盾构隧道病害分析及上方架空轻质回填研究

作     者：刘庭金 林少群 LIU Tingjin;LIN Shaoqun

作者机构：华南理工大学华南岩土工程研究院 

出 版 物：《铁道工程学报》 (Journal of Railway Engineering Society)

年 卷 期：2019年第36卷第7期

页      面：64-69页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：基于三维激光扫描变形的地铁盾构隧道结构安全评估研究(51678248) 局部高温下粘钢加固盾构隧道衬砌的破坏机制及防控措施研究(51878296) “钢衬-SCC-管片”新型压力隧洞的承载机理及优化研究(IWHR-SKL-KF201818) 

主　　题：盾构隧道 病害 抗拔锚杆 回填 地铁保护 

摘      要：研究目的:紧邻地铁盾构隧道的抗拔锚杆高压注浆易诱发严重的隧道病害,包括管片环错台、椭圆度超限、开裂、接缝及螺栓孔渗漏水等,影响地铁正常运营及结构安全。本文基于实际工程案例中基坑施工历程、隧道病害现状、监测数据,借助数值模拟手段,分析隧道上浮及病害成因,并提出一种隧道上方架空轻质回填的方案,为类似工程提供借鉴。研究结论:(1)基坑地下室大面积抗拔锚杆高压注浆是造成隧道发生上浮的主要原因,地下水位上升引起的隧道上方土层重度减小及强风化粉砂质泥岩的软化、膨胀,降低了隧道上方土层的抵抗作用;(2)隧道纵向不均匀上浮和注浆引起的隧道侧方压力增大,导致隧道发生环径向错台、椭圆度变形超限,过大的“竖鸭蛋变形是隧道管片侧墙开裂、接缝及螺栓孔渗漏水的直接原因;(3)针对隧道开裂、渗漏水及椭圆度变形,提出相应的病害处理措施;(4)提出“架空结构+轻质EPS板的回填方案、相应的施工工序及EPS板施工要点,实测结果表明该地铁保护方案将隧道沉降控制在9. 1 mm;(5)本研究成果可供类似盾构隧道上方堆载工程参考。