城市隧道地基处理研究
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隧道沉降处置方案1. 引言隧道是现代交通工程中常见的一种交通通道形式,其建设在城市交通发展中起着重要的作用。
然而,由于各种地质、工程和环境因素的影响,隧道在使用过程中可能会遇到沉降问题。
隧道沉降会对交通运行安全和城市的承载能力造成重大影响,因此,对隧道沉降的及时处置方案非常重要。
本文将针对隧道沉降问题,介绍一种具体可行的处置方案,以确保隧道在使用过程中的稳定与安全。
2. 隧道沉降原因分析在提出沉降处置方案之前,首先需要分析隧道沉降的原因。
常见的隧道沉降原因主要包括:1.地下水位变化:地下水位的变化会导致土层的饱和程度改变,从而引起土壤的重新压缩,进而导致地表和隧道沉降。
2.地下施工引起的土体变形:隧道施工过程中的地下挖掘和土体开挖会引起土体变形和重新压实,从而导致隧道沉降。
3.地下虚空区域:地下空洞、地下沉积物的溶解和回填不充分等原因会导致地下虚空区域的形成,进而引起地表和隧道的沉降。
4.地下管线破裂或泄漏:地下管线的破裂、泄漏和漏水等情况会导致土壤流失和土体变形,进而引发地表和隧道的沉降。
3. 隧道沉降处置方案为了有效应对隧道沉降问题,我们提出以下处置方案:3.1 地下水位控制与调节针对地下水位变化引起的沉降问题,可以考虑采取以下措施:•建立监测系统,实时监测隧道周边地下水位的变化,及时预警并采取措施进行调节。
•调整附近地下水抽排井的运行模式,以控制地下水位的上升或下降。
•加强对附近地下水文环境的研究,制定合理的地下水资源利用方案,以减轻地下水位变化对隧道的影响。
3.2 地下施工监控与加固针对地下施工引起的土体变形和沉降问题,可以考虑采取以下措施:•建立地下施工监测系统,实时监测施工过程中土体的变形和沉降情况。
•采用合理的支护结构和加固手段,如岩石锚杆、土钉墙等,来稳定土体并减少沉降现象的发生。
•严格控制地下施工工序,避免过度开挖和土体回填不当等问题。
3.3 地下空洞处理与填充针对地下空洞引起的沉降问题,可以考虑采取以下措施:•进行地质勘察和分析,及时发现地下空洞的存在并进行标记和记录。
文章编号:1000G033X (2020)12G0067G03收稿日期:2020G02G10基金项目:科技创新基金项目(K C J J 2020G19)作者简介:尤㊀潇(1988G),男,陕西榆林人,工程师,硕士研究生,主要从事公路工程设计与企业运营管理工作.城市下穿隧道抗浮桩标准化设计研究尤㊀潇,王君鹭,刘㊀罡,苟㊀超(中交第一公路勘察设计研究院有限公司,陕西西安㊀710065)摘㊀要:为了解决城市下穿隧道抗浮桩的设计算法不统一的问题,研究了抗浮桩设计的标准化流程,对抗浮稳定性计算中的关键问题进行总结梳理,明确了抗浮设防水位㊁抗浮桩抗拔承载力特征值合理确定方法及抗拔承载力验算方法,可为相关下穿隧道的抗浮桩设计计算提供相应的参考.关键词:城市下穿隧道:抗浮桩;标准化设计;抗浮验算中图分类号:U 414.03㊀㊀㊀文献标志码:AR e s e a r c ho nS t a n d a r d i z e dD e s i g no fA n t i Gf l o a t i n gP i l e f o rU r b a nU n d e r pa s sT u n n e l Y O U X i a o ,WA N GJ u n Gl u ,L I U G a n g,G O U C h a o (C C C CF i r s tH i g h w a y Co n s u l t a n t sC o .L t d .,X i a n710065,S h a a n x i ,C h i n a )A b s t r a c t :I no r d e r t os o l v e t h e p r o b l e mt h a t t h ed e s i g na l g o r i t h mo f a n t i Gf l o a t i n gpi l e f o ru r b a n u n d e r p a s s t u n n e l w a sn o tu n i f o r m ,t h es t a n d a r d i z e d