大断面海底隧道异常变形控制措施研究【海底隧道修建技术国际研讨会资料】.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,N0.,*,大断面海底隧道异常变形控制措施研究,曾 超,中国,.,厦门路桥建设集团有限公司,二,00,七年十一月,2025/11/29 周六,1,一、,基本情况,二、,海底隧道陆域段异常变形分类,三、,海底隧道异常变形原因分析,四、,异常变形对策研究和现场应用效果分析,五、,结论,主要内容,2025/11/29 周六,2,一、基本情况,1,、研究背景,2,、研究方法,2025/11/29 周六,3,翔安隧道是中国大陆第一条海底隧道，全长约,6050m,，跨越海域总长约,4200m,，陆域段长约,1850m,。在陆域段，行车隧道主要采用,CRD,法和双侧壁导坑法施工，服务隧道采用台阶法开挖。隧道断面大，地质条件复杂，施工期间，部分隧道断面的拱顶下沉、水平收敛以及临时支撑位移超过了设计（或规范）要求，出现了,异常变形,。,鉴于此，作者带领的课题组以,现场量测数据,为基础，并结合,数值分析,，研究了各类,异常变形的原因，并提出了相应的对策,，以期为海底隧道的后续施工提供一些有益的结论和建议。,1,、研究背景,2025/11/29 周六,4,海底隧道工程地理位置示意图,2025/11/29 周六,5,海底隧道工程地质条件,2025/11/29 周六,6,2,、研究方法,（,1,）现场监测,位移监测的测点布置图,应力监测的测点布置图,2025/11/29 周六,7,二、海底隧道陆域段异常变形分类,1,、拱顶下沉异常,2,、水平收敛异常,3,、中隔壁变形异常,2025/11/29 周六,10,1,、拱顶下沉异常情况,五通端,A1,标左线隧道部分断面沉降量图（箭头表示开挖方向）,2,倍预留变形量,1,倍预留变形量,横通道,2,倍预留变形量,1,倍预留变形量,工法改变,五通端,A2,标右线隧道部分断面沉降量图（箭头表示开挖方向）,（一）拱顶下沉量测情况,2025/11/29 周六,11,翔安端,A3,标左线隧道部分断面沉降量图（,箭头表示开挖方向,）,2,倍预留变形量,1,倍预留变形量,2,倍预留变形量,1,倍预留变形量,翔安端,A4,标右线隧道部分断面沉降量图（箭头表示开挖方向）,2025/11/29 周六,12,2,、水平收敛异常情况,行车隧道跨度约,16.84m,，服务隧道跨度约,7.92m,。洞周水平相对收敛允许值以两测点间距离的,0.8,作为控制基准。以下各表红字部分表示该断面的实测数据超过基准值。,断面里程,ZK6+650,ZK6+683,ZK6+700,ZK6+715,ZK6+745,ZK6+760,上部,-6.8,-50.0,35.4,107.2,104,-24.3,下部,-206.9,33.2,-,-52.5,-119.6,27.1,断面里程,ZK6+775,ZK6+790,ZK6+820,ZK6+840,ZK6+860,ZK6+880,上部,-30.9,-54.7,-36.7,-176,-156,-320,下部,37.1,-29.1,-6.9,-117.9,-258,-8.6,断面里程,ZK6+920,ZK6+960,ZK7+000,ZK7+040,上部,-156,-37.9,2.0,-20.1,下部,49.2,-32.0,10.5,-51.2,表,2-2,五通端,A1,标左线隧道部分断面水平收敛,2025/11/29 周六,13,断面里程,NK6+720,NK6+735,NK6+745,NK6+760,NK6+775,水平收敛,-11.5,-0.2,3.6,-5.9,-0.4,断面里程,NK6+790,NK6+805,NK6+820,NK6+835,NK6+865,水平收敛,0,1.1,-18.5,-0.1,-75.9,断面里程,NK6+880,NK6+900,NK6+915,NK6+955,NK6+970,水平收敛,-3.8,-7.5,0.2,0.2,0.3,断面里程,NK6+985,NK7+000,NK7+015,NK7+030,NK7+120,水平