复杂条件下双层六车道浅埋暗挖隧道技术介绍40页(PPT知名大院).ppt

,复杂条件下双层六车道浅埋暗挖,xx隧道的技术挑战,中交第二公路xx公司,2014,年,08,月,1,、xx隧道概况,2,、xx隧道建设条件,3,、xx隧道双层暗挖隧道方案,4,、xx隧道技术挑战,5,、结束语,报告的主要内容,1,、xx隧道概况,xx隧道概况,-,地理位置,xx大桥海中桥隧主体工程由中交集团设计施工总承包；xx连接线及xx连接线由奥雅纳公司设计；xx连接线由中交二公院设计。,桥隧主体工程,xx连接线,xx连接线,xx连接线,xx隧道,4,本项目起自xx口岸人工岛，向西经xx口岸、跨xx河和xx大道，经xx水库、xx路，在xx与规划的xx高速公路相接。主要构造物有跨海大桥、xx隧道、xx河特大桥、xx互通、xx隧道、横琴互通、xx路高架桥及xx互通，路线全长,13.890,公里。,本项目起点,本项目终点,南屏互通,横琴北互通,xx隧道概况,-,xx连接线,5,xx隧道鸟瞰图,公路等级：,6,车道高速公路；,设计速度：,80Km/h,；,建筑限界净宽：,1425cm,；建筑限界净高：,510cm,。,6,左线隧道总长：,2705m,右线隧道总长：,2365m,-2.3,0.45,3.0,26m,工程概况,xx隧道平纵布置,纵坡控制点,隧道全长,2705m,，其中海域段,1100m,，过xx口岸段,400m,，河底段,400m,，穿军事管制区,805m,。设双向六车道，设计速度,80km/h,。,xx围段,xx河段,xx段,xx段,7,1,、项目意义重大（,直通xx地区,）,2,、地理位置独特（,xx分界线、部分海域、部分陆域,）；,3,、环境敏感（,xx分界、第二大口岸、边防重地,）；,4,、地质条件极差（,软弱、富水土层，淤泥、砂层,）；,5,、地表及地下建筑繁多（,xx两地口岸建筑密集、功能完善,）；,6,、地下管线复杂紊乱（,管线规划紊乱，难以探测,）；,7,、须协调的单位众多、特殊、且集中（,交叉管理,）；,8,、隧道走廊带单一（,工可批复、周边控制因素,）。,工程概况,xx隧道项目特点,今天主要介绍xx隧道口岸段暗挖隧道设计情况。,8,9,2,、xx隧道建设条件,xx隧道环境条件,周边建筑物分布,10,国内第二大口岸。,每天出入境车辆平均,7,万,辆，高峰期接近,10,万,辆。,每天出入境的人流总量平均约,23,万,人次，高峰期接近,30,万,人次。,xx,xx纪念孙中山公园,xx隧道建设条件,xx口岸情况,11,明挖,明挖,暗挖（,255m,）,xx隧道环境条件,隧道与海关建筑的关系,12,xx隧道环境条件,临近建筑物的基桩分布情况,13,编号,建筑形式,与隧道相对位置,安全风险等级,建筑物变形破坏控制指标及标准值,建筑名称,结构形式,基础形式,完损等级,最大沉降量（,mm,）,局部倾斜（,mm/m,）,最大差异沉降（,mm,）,1,边防五支队宿舍楼,多层框架结构,锤击式沉管灌注桩,基本完好,隧道北侧约,14m,二级,20,2,12,20,2,xx联检大楼,多层框架结构,50,高强预应力砼管桩,完好,隧道南侧约,3m,一级,15,1,6,10,3,出入境风雨廊,单层结构、玻璃顶棚,扩大基础,完好,隧道上方,二级,10,1,4,8,4,免税商场回廊,地下结构,600,、,480,沉管灌注桩,基本完好,隧道上方,二级,12,2,6,10,5,出境客货通道,单层结构,480,沉