p r o c e s so fa n t i Gf l o a t i n g p i l ed e s i gn w a s s t u d i e d .T h ek e yp r o b l e m s i na n t i Gf l o a t i n g s t a b i l i t y c a l c u l a t i o nw e r e s u m m a r i z e da n ds o r t e do u t .T h er e a s o n a b l ed e t e r m i n a t i o n m e t h o do fa n t i Gf l o a t i n g w a t e rl e v e la n da n t i Gf l o a t i n g p i l eu pl i f t b e a r i n g c a p a c i t y c h a r a c t e r i s t i c v a l u e s ,a n du p l i f t b e a r i n g c a p a c i t y c h e c k i n g ca l c u l a t i o nm e t h o d a r e d e f i n e d ,w h i c h c a n p r o v i d e t h e c o r r e s p o n d i n g r e f e r e n c e f o r t h e r e l a t e d a n t i Gf l o a t i n g p i l e c a l c u l a t i o n f o r t h eu n d e r pa s s t u n n e l .K e y w o r d s :u rb a nu n d e r p a s s t u n n e l :a n t i Gf l o a t i n g p i l e ;s t a n d a r d i z e d d e s i g n ;a n t i Gf l o a t i n gc h e c k i n g c a l c u l a t i o n0㊀引㊀言近年来,城市机动车保有量增长迅猛,城市道路交通关键节点的拥堵问题日益突出,许多城市在主干道交叉点修建下穿隧道,打造地下空间,以立体交叉的手段解决城市道路交通关键节点拥堵问题.而城市下穿隧道在施工及运营期间存在抗浮稳定的问题,抗浮稳定性不满足要求时需要进行抗浮设计.在常用的抗浮措施中,尤以抗浮桩应用最为广泛[1G3].目前,围绕抗浮桩设计计算的相关研究虽然不少,但其中关于如何合理确定抗浮设防水位[4G5]㊁抗拔桩单桩承载力[6G7]㊁抗浮荷载[8G15]等关键问题,不同设计人员的计算方法各异.抗浮桩设计涉及岩土工程㊁结构工程等专业范畴,相关专业规范中的规定也不完全统一;抗浮设计缺乏系统的理论依据和标准化的流程,本文就城市下穿隧道抗浮桩设计标准化中存在的一些问题进行探讨,为城市下穿隧道抗浮桩标准化设计提供参考.1㊀抗浮设防水位抗浮水位的合理确定在抗浮设计计算中尤为重要,抗浮水位选取偏安全,对结构承受的地下水的浮力估计不足,在施工㊁运营阶段会引起结构上浮㊁底板开裂等破坏,严重影响行车安全,甚至引发事故.反之,抗浮水位选取偏保守,会增加抗浮工程量,增加工程造价,造成不必要的浪费.多本规范都有关76于抗浮水位的相关规定,«岩土工程勘察规范»(G B50021 2018)规定:当水文地质条件对基础抗浮有重大影响时,宜进行专门的水文地质勘察,提供用于计算地下水浮力的设计水位.广东省标准«建筑地基基础设计规范»(D B J15G31 2016)规定:地下水的设防水位应取建筑物设计年限内(包括施工期)可能产生的最高水位.且在条文说明中表述,如果岩土工程勘察报告中没有提供地下水的最高水位时,地下水设防水位可取建筑物的室外地坪标高.文献[4]指出地下水位的变化受大气降雨㊁地下水的补给㊁水的径流排泄等自然因素等的影响,同时也受到人为因素的干扰,因此地下水位变幅较大,需要对工程沿线的含水层分布及层间水力联系进行详细勘察,综合确定更合理的抗浮设防水位.勘察报告即使给出勘察期间的水位,与近年水位和历史最高水位也存在很大误差.