收敛,0,0.4,7.1,8.3,0.2,表,2-3,五通端,A1,标服务隧道部分断面水平收敛,断面里程,YK6+640,YK6+683,YK6+710,YK6+725,YK6+745,YK6+760,上部,11.2,-18.1,-58.7,-33.5,-118.1,-70.2,下部,-17.5,-,-10.1,-4.0,-,3.6,断面里程,YK6+775,YK6+800,YK6+820,YK6+860,YK6+880,YK6+900,上部,-69.3,105,-78.1,-188.3,-30.1,-107,下部,-1.7,-24.3,-17.8,-3.2,5.6,断面里程,YK6+920,YK6+940,YK6+960,YK6+980,YK7+000,YK7+020,水平收敛,-123,-175.5,-189.8,-145.9,-140.2,-123.4,表,2-4,五通端,A2,标右线隧道部分断面水平收敛,2025/11/29 周六,14,3,、中隔壁变形异常情况,根据,厦门东通道大断面海底隧道陆域段施工安全评价,研究成果，当中隔墙上部变形超过,100mm,或下部变形超过,40mm,时，即认为中隔墙变形异常。以下各表红字部分表示实测数据超过允许值。,断面里程,ZK6+650,ZK6+683,ZK6+700,ZK6+715,ZK6+745,ZK6+760,上部,-43,-45.7,60.5,111.3,107,-30.2,下部,36.2,23.6,-96.9,-52.3,-125.5,19.0,断面里程,ZK6+775,ZK6+790,ZK6+820,ZK6+840,ZK6+860,ZK6+880,上部,-31.0,-55.6,-27.6,-177.9,-147,-412,下部,31.7,-47.3,-24.2,-155,-285,-36.6,断面里程,ZK6+920,ZK6+960,ZK7+000,ZK7+040,上部,-311,-61.0,3.2,-27.8,下部,14.4,-45.2,12.3,-58.1,表,2-9,五通端,A1,标左线隧道部分断面中隔墙变形,2025/11/29 周六,15,断面里程,YK6+640,YK6+683,YK6+710,YK6+725,YK6+745,YK6+760,上部,15.9,-100.2,-68.0,-79.0,-91.5,-79.0,下部,-18.1,-5.2,-9.8,-2.7,-1.3,10.8,断面里程,YK6+775,YK6+800,YK6+820,YK6+860,YK6+880,上部,-74.0,177.4,-312,-403,-19.2,下部,-5.3,-17.2,-16.2,-6.8,7.5,断面里程,ZK12+225,ZK12+250,ZK12+275,ZK12+300,ZK12+320,上部,-16.0,-21.5,-37.9,-4.6,-26.9,下部,-10.1,6.2,-22.3,-14.0,-9.5,断面里程,Z12+340,ZK12+360,ZK12+380,ZK12+400,ZK12+415,上部,-54.6,-206,-112,-87.4,36.5,下部,-18.4,26.4,-52.2,-170.9,-85.3,断面里程,ZK12+429,上部,70.7,下部,54.6,表,2-10,五通端,A2,标右线隧道部分断面中隔墙变形,表,2-11,翔安端,A3,标左线隧道部分断面中隔墙变形,2025/11/29 周六,16,三、海底隧道异常变形原因分析,1,、异常变形区段施工条件,2,、地质条件对异常变形影响分析,3,、封闭距离和封闭时间对异常变形影响分析,4,、整体下沉对异常变形影响分析,5,、其它因素对异常变形影响分析,6,、异常变形原因综合分析,2025/11/29 周六,17,1,、异常变形区段施工条件,表,3-1,拱顶下沉异常区段开挖、支护参数统计,由前面研究可知,厦门海底隧道异常变形的类型及其在纵断面上的分布，各类异常变形区段的,地质条件、开挖方法、支护及预支护参数,见如下各表：,2025/11/29 周六,18,表,3-2,水平收敛异常区段开挖、支护参数统计,表,3-3,中隔墙变形异常区段开挖、支护参数统计,2025/11/29 周六,19,2,、地质条件对异常变形影响分析,厦门海底隧道陆域段施工中所遇到的围岩有,粘性土、砂性土、全强风化花岗闪长岩、全强风化黑云母花岗岩,。