论文摘要
随着城市建设的不断发展,城市规模的不断扩大,隧道工程规划设计的难度越来越大,尤其在山区城市,隧道穿越既有建构筑物与人工回填土的情况已不可避免,并且与日俱增。其中涉及到的主要问题包括:①人工回填土的隧道施工问题;②隧道的超浅埋问题;③隧道施工对周围既有建构筑物的影响问题;④地表沉降问题。在城市复杂条件下,如何设计隧道才能将周围建构筑物的影响减小到容许范围之内,做到无坍塌,变形、沉降可控,爆破扰动小是目前城市隧道施工的一个研究重点,国内外研究越来越多。但是就目前研究现状来看,关于隧道穿越既有建构筑物时,既有结构的加固方案与隧道施工方案优化问题方面,仍然缺乏系统的研究成果。关于截取侵界结构物及其桩基的研究还不存在。因此,本文以重庆南坪下穿道隧道穿越空箱挡墙为背景,就空箱挡墙的加固方法、隧道进尺,以及截取挡墙桩基础的方法展开讨论。本文根分析了重庆南坪会展中心隧道穿越空箱挡墙所存在的潜在问题:空箱挡墙的开裂问题、倾斜问题、沉降问题、软弱回填土的滑塌问题、隧道的偏压问题、爆破振动的影响问题,地下水、地上生活废水以及地表降雨的防排问题。接着,针对上述问题,制定了相应的处理方案措施和方案,包括回填反压、挡墙内混凝土回填、各种减震措施、进尺调控超前管棚注浆、防排水管道与注浆止水、地表排水。本文选择了以上部分有代表性的方案措施,通过有限元三维非线性进行了挡墙墙内注浆分析、挡墙外侧反压回填土分析、进尺分析及截桩方式分析,并通过各工况进行了优劣评价,并筛选出最优工况。同时,本文用监控量测的方法检验了有限元分析的可靠性,分析了有限元分析与监控量测差异产生的原因。通过对南坪下穿道隧道穿越空箱挡墙的研究,本文得出了以下结论:①对空箱挡墙加固处理可减少隧道施工对空箱挡墙稳定性的影响。其中挡墙的加固措施包括:1)向空箱挡墙箱内注浆以增加挡墙自重;2)向挡墙背后回填人工回填土以维持其力学平衡;②进尺控制可限制隧道开挖对空箱挡墙稳定性的影响;③截桩时分两步截取可减少截桩对挡墙稳定性的影响;④通过将有限元分析与监控量测的结果进行比对,验证了有限元分析方法的正确性。