综上,地下工程的抗浮设防水位既不是勘察期间内的水位㊁也不是工程所在地区的常年最高水位.文献[5]认为抗浮设防水位应为工程使用期间的最高洪水位,若此水位高出地表,则抗浮设防水位即为工程地表位置.抗浮水位确定为地表的方法在工程设计中被普遍接受,在多数情况下计算结果偏安全,且简单易行.2㊀抗浮验算隧道施工阶段和使用阶段的荷载不同,根据«道路隧道设计规范»(D G /T J 08G2033 2008)规定,隧道结构在施工和使用阶段应分别进行抗浮验算.并给出了施工阶段和使用阶段隧道结构自重及上覆土层有效压重的荷载分项系数.验算公式如下G kN w ,kȡk(1)式中:G k ㊁N w ,k ㊁k 分别为隧道结构自重及压重之和㊁浮力作用值㊁抗浮稳定系数.根据规范明挖现浇段,使用阶段不考虑侧墙土体摩阻力时k =1.05.关于隧道结构自重及压重的荷载分项系数取值,不同设计人员取值不完全一致.文献[5]与文献[8]取值0.9,文献[9]指出在抗浮稳定性计算中,荷载作用效应应该承载能力极限状态下的基本组合考虑,分项系数为1.0.3㊀抗浮桩设计3.1㊀抗浮桩桩长与根数的确定当前抗浮设计中的常用方法是对下穿隧道分段进行抗浮设计,综合考虑桩间距㊁结构尺寸等,确定抗浮桩根数n ,计算荷载效应基本组合计算单根抗浮桩的基桩拔力N k .N k =N w ,k -G k k æèçöø÷/n (2)㊀㊀«建筑桩基技术规范»(J G J94 2018)规定,群桩呈非整体破坏时抗拔承载力按下式验算.N k ɤT u k/2+G p (3)T u k =ðλi qs i k u i li(4)式中:T u k 为基桩的抗拔极限承载力标准值;G p 为基桩自重,地下水位以下取浮重度;λi 为抗拔系数;q s i k 为桩侧表面第i 层土的抗压极限侧阻力标准值;u i为桩身周长;l i 为各土层厚度.«公路桥涵地基与基础设计规范»(J T G33632019)规定,摩擦桩单桩轴向受拉承载力容许值[R t ]按下列公式计算.[R t ]=0.3u ðni =1αi l i qi k (5)式中:q i k 为桩侧第i 层土的侧阻力标准值;u 为桩身周长;a i 为振动沉桩对各土层桩侧摩阻力的影响系数.«建筑桩基技术规范»(J G J 94 2018)中基桩抗拔承载力特征值[R ]取基桩的抗拔极限承载力标准值的一半,即[R ]=0.5ðλi qs i k u i l i (6)㊀㊀对比公式(5)㊁(6),基桩抗拔承载力容许值的求解思路一致,系数取值不同.参考两规范后,抗浮桩承载力特征值或容许值[R ]计算公式为:㊀[R ]=m i n (0.3u ðn i =1αi l i q i k ,0.5ðλi qs i k u i l i )(7)在此基础上结合抗拔承载力验算公式N k ɤ[R ]+G p(8)㊀㊀通过试算求解抗浮桩根数与桩长.3.2㊀抗浮桩配筋及裂缝验算«建筑桩基技术规范»(J G J 94 2018)中5.8.7和«混凝土结构设计规范»(G B50010 2010(2015版))中6.2.22对钢筋钢筋混凝土轴心抗拔桩的正截面受拉承载力应符合下式规定N ɤf y A s +f p yA p (9)式中:N 为荷载效应基本组合下桩顶轴向拉力设计值,即N =1.2N k ;f y ㊁f p y 分别为普通钢筋㊁预应力钢筋的抗拉强度设计值;A p 分别为普通钢筋㊁预应力钢筋的截面面积.据此进行抗浮桩的配筋设计.86于此同时,还需依据«混凝土结构设计规范»(G B50010 2010(2015版))中3.4.5的结构构件裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值与7.1.2对抗浮桩进行最大裂缝宽度的验算.7.1.2规定:按荷载效应的标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度可按下列公式计算.