,异常变形区段的地质条件复杂，,围岩强度低、含水量大、埋深浅，,拱部围岩不能形成承载拱，使得支护受力很大，支护变形严重，甚至使支护开裂、混凝土剥落，严重的甚至还会引起坍塌。,图,3-1,掌子面围岩沿结构面塌落图,图,3-2,掌子面围岩受水影响而滑塌,2025/11/29 周六,20,掌子面土体浸水崩解试验,厦门海底隧道掌子面处水量较大，而由于水的浸泡会导致掌子面围岩强度进一步降低，围岩稳定性变差。项目组在现场做了浸水软化试验，研究土体试样在一定时间内浸水后的散落情况，可以定性和定量研究水对围岩力学指标的影响。,a,取样,b,试样,c,进行试验,图,3-5,崩解试验过程,2025/11/29 周六,21,试样,编号,第一阶段,第二阶段,第三阶段,时间段,(min),崩解量,(%),时间段,(min),崩解量,(%),时间段,(min),崩解量,(%),A3-1,0,30,27.37,30,32,22.1,32,120,0,A3-2,0,5,7.27,5,17,92.73,-,-,A3-3,0,3,13.68,3,5,65.26,5,13,21.06,A4-1,0,21,50.77,21,100,10.77,100,205,38.46,A4-2,0,5,95,5,35,5,-,-,A4-3,0,21,84.21,21,100,0,100,120,15.79,表,3-6,翔安端试样各阶段崩解时间及崩解量,试样,编号,取样,地点,取样,里程,天然含,水量（）,备注,120,分钟,崩解量,A1-1,部右侧,ZK6,900,37.13,全风化闪长岩,0,A1-2,部左侧,ZK6,900,29.04,全风化花岗闪长岩。,7.7,A1-3,部,ZK6,876,27.74,全风化花岗岩,18.46%,A2-1,部,YK6,852,44.71,全风化花岗闪长岩,10.77%,A2-2,部,YK6,837,31.52,全风化闪长岩,7.69%,表,3-7,五通端试样各阶段崩解时间及崩解量,2025/11/29 周六,22,图,3-6,各种土样崩解曲线,2025/11/29 周六,23,由上分析可见：,（）海底隧道陆域段围岩条件差，有一些区段，,施工阶段,获得的围岩力学参数,比设计阶段获得的围岩力学参数低。,（）两端掌子面土体稳定性受水影响较大，尤其是,翔安端掌子面，土体快速散落在水中，自稳时间更短,。,（）翔安掌子面围岩在浸水后崩解量主要发生在,5,21min,，且能达到,100,；而五通端掌子面围岩遇水后,120min,时崩解量最大为,18.5,。说明施工阶段翔安端掌子面必须做好排水工作，以免掌子面下方土体浸水坍塌使得上方土体悬空而失稳。,2025/11/29 周六,24,2,、封闭距离和封闭时间对异常变形影响分析,断面,整体封闭距离,/,封闭时间,部,/,部拱顶下沉,（,mm,）,预留变形量,(mm),YK6+683,51m/50,天,151/71,150,YK6+800,43.5m/43,天,198/118,YK6+820,45.5m/42,天,239/134,ZK6+680,54.5m/54,天,248/140,ZK6+700,53.5m/45,天,150/61,ZK6+715,56m/30,天,214/78,ZK6+745,54.5m/35,天,305/53,ZK7+040,46.5m/24,天,188/108,ZK6+780,34m/31,天,141/123,1,50,ZK6+813,34m/22,天,140/72,YK6+745,39m/47,天,115/84,YK6+760,38m/51,天,112/35,ZK6+775,35m/30,天,141/61,ZK6+790,39.5m/36,天,133/104,ZK7+000,36.5m/22,天,113/95,表,3-10,五通端各断面封闭距离及封闭时间统计,2025/11/29 