厦门东通道海底隧道翔安端砂层地段掌子面稳定性研究

论文摘要

厦门东通道海底隧道工程翔安端砂质土围岩由于地质与水文情况特殊,地层中的粗砂和砾砂层颗粒较粗,富含地下水,渗透性强,开挖后掌子面容易发生坍塌、涌水,给隧道施工带来很大难度。论文首先通过模型试验研究砂质土隧道各亚级围岩掌子面的破坏情况,通过详细的破坏过程总结出掌子面在破坏位置、破坏形态、破坏的时间关系和空间关系方面的特征;进而归纳出三种掌子面破坏模式,即未支护段破坏模式、掌子面破坏模式、未支护段与掌子面同时破坏模式;还从围岩物理力学性质、埋深比、进尺、软硬岩交界等方面分析了对掌子面破坏的影响。论文根据试验结果认为砂质土围岩开挖安全性极差,认为应该降低地下水位,疏干砂层中的孔隙水;施工时应该使用特殊的施工方法,缩小掌子面开挖面积,减少未支护段开挖进尺,同时加强对掌子面和未支护段的预处理和开挖后的支护。最后,论文根据现场监控量测数据,分析了施工后隧道的稳定性和施工险情对隧道的影响,认为海底隧道砂质土围岩段的设计情况和施工技术整体上满足了施工需要,保证了施工安全,但局部施工时仍存在一定的安全风险,施工参数需做出相应修改措施。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 厦门海底隧道砂质土围岩工程概况
• 1.1.1 自然地理
• 1.1.2 工程地质条件
• 1.1.3 水文地质条件
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容及研究方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 第二章 砂质土隧道围岩掌子面破坏模式试验
• 2.1 砂质土隧道围岩亚级分级概况
• 2.2 试验概况
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验装置
• 2.2.3 试验过程及系列
• 2.2.4 试验测点布置
• 2.2.5 试验结果
• 2.3 掌子面破坏模式
• 2.3.1 破坏过程描述
• 2.3.2 破坏特征
• 2.3.3 破坏模式
• 2.4 掌子面破坏影响因素分析
• 2.5 掌子面开挖的地层响应
• 2.6 本章小结
• 第三章 厦门海底隧道砂质土围岩施工技术
• 3.1 海底隧道砂质土围岩施工安全性评价
• 3.2 海底隧道砂质土围岩段设计情况与施工技术
• 3.2.1 净空标准及横断面设计
• 3.2.2 衬砌设计
• 3.2.3 地下水降水设计
• 3.2.4 辅助施工设计
• 3.3 本章小结
• 第四章 厦门海底隧道砂质土围岩施工安全监测
• 4.1 砂质土围岩段施工险情
• 4.1.1 掌子面坍塌险情
• 4.1.2 掌子面涌水险情
• 4.2 砂质土围岩段施工监控量测
• 4.2.1 量测内容
• 4.2.2 量测断面
• 4.2.3 测点布置
• 4.2.4 量测频率
• 4.2.5 量测结果
• 4.3 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目