ωm a x =αc r ψσs E s 1.9c s +0.08d e q ρt e æèçöø÷(10)σs =N k/A s (11)式中:ωm a x 为最大裂缝宽度;αc r 为构件受力特征系数;ψ为裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数;σs 为按荷载标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉普通钢筋应力;E s 为钢筋的弹性模量;C s 为最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离;d e q 为受拉区纵向钢筋的等效直径;ρt e 为按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率.对于抗浮工程桩裂缝验算,N k 值取抗浮桩承载力特征值[R ].对抗浮桩设计流程进行梳理,给出标准化设计流程图.图1㊀抗浮设计流程4㊀结㊀语(1)抗浮设防水位的确定在城市下穿隧道抗浮桩设计中至关重要,应根据详细水文地质勘察结果确定,若勘察报告未给出抗浮设防水位参考值,偏于安全考虑,抗浮水位可取为地表.抗浮桩抗拔承载力特征值可按«建筑桩基技术规范»和«公路桥涵地基与基础设计规范»分别计算,选择较为保守的承载力计算结果,且抗浮桩提供的抗拔力应包含基桩自重.隧道结构的抗浮验算应分施工阶段和使用阶段分别进行验算,采用不同的抗浮安全系数.(2)抗浮桩标准化设计流程中有1组关键变量即抗浮桩的根数与桩长,结合计算公式(2)㊁(7)㊁(8)可知对于改组变量存在多解,增加桩数可减小桩长,反之亦然.因此,如何确定最优化的桩数与桩长组合,对提高抗浮桩设计的合理性和经济性有重要的意义.设计人员在实际工程中,可在施工图设计阶段对此问题作进一步的探讨,寻求即可保证工程安全可靠施工运营又经济合理的抗浮设计,对初步设计进行深度优化.(3)配筋与裂缝控制同样是抗浮桩设计的核心问题,根据计算公式(2)㊁(8)㊁(9)确定抗浮桩的配筋的同时,尚需满足裂缝验算,需要认真对待,确保抗浮桩设计计算的安全准确.参考文献:[1]㊀曾国机,王贤能,胡岱文.抗浮技术措施应用现状分析[J ].地下空间,2004,24(1):105G109,142.[2]㊀郜东明,谭跃虎,马伟江.地下结构的抗浮分析[J ].岩土工程界,2006,9(7):60G62.[3]㊀刘发前.地下结构抗浮设计讨论[J ].城市道桥与防洪,2010(6):211G213,243.[4]㊀郑伟国.地下结构抗浮设计的思路和建议[J ].建筑结构,2013,43(5):88G91.[5]㊀袁正如.地下工程抗浮设计中的几个问题[J ].地下空间与工程学报,2007,3(3):519G521.[6]㊀周倩茹.城市地下隧道抗浮设计与分析[J ].城市道桥与防洪,2019(5):298G301,34.[7]㊀黄志才,李㊀嵩,潘㊀丹.某下穿铁路的U 型槽抗浮设计[J 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浅谈下沉式隧道的地基处理摘要:本文从下沉式隧道地基处理的影响因素、方案选择,介绍下沉式隧道地基处理方案选择。
关键词:下沉式隧道;地基处理;设计;施工。
1 概述近年,随着社会经济的发展,城区公路及城市快速路在新建或快速化改造中,交叉节点的下沉式隧道方案以其景观效果好、对周边地块开发影响小的优势,得到广泛采用。
下沉式隧道由于其建设功能及所处的地下特殊位置,受沿线地质条件等因素的限制,对地基整体强度及稳定性有较高的要求。
在软土路基上修筑下沉式隧道,当地基承载力或沉降不能满足设计要求时,须对基底土层进行加固处理,使其达到设计要求。
本文对隧道地基处理的原则、影响因素进行介绍,针对下沉式隧道不同的开挖深度、基底地质条件及抗浮设计,所采用不同的处理方案进行论述,供其他类似项目参考。
2 下沉式隧道地基处理的原理及影响因素分析2.1 地基处理原理地基在路基填方、构造物、交通荷载作用下,产生附加应力引起沉降。
为满足工后沉降或构造物承载力要求,需对地基进行处理。
而对于下沉式隧道地基,主要考虑隧道闭合框架或U型槽结构自重与开挖置换土体重力的对比,即重点研究隧道开挖后附加应力的增减,确定地基处理方案。
处理后,应满足:(1)满足隧道结构的承载力要求:(2)隧道均匀沉降的要求:不同开挖深度隧道节段之间的差异沉降(1‰)及隧道与引道路基过渡沉降小于5cm。
2.2下沉式隧道地基处理的影响因素2.2.1 不同开挖深度对隧道地基处理的影响1、开挖深度较浅,隧道结构自重(W)>置换土体重力(q)时隧道基底将产生新的附加应力。