周六,25,表,3-11,翔安端各断面封闭距离及封闭时间统计,断面,部封闭距离,/,封闭时间,整体封闭距离,/,封闭时间,部,/,部拱顶下沉,（,mm,）,预留变形量,(mm),YK12+430,6m/12,天,56m/86,天,476/214,150,YK12+417,6.5m/22,天,61m/75,天,644/297,YK12+400,6m/5,天,64m/66,天,283/121,YK12+160,4m/5,天,47m/35,天,199/87,ZK12+430,7m/8,天,30m/91,天,501/222,ZK12+400,3.5m/36,天,58m/84,天,555/248,ZK12+380,3.5m/11,天,49m/55,天,548/328,ZK12+360,7m/5,天,56m/75,天,387/225,YK12+200,6m/6,天,45m/34,天,158/62,YK12+300,7m/5,天,43m/53,天,50/12,150,YK12+260,6m/5,天,52m/37,天,91/32,ZK12+320,5m/5,天,53m/38,天,104/57,ZK12+300,6.5m/4,天,48m/38,天,53/27,ZK12+250,6m/5,天,48.5m/27,天,86/73,ZK12+200,6m/6,天,39m/31,天,61/58,ZK12+170,7.5m/7,天,42m/24,天,106/67,2025/11/29 周六,26,通过对统计数据的分析得出以下结论：,(1),封闭距离和封闭时间,对拱顶下沉影响较大，是拱顶下沉异常的,主要原因之一,。,(2),五通端行车,隧道拱顶下沉受断面整体封闭距离,影响较大，封闭距离越长，断面拱顶下沉也越大，封闭距离宜控制在,40m,以内，而且封闭时间也应该控制在,35,天,左右。,(3),翔安端行车隧道各断面的拱顶下沉受封闭时间影响较大。当隧道遇到特殊情况必须停止掌子面开挖时，应该先封闭,部临时仰拱。翔安端,部封闭时间应控制在,5,天,左右，其整体封闭时间应该控制在,40,天,以内，整体封闭距离控制在,35,45m,范围内为宜。,2025/11/29 周六,27,3,、整体下沉对异常变形影响分析,在地质条件较好的情况下，拱顶下沉一般在全环封闭后很快趋于稳定。然而由于东通道海底隧道中基底围岩承载力较差，在现场量测发现，许多断面在全环封闭后，拱顶下沉仍然有较大的增长，出现了整体下沉。如断面,ZK12+400,，在,部封闭后，仍然发生了较大的整体下沉：,部封闭,部封闭,图,3-11 ZK12+400,断面发生整体下沉的典型曲线,(1),全环封闭后的整体下沉,2025/11/29 周六,28,断面,ZK6+715,ZK6+745,ZK6+760,ZK6+860,ZK6+920,部封闭时,201.6/51.6,255/45.6,224.3/59.0,331.9/142.6,373.7/331.1,最终,214.3/78,304.9/52.9,255.3/86.6,379/156.8,480.9/387,整体下沉比重,5.9%/33.8%,16.4%/13.8%,12.1%/31.9%,12.4%/9.1%,22.3%/14.4%,断面,YK6+683,YK6+745,YK6+800,YK6+820,YK6+860,部封闭时,105.9/68.9,89.1/72.5,159.8/96.7,223.1/119.1,254.3/160,最终,146.9/70.8,114.9/84,197.8/118.4,238.9/133.8,403/328.5,整体下沉比重,27.9%/2.7%,22.5%/13.7%,19.2%/18.3%,6.6%/11%,36.9%/51.3%,断面,ZK12+340,ZK12+360,ZK12+380,ZK12+400,ZK12+429,部封闭时,182.5/91.7,354.9/190.2,480.9/266.5,457.8/134.2,417.1/157.8,最终,200.9/109.9,387/224.6,548.1/327