管灌注桩,完好,隧道北侧约,7.5m,二级,30,2,6,10,6,入境客货通道,单层结构,桩基础,完好,隧道北侧约,14m,二级,30,2,6,10,7,xx口岸入境车行通道,单层结构,桩基础,完好,隧道北侧,15.31m,二级,30,2,6,10,8,xx口岸一站式通道,单层结构,桩基础,完好,隧道北侧,11.89m,二级,30,2,6,10,9,广珠城际轨道站,大体量框架结构,桩基础,完好,隧道北侧,25m,二级,15,1,12,20,10,粤海国际花园,高程框剪结构,桩基础,完好,隧道南侧约,33m,二级,10,1,6,10,11,xx国防公路,水泥路面,基本完好,隧道南侧,7m,三级,20,2,15,25,xx隧道建设条件,临近建筑物保护标准,14,管线名称,管线性质,管线位置,管线分布方式,D400,混凝土污水管,重力管,管内底标高,4.12,4.25m,口岸段均有分布,D200,混凝土污水管,重力管,管内底标高,4.07m,分布在口岸西侧,D500,混凝土污水管,重力管,管内底标高,2.55m,分布在口岸西侧,D1400,混凝土污水管,重力管,管内底标高,4.7m,分布在口岸东侧,雨水管,重力管,分布在风雨廊处,DN,不明管线,不明,管中心标高,4.12,4.57m,口岸段均有分布,DN100,消毒铁管,压力管,管顶标高,4.37m,分布在口岸西侧,D1000,对澳供水管,压力管,管顶标高,5.20m,分布在风雨廊处,供电铜套管,电力管,管顶标高,5.72m,分布在口岸东侧,xx隧道建设条件,地下管线分布,15,序号,分层,岩土名称,基本允许值,faoKpa,标贯,状态,1,-1,淤泥、淤泥质土,50,70,5,7,流塑,2,-2,粘性土,150,180,10,12,可塑,3,-3,粗、砾砂,240,280,16,19,稍中密,4,-3,含淤泥质中、细砂,80,100,5,10,稍中密,5,-2,略具粘性的中、细砂,90,120,6,11,中密,6,-2,粗、砾砂,300,350,22,29,中密,海洋水文,陆域地下水,工程地质,场地评价,高潮位,(m),300,年,3.82,地下水主要为孔隙潜水，水位埋藏浅，水量丰富。地表水主要是海水，地下水主要赋存于淤泥、中砂，粗、砾砂及砂混淤泥质土。,其中相对松散的粗粒类砂土为强透水层，其次如淤泥或淤泥质土、粘性土、残积土为相对弱透水层,。,表层海相、海陆交互沉积层厚度约为,2835m,，中层砂（砾）质粘土层,0.58.2m,，下伏全,强风化黑云母斑状花岗岩，层厚超过,20m,。,场区内未发现有全新世活动断裂，地层较稳定。,场区地震基本烈度,度,，采用,度设防。饱和砂土层在,度地震作用下，可能会发生液化，液化等级为轻微。淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土可能会发生软土震陷。,100,年,3.47,低潮位,(m),300,年,-1.51,100,年,-1.63,风暴潮增水,(m),2,潮流流速,(m/s),0.7,主要土层力学参数,全强风化花岗岩,海相、海陆交互沉积层,口岸段,海域段,鸭涌河,茂盛围,xx隧道建设条件,隧道地质条件,16,xx隧道口岸段设计中应充分关注的建设条件：,1,、全国第二大口岸，通关不能中断；,2,、邻近建筑物密集且对地层变形敏感；,3,、地下建筑基桩众多；,4,、敏感的地下管线密集；,5,、地层软弱且富水。