尤其是原始地貌新建工程,需对基底进行处理,满足承载力及沉降要求;2、开挖深度较深,隧道结构自重(W)<置换土体重力(q)时理论上基底不会产生新的附加应力,但还需根据基底地质条件确定是否处理。
a:若基底地质较好,则进行适当换填,满足工作面需求即可;b:若基底为软土(淤泥、淤泥质类),承载力极低,不满足施工工作面需求,亦须进行加固处理。
桥梁与隧道的施工工艺与施工要点近年来,城市化进程加快,交通需求不断增长,桥梁与隧道建设也日趋重要。
桥梁与隧道作为城市交通的重要组成部分,其施工工艺与施工要点至关重要。
本文将从地质勘察、基础施工、主体结构施工、标志与照明、防水施工、资料备案、质量控制和施工安全八个方面探讨桥梁与隧道的施工要点。
一、地质勘察桥梁与隧道的施工工艺首先需要进行地质勘察。
地质勘察工作能够为后续施工过程提供重要参考,包括确定地层结构、岩体力学性质和地下水位等信息。
同时,合理评估地质风险,制定相应的施工方案,以保障施工的顺利进行。
二、基础施工桥梁与隧道的基础施工是施工工艺的重要环节。
基础施工包括基础开挖和地基处理。
在基础开挖中,施工人员需要根据设计要求进行精确的地面探测和开挖工作;在地基处理方面,要严格把握处理地基的技术要求,确保地基的稳定性和承载能力。
三、主体结构施工主体结构施工是桥梁与隧道施工的核心环节。
主体结构施工包括主体构件的制作和拼装。
在主体构件的制作中,施工人员需要根据设计要求进行加工,保证构件质量和准确度;在拼装过程中,要合理安排构件的拼装顺序,确保施工的连贯性和稳定性。
四、标志与照明标志与照明是桥梁与隧道施工中的重要环节。
在桥梁与隧道的建设过程中,施工人员需要合理安装并维护交通标志和照明设施,以提供良好的交通导向和安全保障。
此外,还需要注意标志和照明设施的防腐、防雷等维护工作,保证其长期使用效果。
五、防水施工防水施工是桥梁与隧道施工中的关键一环。
在桥梁与隧道的设计与施工过程中,施工人员需要根据地理条件和建筑需求,选择合适的防水材料和施工工艺,并进行合理的施工流程和防水层的维护保养,以防止水泄漏和损害结构。
六、资料备案桥梁与隧道的施工完成后,需要进行资料备案工作。
资料备案包括施工记录、质量检测报告、工程验收报告等。
施工单位需要认真整理这些资料,便于后期的维护与管理,同时也为以后的维修与改造提供重要的参考。
七、质量控制桥梁与隧道施工的质量控制是施工工艺的核心内容。
市政道路常用软基处理技术解析市政道路是城市的基础设施之一,其质量和安全直接关系到市民出行和交通通畅。
而道路软基的处理是道路建设中的一个重要工程环节,对于道路的使用寿命和安全性有着非常重要的影响。
本文将对市政道路常用的软基处理技术进行解析,以便更好地了解道路建设中的重要工程之一。
一、软基处理的主要目的市政道路软基处理是指对道路的软土地基进行改良或加固,以提高地基的承载能力和抗变形能力,确保道路使用寿命和安全性。
软基处理的主要目的包括:1. 提高地基承载能力:软基处理可以改变软土地基的物理和力学性质,提高其承载能力,使其能够承受道路交通荷载和自重的作用。
2. 减小地基变形:软基处理可以减小软土地基的沉陷和变形幅度,保证道路平整度和轴线的稳定。
3. 提高路基稳定性:软基处理可以增加路基的抗渗、防冻融和抗冲刷能力,提高道路的稳定性和耐久性。
二、软基处理的常用技术市政道路软基处理技术的选择应根据土质条件、道路荷载和使用要求等因素进行综合分析,根据实际情况采取适当的处理措施。
常用的软基处理技术主要包括:1. 加固土石方加固土石方是通过在软基上铺设或夯实一定厚度的砾石、碎石或砂石层,形成一层坚实的石质路基,提高软基的承载能力和稳定性。
这种方法适用于软土地基承载能力较低的情况,可以有效减小地基变形和改善路基稳定性。
2. 桩基处理桩基处理是通过在软基中设置一定深度的桩基,利用桩基的承载和挤压作用来提高软基的承载能力和稳定性。
在柔软的软土地基上,可以采用灌注桩、搅拌桩等桩基形式,通过桩基与地基的相互作用来改善软土地基性质。
4. 地基加固5. 深层加固三、软基处理工程的质量控制市政道路软基处理工程的质量控制对于道路的使用寿命和安全性至关重要。
在软基处理工程中,应该严格按照相关规范和标准进行设计、施工和验收,确保软基处理工程的质量和安全。
质量控制主要包括:1. 前期调查和设计:在软基处理工程前,应对软土地基的性质和特点进行充分的调查和分析,合理设计软基处理方案,明确软基处理的施工参数和要求。