.8,554.6/235.7,503.4/223.1,整体下沉比重,9.2%/17.2%,8.3%/15.3%,12.3%/18.7%,17.5%/43.1%,17.1%/29.3%,断面,YK12+370,YK12+386,YK12+400,YK12+417,YK12+430,部封闭时,52.5/14.7,113.1/50.5,274.4/110.8,623/256.5,444.9/196.6,最终,56.1/19.1,113.3/57.5,283.3/121.2,643.5/297.4,475.7/213.8,整体下沉比重,6.4%/23.0%,0.2%/12.2%,3.1%/8.6%,3.2%/13.8%,6.5%/8.0%,表,3-12,五通端全环封闭后的整体下沉统计,表,3-13,翔安端全环封闭后的整体下沉统计,2025/11/29 周六,29,由上分析可见：,（,1,）五通端发生异常变形的断面中，整体下沉对,部拱顶下沉影响较大，占总变形量的,12.1,以上；对,部拱顶下沉影响也较大，占总变形量的,9.1,以上。,（,2,）翔安端左线隧道拱顶下沉受整体下沉影响较大，统计的断面中，整体下沉占到下沉量的,10,以上,。尤其是,ZK12+429,ZK12+400,断面,、,部的总下沉量受整体下沉影响达,17,和,29,以上,。,2025/11/29 周六,30,4,、其它因素对异常变形影响分析,（,2,）排水措施,（,1,）早期缺乏施工经验,厦门东通道海底隧道是中国大陆第一条海底隧道，由于其断面大，地质条件复杂，主要采用,CRD,法和双侧壁导坑法施工，国内外对这两种工法的施工特点和结构变形规律研究还不够充分，早期对开挖时各部的受力和变形认识不足。,施工中先后尝试了真空井点降水法、电渗降水法，直到翔安端采用连续墙止水和排水措施后，才比较好的保证了隧道施工不受地下水的影响。事实证明，连续墙止水和排水措施可以减少异常变形。,2025/11/29 周六,31,5,、异常变形原因综合分析,表,3-15,海底隧道各类异常变形的原因,类别,级别,主要原因,拱顶下沉异常,1,地质条件复杂和围岩力学参数较低,整体封闭距离和封闭时间较长,整体下沉较大：包括全环封闭后的整体下沉和开挖过程中的整体下沉,早期缺乏施工经验。,2,整体封闭距离和封闭时间较长,整体下沉较大，主要为全环封闭后的整体下沉,地质条件复杂和围岩力学参数较低。,水平收敛异常,-,地质条件复杂和围岩力学参数较低,中隔墙变形异常,-,地质条件复杂和围岩力学参数较低,整体封闭距离和封闭时间较长,早期缺乏施工经验。,返回,2025/11/29 周六,32,四、异常变形对策研究和现场应用效果分析,1,、系统锚杆的效果分析,2,、加强临时支护的效果分析,3,、锁脚锚管的效果分析,4,、仰拱注浆的效果分析,5,、降水的效果分析,(,连续墙止水,),6,、组合方案的效果分析,7,、调整封闭时间及距离的效果分析,8,、工法变更效果分析,9,、海底隧道各类异常变形的对策,2025/11/29 周六,33,表,4-2,变更前后支护内力及安全系数对比（变更前,/,变更后,）,由上述分析可知，厦门海底隧道围岩力学参数较低，受水的影响程度较大，而且埋深浅。在此情况下，系统锚杆对减小隧道洞周位移、塑性区范围，提高支护安全性等方面的作用,不能有效发挥,。,2025/11/29 周六,34,2,、加强临时支护的效果分析,I14,工字钢变更为,I18,工字钢，喷射混凝土厚度由,16cm,变更为,20cm,，这提高了临时支护的刚度和强度。,表,4-3,临时支护加强前后的支护结构位移对比,临时支护变更前后位移对比见上表，临时支护加强后，拱顶下沉略有减小（,6%,10%,）,，水平收敛变化不大。,2025/11/29 周六,35,3,、锁脚锚管效果分析,表,4-5,变更前后的位移对比,施作锁脚锚管前后的位移对比见表,4-5,，加锁脚锚管后,、,部拱顶下沉分别减小,15.9,和,17.8,，,上部水平收敛略有增大，下部水平收敛减小了,12.2,。这表明采用锁脚锚管可以减小拱顶下沉和下部水平收敛。