,xx隧道建设条件,隧道条件综述,17,3,、xx隧道方案比选,xx隧道方案比选,方案研究汇总,7,个方案、,19,种工法,1,、平面并行双洞暗挖,2,、平面并行双洞明挖,3,、上下双层明挖,4,、上下双层全暗挖,5,、双层明挖,220m,暗挖,6,、双层明挖,220m,分段,暗挖,7,、双层明挖,60m,暗挖,方案论证,1,）全断面注浆法,2,）盾构法,3,）冷冻法,1,）新管幕法,2,）管幕法,矩形、咬合,1,）,1m,不咬合,+,注浆,2,）双层,0.2m,注浆,3,）双层,0.2m,2.5m,4,）,1m,不咬合,+,结构顶推,5,）盾构,6,）,1m,咬合,7,）,1m,2.5m,不咬合注浆,8,）,1m,2.5m,不咬合冷冻,1,）口岸段盖挖顺筑法,2,）口岸段塔吊辅助施工明挖顺筑法,3,）海域段钢板桩分仓堰筑法,4,）海域段人工岛先施工后干筑法,1,）拆迁、还建地下通道,2,）改移地下通道,19,并行双洞,上下双层,主要研究方向,双洞暗挖方案,双洞明挖方案,双层明挖方案,双层暗挖方案,xx隧道口岸段的方案比选,具有可行性的四个,方案,为什么不采用明挖方案？为什么不采用单层双洞暗挖方案？,20,暗挖（,255m,）,xx隧道方案比选,双洞方案,三维空间示意图,21,净距,5,6m,埋深,10,14m,注浆加固区,注浆加固区,约,5m,结构宽度,17.5m,结构宽度,17.5m,结构高度,12.5m,填筑土,砾砂,粉质粘土,淤泥质粉土,砾砂,淤泥质粘土夹粉土,xx隧道方案比选,双洞方案横断面布置,22,临海富水软弱地层注浆实现封闭止水的可靠性,注浆效果的可靠度,与海水连通砂层的注浆问题,注浆材料、工艺及参数的优化设计,地层变形、地表建筑及管线的安全控制,大面积截桩工艺与安全,施工突发事故补救措施,工期与造价控制,合理的支护结构与施工工序,风险控制,可靠性,？,xx隧道方案比选,双洞方案主要风险,23,xx隧道,口岸段双层暗挖隧道设计,（暗挖设计平纵面）,口岸暗挖段起迄桩号为,YK2+390YK2+645,，全长,255m,，平面线形为,88m,缓和曲线,+,167m,圆曲线,。,穿越的土层有,填筑土、淤泥质粉质粘土、粉土、中细砂、淤泥质粉土、粉质粘土、砾砂,。,明挖,明挖,暗挖（,255m,）,25,xx隧道,双层暗挖方案与主要建筑物的关系,结构开挖宽度：,1870cm,结构开挖高度：,2080cm,结构拱顶埋深,5,7m,主体结构典型横断面,基本参数：,拱顶埋深：,5,7m,（填筑土）,开挖面积：,330m,2,结构周长：,65m,开挖宽度：,18.7m,开挖高度：,20.8m,目标：确保临近建筑管线安全，确保口岸通关正常。（关键点为地层变形）,严格控制周边地层扰动及收敛变形；,严格控制周边地下水排放；,严格控制开挖面前方地层的超前变形；,严格控制开挖面变形；,严格控制结构沉降与收敛变形。,特点：,超大断面、富水软土、超浅埋、临近密集敏感建筑,xx隧道,双层暗挖方案断面参数与目标,255m,管幕,周边冷冻圈,合理的支护体系与开挖工序,确保周边建筑、地下管线及隧道安全,地层变形,风险控制：严密监测及应急预案,27,控制周边地层扰动；,控制周边地下水排放量；,控制超前变形；,控制支护结构的收敛变形；,确保开挖掌子面稳定；,结构受力满足要求。