软土地基对桥梁隧道施工产生的危害及处理分析随着城市化进程的加快,桥梁隧道建设已成为城市基础设施建设的重要组成部分。
而在桥梁隧道的施工过程中,软土地基常常会给施工带来一系列的挑战和问题,给施工安全和质量带来严重的危害。
对软土地基对桥梁隧道施工的危害及处理进行深入分析,对于保证工程的顺利施工和安全质量意义重大。
1.软土地基对桥梁隧道施工的危害1.1 施工难度大软土地基通常具有较为松软的特性,往往导致施工机械无法牢固地站立在地面上,工作面积狭窄,也容易发生机械打滑、翻倒的情况,增加了施工的难度和风险。
1.2 土质松软软土地基由于地质条件较差,土质松软,对桥梁、隧道的承载能力往往较差,容易造成地基沉降、变形等现象,给工程质量带来隐患。
1.3 地基稳定性低软土地基在施工过程中容易受到地下水位变化的影响,导致地基稳定性较差,挖掘开挖过程容易发生地陷、坍塌等事故,对施工安全带来严重威胁。
1.4 土壤液化在地震地区,软土地基容易发生液化现象,震动时土壤会失去支撑力,可能导致桥梁、隧道的沉降和崩塌,给工程带来极大的安全风险。
2.软土地基对桥梁隧道施工的处理分析2.1 地质勘察在设计施工之前,必须对软土地基的地质情况进行详细勘察和分析,了解软土地基的物理性质、地下水位及地质构造等情况,为后续的施工提供可靠的数据支撑。
2.2 地基处理对软土地基进行地基处理是改善地基性质的有效方法。
可以采用灌注桩、加固桩、土石桩等手段,在地基底部加固,提高土壤的承载能力。
2.3 措施增加土壤稳定性采取加固土壤的措施,例如在土壤中注入固化剂,或者在土壤表面进行覆盖层加固,以增加土壤的稳定性和承载能力。
2.4 排水降水在软土地基区域加强降雨排水工程建设,控制地下水位,减小对软土地基的影响,保证施工安全。
2.5 结构设计在设计阶段,根据软土地基的地质条件特点,合理调整结构设计方案,以适应软土地基的特殊情况,确保施工的安全性和工程的长期稳定性。
隧道工程地基处理方案概述隧道工程地基处理是隧道建设中至关重要的一环,它对隧道的安全稳定性和使用寿命有着重要的影响。
地基处理方案的制定需要根据隧道所处地质环境、工程要求等因素进行综合考虑,旨在解决地基存在的问题,提高地基的承载能力和稳定性。
隧道地基问题分析在隧道施工前,必须对隧道所处地质环境进行详细的调查和分析,以确定地基存在的问题,并针对性地制定地基处理方案。
下面是一些可能存在的隧道地基问题:1.地质条件复杂:隧道所在地区地质条件可能复杂多变,包括软弱地基、断层带、岩溶地质等。
这些地质问题对隧道的稳定性和安全性都会产生较大的影响。
2.地下水位高:地下水位高的地区,容易导致地基软化、冲刷、滑动等问题,引发隧道坍塌和渗水等影响。
3.地基沉降:地基沉降是土层压缩和沉降引起的地基下沉现象。
如果地基沉降过大,会对隧道结构的稳定性和使用安全性造成重大威胁。
4.地震活动:地震是地壳中发生的地震波,会对隧道地基产生较大振动和应力,威胁隧道的安全性。
隧道地基处理方案为了解决隧道地基存在的问题,保证隧道的安全可靠性与使用寿命,需要制定合理的地基处理方案。
下面是一些常用的地基处理方法:1.加固地基:对于地基存在较大的软弱问题,可以采用加固地基的方法。
在地基区域内进行灌注桩或钢筋混凝土墙等加固措施,提高地基的承载能力和稳定性。
2.地下水处理:对于地下水位高的地区,可以进行地下水处理。
采用抽水井、排水管道等措施,降低地下水位,减少地基的受水压力和渗透问题。
3.土体固化:对于沉降较大的地基,可以采用土体固化的方法。
使用特殊的固化剂对地基进行处理,提高土体的稳定性,减少地基沉降。
4.地震防护:对于地震活动频繁的地区,需要进行地震防护措施。
可以采用增加隧道地基的横向支护、设置地震减震装置等方式,提高隧道的抗震能力。
地基处理方案的选择制定地基处理方案时,需要根据具体工程情况和地基问题的严重程度选择合适的处理方法。
在选择地基处理方案时,应考虑以下几个方面:1.地质调查:进行详细的地质调查,了解地质环境和地基问题的具体情况。
隧道施工引起的地面沉降及处理摘要:盾构隧道施工是城市地铁隧道施工中最常用的施工方法。
指在工程施工前,利用挖掘机等机械挖出地下土体,勾勒出隧道工程的总体框架。
由于施工区域土体密度、强度或特殊地形的影响,在地铁隧道施工中容易出现一些误差。