,（,1,）位移分析,2025/11/29 周六,36,（,2,）现场应用效果分析,五通端左线隧道在,ZK6+690,6+710,段,部的左边墙和中隔墙各增设,2,排,42,注浆锁脚锚管。,表,4-7,增设锁脚锚杆前后拱顶下沉对比（现场监测）,4-3,变更前后拱顶下沉曲线,锁脚锚管,部封闭,2025/11/29 周六,37,4,、仰拱注浆效果分析,仰拱注浆前后的位移对比见表,4-8,，仰拱注浆后,、,部拱顶下沉分别减小,16,和,20.5,，,而水平收敛变化较小，这表明采用仰拱注浆可以一定程度减小拱顶下沉，但对控制水平收敛效果不明显。,（,1,）位移分析,表,4-8,变更前后的位移对比,2025/11/29 周六,38,（,2,）现场应用效果分析,五翔安端服务隧道,NK12+421,12+380,断面在隧道全环封闭后进行了仰拱注浆，断面拱顶下沉曲线见如下各图：,4-5 NK12+400,断面拱顶下沉曲线及回归曲线,仰拱注浆,下部封闭,2025/11/29 周六,39,4-6 NK12+380,断面拱顶下沉曲线及回归曲线,仰拱注浆,下部封闭,表,4-10,仰拱注浆效果分析（现场监测）,2025/11/29 周六,40,5,、降水效果分析,(,连续墙,),变更前后的位移对比见表,4-11,，降水,(,连续墙,),以后，,部、,部拱顶下沉分别减小,42.1,和,55.8,，,上、下部水平收敛分别减小,25.8,和,6.3,。这表明该措施可以很好的减小隧道结构变形。,（,1,）位移分析,表,4-11,变更前后的位移对比,2025/11/29 周六,41,（,4,）现场应用效果分析,断面,部封闭距离,/,封闭时间,整体封闭距离,/,封闭时间,部,/,部拱顶下沉（,mm,）,降水,(,连续墙,),ZK12+415,5m/5,天,30m/120,天,277/229,降水前,ZK12+400,6.5m/7,天,22m/51,天,555/236,ZK12+360,7m/6,天,51m/70,天,387/225,ZK12+320,5m/5,天,58.5m/39,天,104/57,ZK12+275,5.5m/5,天,54m/35,天,93/67,ZK12+225,6m/5,天,41.5m/34,天,80/66,ZK12+185,7m/5,天,43.5m/25,天,103/67,ZK12+150,9m/5,天,37.5m/22,天,167/119,ZK12+130,6m/5,天,37m/22,天,181/137,ZK12+080,7.5m/4,天,48.5m/29,天,155/92,降水后,ZK12+030,7m/4,天,39m/17,天,102/61,ZK11+980,8m/4,天,37m/20,天,80/66,表,4-13,翔安端左线隧道变更前后各断面封闭距离、时间及下沉量统计,2025/11/29 周六,42,断面,部封闭距离,/,封闭时间,整体封闭距离,/,封闭时间,部,/,部拱顶下沉（,mm,）,降水,(,连续墙,),YK12+430,6m/12,天,56m/86,天,476/214,降水前,YK12+417,6.5m/22,天,61m/75,天,644/297,YK12+400,6m/5,天,64m/66,天,283/121,YK12+300,7m/5,天,43m/53,天,50/12,YK12+260,6m/5,天,52m/37,天,91/32,YK12+200,6m/6,天,45m/34,天,158/62,YK12+160,4m/5,天,47m/35,天,199/87,YK12+120,8.5m/6,天,53m/50,天,154/72,降水后,YK12+080,8.5m/9,天,42m/48,天,174/41,YK12+040,8m/5,天,50.5m/39,天,61/48,表,4-14,翔安端右线隧道变更前后各断面封闭距离、时间及下沉量统计,降水（连续墙）后，翔安端左线隧道封闭时间有所减小，,各断面的拱顶下沉量明显降低,。翔安端右线隧道的封闭时间和封闭距离都变化不明显，各断面的拱顶下沉量在降水后有所降低。