提供科学参考。 |
| 作者： | 兰开江 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 朱才辉;朱武卫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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