由于机械设备在地下作业过程中相对比较困难,如果隧道施工再次遇到粘土,施工难度不仅会增加,而且施工用地沉降的偏差也会增加。
关键词:隧道施工;地面沉降;处理;随着施工进程的加快,挖出的土越来越多,驱动力和应力将继续增加,导致施工现场大规模移动或出现施工地面突起等现象。
为了防止盾构施工方法对地质和土体的影响,施工人员在施工过程中使用千斤顶支撑地面,等地铁隧道内多余的土体全部运走后再收回千斤顶。
但其缺点是千斤顶支撑的地面突然失去支撑力,导致隧道塌方,即施工沉降。
1城市地铁隧道施工特点随着中国城市化进程的加快,在考虑城市发展时应该考虑车辆的数量。
人民生活水平的提高在很大程度上刺激了人们购买私家车的愿望。
人们普遍认为,购买私家车可以方便日常出行,这导致了城市交通堵塞和生活环境的污染。
为此,提出了建设城市地铁隧道工程,不仅可以有效解决交通拥挤问题,而且为广大旅客提供了便捷、舒适的旅行方式。
但同时,城市地铁隧道的施工也会引起地面沉降,这不仅对人们的出行造成一定的威胁,而且对周围环境产生不良影响。
因此,为了保证城市地铁隧道建设的整体质量,减少人行安全隐患,有必要制定科学合理的对策,从根本上保证地铁的正常运行。
由于城市地铁速度比其他交通方式快得多,运行时间短,因此能有效地解决道路拥挤现象。
另外,地铁票价相对偏低,在一定程度上减轻了交通压力,减少了城市行车数量。
地方铁路线路通过居民区的,应当采取减震措施,防止对居民生活造成不利影响。
地铁总运行时间长,行车速度快。
因此,在施工中应选择质量合格的铁路构件。
地铁用电源采用直流电机,轨道和基础设备的性能必须具有高的绝缘度,以防止电解腐蚀的发生。
地铁轨道还包括曲线,占总行驶路线的2/3。
城市隧道地基处理研究
【摘要】地基处理在城市隧道建设过程中发挥着重要的作用,地基处理的比较好,则城市隧道的建设就可以顺利、有序地进行;相反,地基处理不好,则城市隧道的建设就很难顺利、有序地进行。
所以,如何对城市隧道地基进行处理是工作人员在施工过程中面临的一大问题,这就需要相关工作人员不断进行探索和创新,采取正确的措施来对城市隧道地基进行处理,为城市隧道的顺利施工奠定基础。
本文主要对软土隧道地基的处理、湿陷性黄土隧道地基的处理这两个方面进行详细论述,为城市隧道地基处理的相关研究提供参考资料。
【关键词】城市;隧道;地基处理
就目前情况而言,我国在地基处理方面的技术日臻完善。
但是,在对隧道地基处理过程中要具体问题具体分析,面对不同的地基要采取不同的措施来进行处理,这样才可以解决施工过程中遇到的实际问题。
在软土隧道地基处理过程中遇到的问题会比较小,对技术的要求也没有那么高。
但是,在湿陷性黄土隧道地基处理过程中遇到的问题就比较大,对技术的要求也就随之提高。
本文主要对这两种地基处理进行研究,以便提供资料和技术支持。
1软土隧道地基的处理
1.1概述
近年来,我国经济得到了飞速发展,与此同时,城市基础建设也得到了一定程度的发展。
在这种情况下,城市隧道建设以其独特的方式展现在人们的面前。
沿海一些地区的地质条件比较差,这就在一定程度上使地基承载力和沉降没有办法满足隧道设计的需求,尤其是在软土的情况下,这就需要对软土的基底土层进行加固和处理。
1.2土体沉降发生的机理
土体会在一些作用下产生土中应力,这些作用分别是土体的自身重力、交通荷载、建筑物荷载等。
土中应力会产生一定的影响,如会使土体发生变形,如果土体应力过大会在一定程度上破坏土体的强度。
所以,在对土体的变形、强度、稳定性等方面进行研究时一定要掌握土中应力所处的状态。
土中应力可以分为两种,分别是自重应力和附加应力。
土中附加应力指的是在外荷载的影响下土体附加所产生的应力增量,土中附加应力也是导致土体变形的重要因素。
土体由于受到自身的重力而产生一种应力,这种应力便是土体自重应力,这种应力可以分为两种情况:一种是成土的年代比较久远,在自身重力的作用下土体已经固结,这种情况不易引起土体的变形,常见于城市隧道;另一种是成土的年代不算久远,在自身重力的作用下土体还没有固结,这种情况下土体容易变形,常见于新填的路基。
根据以上分析,城市隧道基底属于成土年代比较久远的情况,主要研究其
土中附加力的问题。
1.3基底土处理的原则