,2025/11/29 周六,43,6,、组合方案施工效果分析,在异常变形比较严重地段，为有效控制隧道结构变形，确保隧道安全施工，常需要同时采用多种工程措施。厦门海底隧道工程措施变更统计情况参见报告中表,4-14,，可归结为以下六种组合：,变更方案,方案内容,一,加强临时支护,二,降水,(,连续墙,),三,加强临时支护，锁脚锚管,四,加强临时支护，锁脚锚管，仰拱注浆,五,降水,(,连续墙,),，加强临时支护,六,降水,(,连续墙,),，加强临时支护，锁脚锚管,表,4-14,组合方案内容,2025/11/29 周六,44,现场应用效果分析,A),方案三及方案四施工效果分析,断面,ZK6+680,在施工过程中采用了锁脚锚管、临时仰拱注浆和加固中隔墙等工程措施，该断面,CRD1,部的拱顶下沉曲线及各工程措施的施作时间见下图。,4-9,断面,ZK6+680CRD1,部的拱顶下沉曲线,锁脚、注浆,加固中隔墙,2025/11/29 周六,45,B),方案五及方案六施工效果分析,与用降水（连续墙）的断面,ZK12+030,相比，断面,ZK12+130,施工时没有能够充分降水，图,4-10,、图,4-11,为分别为两个断面,CRD1,及,CRD3,部拱顶下沉曲线：,4-10,两断面,CRD1,部的拱顶下沉曲线,4-11,两断面,CRD3,部的拱顶下沉曲线,方案五及方案六中工程措施可以有效控制隧道结构拱顶下沉，其中,CRD1,部的拱顶下沉量减小了约,45,，,CRD3,拱顶下沉量也减小了约,55,。,2025/11/29 周六,46,7,、调整封闭时间及距离施工效果分析,封闭距离和封闭时间对拱顶下沉影响较大，基于五通端和翔安端各,2,个断面位移监测结果，研究封闭距离和封闭时间对拱顶下沉的影响：,4-12 ZK6+745,断面,CRD,部拱顶下沉时程曲线图,部封闭,部封闭,部封闭,部封闭,2025/11/29 周六,47,4-13 ZK7+000,断面,CRD,部拱顶下沉时程曲线图,部封闭,部封闭,部封闭,部封闭,ZK6+745,断面，,部封闭时拱顶下沉为,48.0mm,，,部封闭时拱顶下沉,243.5mm,，该断面最终拱顶下沉为,304.9mm,。其整体封闭距离和时间分别为,54.5m,和,35,天,。,ZK7+000,断面，,部封闭时拱顶下沉为,11.6mm,，,部封闭时拱顶下沉为,106.9mm,，最终拱顶下沉为,112.7mm,。其整体封闭距离和时间分别为,36.5m,和,22,天,。,2025/11/29 周六,48,8,、工法变更效果分析,（,1,）,CRD,法结构变形规律研究,本次分析选取,5,个应用,CRD,法施工的断面和,8,个双侧壁导坑法施工的断面进行对比分析，它们具有相似的断面形式、围岩等级、地质条件及埋深等。,项目,各部开挖引起的,CRD1,拱顶,下沉量占总沉降百分比,(,),总下沉,值,(mm),开挖部,CRD1,CRD2,CRD3,CRD4,开挖顺序,1,3,2,4,ZK6+880,41.6%,28.5%,17.3%,12.6%,370.3,ZK6+920,51.7%,24.5%,10.8%,13%,480.9,ZK6+960,47.5%,28.6%,11.5%,12.4%,221.7,ZK7+000,45.4%,27.2%,12.9%,14.5%,125.0,ZK7+040,32.9%,24.2%,20.9%,22.0%,187.8,表,4-17,各部开挖引起的,CRD1,拱顶下沉量,2025/11/29 周六,49,表,4-18,各部开挖引起的,CRD3,拱顶下沉量,项目,各部开挖引起的,CRD3,拱顶,下沉量占总沉降百分比,(,),总下沉,值,(mm),开挖部,CRD1,CRD2,CRD3,CRD4,开挖顺序,已过,2,1,3,ZK6+880,22.6%,64.6%,12.8%,224.0,ZK6+920,24.4%,58.8%,16.8%,387.3,ZK6+960,33.8%,46.0%,20.2%,108.8,ZK7+000,17.6%,62.0%,20.7%,94.9,ZK7+040,27.1%,45.3%,27.1%,149.7,2025/11/29 周六,50,由上述比较可见：,A,）在,CRD,法施工时，,CRD1,部开挖所引起的拱顶下沉量约为其最终预测拱顶下沉量的,40,50,。