,xx隧道,双层暗挖方案的关键问题处理,结构开挖宽度：,1880cm,管幕影响宽度：,2200cm,结构开挖高度：,2100cm,管幕影响高度：,2400cm,结构拱顶埋深,4,5m,主体结构典型横断面,穿越的土层主要有淤泥质粉质粘土、粉土、中细砂、淤泥质粉土、粉质粘土、砾砂。,10,根,D1800,钢管作为定位管及内支撑支点，中间交叉顶进,30,根,D1440,钢管，管内填充钢筋混凝土，一次形成超前支护管幕；,相邻管净距,30,50cm,；,管内设置水平冷冻管，形成冻土帷幕（厚,1.2,1.8m,），隔绝开挖断面与外界地下水联系。,通过注浆对开挖断面内土体进行改良加固，稳定掌子面。,多导坑分部开挖，做好临时内支撑体系。,28,xx隧道,双层暗挖方案的支护结构及施工工艺设计,4,、xx隧道的技术挑战,管幕施工技术难点如下：,管幕间距仅,25 cm,左右，管幕顶进施工相互干扰大；,管幕位于,88m,缓和曲线,+167m,圆曲线段，管幕姿态控制较为困难；,管幕顶部覆土厚度仅,45m,，,40,根顶管同时施工可能会造成地面变形；,最右侧管幕距离出入境风雨廊最外侧桩基仅,0.5m,左右，顶管施工风险大，精度要求高；,底层管幕水压力大，进出洞风险大；,解决措施：,高精度联动控制测量和纠偏系统，及时调整后背顶力，配备高性能的减阻泥浆,30,xx隧道,技术难点一,超长曲线管幕施工技术,31,xx隧道,技术难点二,管幕进出洞安全保障技术,顶管顶进方向,难题：,40,根顶管，在顶入及接收时突水突泥的防范！,32,首创：开合式钢套筒接收方案！,xx隧道,技术难点二,管幕进出洞安全保障技术,解决措施：,通过,自动监测系统,，精确控制冻结圈的厚度；,通过,合理的布管,，精确控制分段分区冻结；,通过,加热限位管,，精确控制冻胀；,通过,预埋注浆管,，精确控制融沉。,33,xx隧道,技术难点三,精确控制冻结技术,暗挖施工技术难点如下：,开挖断面大，洞内土体稳定困难，地面变形控制不易；,开挖工序复杂，施工干扰大；,临时支撑与初期支护体系及管幕的连接节点多，如处理不当，易失稳；,解决措施：,暗挖段根据开挖断面的大小，共划分,6,个台阶,18,个分区，台阶高度约,3.5m,左右，长度约,5m,左右。施工过程中，上台阶先期贯通，为洞内竖向注浆加固提供空间。,34,xx隧道,技术难点四,软弱地质条件下大断面暗挖技术,施工期间监测难点,（,1,）暗挖区间位于口岸段，政治性较强，自由出入口岸进行人工监测难度大，必须采用自动化监测。,（,2,）由于管幕采用长距离曲线顶进，而且管幕众多，顶管机姿态监测任务重，困难大。,（,3,）由于采用动态控制冻结，对监测系统的精确性，安全性（部分测温点在混凝土内）有严格要求，并实现冻土帷幕监测的可视化。,xx隧道,技术难点五,7,（,b,）出入境车流,（,a,）出入境人流,解决措施,（,1,）明挖段基坑,位移及应力监测,；,（,2,）明挖段基坑,临近建筑物监测,；,（,3,）暗挖段地表,位移及洞内收敛监测,；,（,4,）暗挖段,临近建筑物监测,；,（,5,）暗挖段,顶管机姿态监测,；,（,4,）暗挖段,控制冻结监测,；,35,5,、结束语,xx隧道施工现状,已完成,正在顶进,顶管已完成,7,根，另有,2,根正在同时顶进，平均,20,天可完成一根顶管顶进，进出洞精度,5cm,，顶进期间地表沉降,2cm,。,现场实景,开合式钢套筒接收,顶管始发,xx隧道施工现状,xx隧道施工现状,隧道明挖段已全面开挖，计划,2015,年,6,月前完成全部明挖主体结构。,海域明挖段,陆域明挖段,结构底板施作,主体结构钢筋绑扎,谢谢大家！,