在对基底土进行处理时要坚持以下三个方面的原则:首先,当箱体、U形槽这些结构的自身重力远远小于基底土层上土的自身重力、开挖的深度比较大、基底层的土质好并且不会产生土中附加应力时就不需要对地基进行加固,这种情况只需要满足隧道施工过程中的要求即可。
在这种情况下一般是在基底铺设混凝土垫层和碎石垫层;其次,当箱体、U形槽这些结构的自身重力远远小于基底土层上土的自身重力、开挖的深度比较大、基地的土质为淤泥质土时,虽然这种情况不会产生土中附加应力,但是淤泥质土的承载力不能满足隧道施工的要求,这时就需要对基底进行加固;最后,当箱体、U形槽这些结构的自身重力远远大于基底土层上土的自身重力、开挖的深度比较小时会产生土中附加应力,尤其是当基底的土是新填的土并且该土的沉降量很难满足隧道施工设计的要求,这就需要对基底进行加固。
当开挖的深度在二者之间时就应该在对承载力和沉降完成计算以后再决定是否要对地基进行加固。
1.4对地基进行处理的方法
在对地基进行处理时可以采用以下几个方法:第一,对土桩进行加固,也就是搅拌桩或者旋喷桩;第二,通过注浆来对地基进行加固,这种注浆加固分为单液注浆和双液注浆;第三,粒料桩;第四,垂直排水体预压;第五,预压和超载预压。
值得注意的是,在隧道实际施工过程中,一般是通过对土桩和注浆进行加固的方式来对基底土加固。
在开挖深度比较小的城市隧道一般采用对土桩加固的方式来对基底土进行加固;在开挖深度比较大的城市隧道一般采用对注浆加固的方式来对基底土进行加固。
总之,在施工过程中可以根据不同的开挖深度来选择合适的基底土加固方式。
2湿陷性黄土隧道地基处理
2.1隧道工程地质特征
某隧道以地层时代为划分依据可以划分为三个地层,分别是第四系全新统、上更新统、上第三系地层,并且洞身为砂质黄土。
2.2湿陷性黄土的具体分布情况
第四系全新统黄土主要是分布在城市隧道出口的两侧和瓦石沟沟谷的两侧,并且具有很强的湿陷性,其湿陷性厚度可达30m;第四系上更新系统主要是分布在城市隧道洞身以及隧道的进口,同样具有非常强的湿陷性,其湿陷性厚度可达40m。
2.3湿陷性黄土隧道的地基处理方案
湿陷性黄土隧道的地基处理方案可以从以下几个方面来分析:第一,对湿陷性黄土地基进行换填加固处理。
城市隧道的进出口处是比较松软的砂质黄土,在进出口出明挖施工,然后填至砂砾等硬度比较大的材料,这样可以消除隧道的基础湿性,从而提高基地承载力,该方法一般适用于软土层比较薄而且施工方面的地区。
换填法已经我国很多城市道路施工中被广泛应用,并取得了不错的应用效果。
第二,对湿陷性黄土地基进行搅拌桩旋喷桩加固处理。
对城市隧道湿陷性黄土地基进行加固之前要在材料、机械、作业等方面做好充分准备,在对隧道进行设计时主要是用水泥土来作为桩身的材料,土料可以选用隧道挖方素黄土,过筛之后可以使用,在搅拌桩旋喷桩施工之前一定要将水泥土的土样拿去进行试验,试验合格以后来最终确定水泥土的最佳含水量。
在材料准备好以后需要采用沉管法来打孔,然后填入已经准备好的材料,最后进行打桩,最常用的沉管法便是振动沉管法,因为振动沉管法在施工过程中噪声比较小,并且产生的振动也比较小。
在所有的材料都准备好以后,就开始进行开挖,需要注意的是在开挖的过程中一定使黄土隧道施工的安全性得到保障。
在挖除下台阶以后,暂时不要开挖隧道的底部,先将施工场地进行平整,然后对水泥挤密桩进行施工,施工完成以后对地基承载力进行检验,检验合格以后再对隧道底部进行开挖,开挖时要对仰拱进行及时封闭。
在整个施工程序完成以后要注意对施工现场进行监控,通过监控所反映的信息来确定施工的可靠程度,在监控过程中发现问题以后要及时采取有效的措施来解决问题,防止事故的发生,从而保证整个施工的顺利进行。
该方法主要适用于软土层比较厚的地区。
3总结
综上所述,在对城市软土隧道地基进行施工时,要根据地基的开挖深度和基底土的性质来选择合适的地基加固方法。
与此同时,要加强对湿陷性黄土隧道的分析和处理,并根据不同的情况采取不同的措施,确保施工的正常进行。
同时,在对其地基进行处理时要选用震动比较小并且适应性比较高的机械,在此过程中要注意对地质信息进行及时反馈,进而可以做到及时调整方案,从而可以保证湿陷性黄土隧道地基施工的安全、高效进行。
总之,在隧道施工过程中,技术工作人员要根据具体情况来对地基进行有效处理。
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