,B,）,CRD2,部的开挖对,1,部拱顶下沉的影响据第二位，其量值约占最终预测拱顶下沉值的,20,30,。,C,）,CRD3,部的开挖对,1,部拱顶下沉的影响约占预测拱顶下沉值,10,20,。,D,）,CRD4,部开挖对,1,部拱顶下沉影响约占最终预测拱顶下沉值的,10,20,2025/11/29 周六,51,（,2,）,双侧壁导坑法结构变形规律研究,表,4-19,双侧壁导坑法施工断面形式及开挖顺序,表,4-20,实测拱顶下沉时态曲线,2025/11/29 周六,52,四、异常变形对策研究和现场应用,（,3,）,两种工法施工效果对比研究,采用,双侧壁导坑法,施工时各断面的拱顶下沉量,要小于采用,CRD,法,，尤其是在地质条件较差的地段，双侧壁导坑法的这一优势就表现的更加明显。,两种开挖形式的,水平收敛总趋势是不同的,，,1,、,3,部超前,CRD,法施工时实测值先扩张后趋于稳定，而双侧壁导坑法施工时实测收敛时程曲线则先略收敛后扩张。,2025/11/29 周六,53,9,、海底隧道各类异常变形的对策,表,4-21,海底隧道各类异常变形的对策,类别,级别,主要原因,对策,拱顶,下沉,异常,1,地质条件和围岩力学参数较差,整体封闭距离和封闭时间较长,整体下沉较大：包括全环封闭后的,整体下沉和开挖过程中的整体下沉,早期缺乏施工经验,降水（连续墙）,调整整体封闭距离、封闭时间,仰拱注浆和锁脚锚管,组合措施,采用双侧壁法开挖,2,整体封闭距离和封闭时间较长,整体下沉较大，主要为全环封闭后的整体下沉,地质条件和围岩力学参数较差。,调整整体封闭距离、封闭时间,仰拱注浆,降水（连续墙）,水平,收敛,异常,-,地质条件和围岩力学参数较差,降水（连续墙）,中隔,墙变,形异常,-,地质条件和围岩力学参数较差,整体封闭距离和封闭时间较长,早期缺乏施工经验,降水（连续墙）,调整整体封闭距离、封闭时间,组合措施,返回,2025/11/29 周六,54,五、结论,2025/11/29 周六,55,1,、三种异常变形中，拱顶下沉异常的断面最多，对应的区段最长，应该作为监控重点。,2,、横通道施工地段，是异常变形集中地段，需要重点加强监测。,2025/11/29 周六,56,3,、海底隧道各类异常变形的原因及对策,表,2,海底隧道各类异常变形的对策,类别,级别,主要原因,对策,拱顶,下沉,异常,1,地质条件和围岩力学参数较差,整体封闭距离和封闭时间较长,整体下沉较大：包括全环封闭后的,整体下沉和开挖过程中的整体下沉,早期缺乏施工经验,降水（连续墙）,调整整体封闭距离、封闭时间,仰拱注浆和锁脚锚管,组合方案,采用双侧壁法开挖,2,整体封闭距离和封闭时间较长,整体下沉较大，主要为全环封闭后的整体下沉,地质条件和围岩力学参数较差。,调整整体封闭距离、封闭时间,仰拱注浆,降水（连续墙）,水平,收敛,异常,-,地质条件和围岩力学参数较差,降水（连续墙）,中隔,墙变,形异常,-,地质条件和围岩力学参数较差,整体封闭距离和封闭时间较长,早期缺乏施工经验,降水（连续墙）,调整整体封闭距离、封闭时间,组合方案,2025/11/29 周六,57,4,、海底隧道各种对策的效果,表,3,各种变更措施的应用效果,措施,应用效果,拱顶下沉,水平收敛,塑性区,支护安全性,系统锚杆,部略有减小,下部略有减小,左侧边墙、右侧拱肩略有减小,拱部安全性略有提高,加强临时支护,减小,6%,10%,略有增大,拱部有所减小,临时支护安全性有所提高,锁脚锚管,减小,16%,18%,下部减小,12.2%,拱部、右侧拱肩、左侧边墙有所减小,初支安全性有所提高,仰拱注浆,减小,16%,20%,无变化,拱部有所减小,初支和临时仰拱安全性有所提高,连续墙降水,减小约,50%,减小约,30%,拱部大幅度减小,大幅度提高,调整封闭时间,和距离,减小约,30%,-,-,-,工法变更,拱顶下沉大幅度减小,-,-,-,返回,2025/11/29 周六,58,欢迎各位领导专家批评指正谢谢大家！,2025/11/29 周六,59,