维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第５期（总第１７７期） 公路工蠢与运辐 程烈光 （泰安市公路管理局，山东泰安２７１０００） 摘要：下穿磁莱铁路的顶推箱涵，是２０５国道新泰城区改线工程的关键性控制工程，通过广泛深入的调查研究，精心设 计、科学监测、合理施工，在顶进施工过程中采用了一系列行之有效的措施，实现了顶进施工的安全可靠，保证了磁莱铁路 交通的不中断运行。顶进完成后，各项指标均满足规范要求，为以后类似超浅覆土、超大跨径、管棚支护等情况下，下穿铁 路顶进箱涵在施工、监控及应急处理措施等方面，提供了可供参考的第一手资料。 关键词：顶推；箱涵；管棚 中图分类号：Ｕ４４９．８２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：ｌ０ｏ２＿４７８６（２００８）０５—０１０９—０２ Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ Ｌａｕｎｃｈｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｏｘ Ｃｕｌｖｅｒｔ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｕｎｄｅｒ Ｒａｉｌｗａｙ ＣＨＥＮＧ Ｌｉｅ－ｇｕａｎｇ （Ｔａｉ ａｎ Ｈｉｇｈｗａｙ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ，’Ｉ。ａｉ ａｎ ２７１０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ ｏｆ ｂｏｘ ｃｕｌｖｅｒｔ ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｕｎｄｅｒ Ｃｉ—Ｌａｉ ｒａｉｌｗａｙ ｉＳ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ Ｘｉｎｔａｉ ｕｒｂａｎ ａｒｅａ ｉｎ ２０５ ｎａｔｉｏｎａｌ ｒｏａｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｂｒｏａｄ ｉｎ－ ｄｅｐｔｈ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ，ａｂｏｒａｔｉｖｅ ｄｅｓｉｇｎ，ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ａｐｐｌｙｉｎｇ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ｉｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ．ｅｎｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｃｉ—ｈｉ ｒａｉｌｗａｙ ｔｒａｆｆｉｃ ｎｏｔ ｔｏ ｂｅ ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ． Ａｆｔｅｒ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ，ｔｈｅ ｖａｒｉｏｕｓ ｉｎｄｅｘｅｓ ａｌｌ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｓｔａｎｄａｒｄ，ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｆｉｒｓｔ－ｈａｎｄ ｄａｔａ ｏｆ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ ｏｆ ｂｏｘ ｃｕｌｖｅｒｔ ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｕｎｄｅｒ ｒａｉｌｗａｙ ｆｏｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｓｉｍｉｌａｒ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｓｕｃｈ ａｓ ｕｌｔｒａ—ｓｈａｌｌｏｗ ｃｏｖｅｒｉｎｇ ｓｏｉｌ，ｓｕｐｅｒ ｌｏｎｇ ｓｐａｎ，ｐｉｐｅ ｓｈｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔ，ａｎｄ ＳＯ ｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ；ｂｏｘ ｃｕｌｖｅｒｔ；ｐｉｐｅ ｓｈｅｄ １工程概况 １２＋５）ｍ，设计荷载为：铁路一 大的．有“山东第一顶”的美称。 ２０５国道新泰城区改线工程 ＪＱＳ标准活载和公路一Ｉ级．本工 ２顶推设计 按一级公路标准设计，双向四车 程斜向顶进，覆土薄、跨径大、 ２．１ 刃脚设计 道，设计行车速度为８０ｋｍ／ｈ，与 地下水位高、地质条件复杂、技 刃脚是顶进工程的关键组成 磁莱铁路在桩号Ｋ３＋８８３．９处交 术难度大、不可遇见因素多、工 部分。设置在箱涵的前端，主要 叉，夹角为４７。。经过技术经济 期紧且与铁路交叉等，在山东省 由混凝土刃脚和钢刃脚两部分组 比较，建设单位最终确定公路下 内尚无这方面的成功经验可供借 成。混凝土刃脚与箱涵一起浇 穿铁路的箱涵方案为最经济合理 鉴，据不完全统计，其跨径、规 筑．箱涵顶进完成后，除去混凝 方案。箱涵结构尺寸为净（５＋２ｘ 模是目前下穿铁路顶推箱涵中最 土刃脚部分和中间的撑墙。钢刃 维普资讯 http://www.cqvip.com 公路工舞与运辑 脚主要由钢板施焊而成．分顶板 刃脚、底板刃脚．侧刃脚及竖向 和水平分隔板：钢刃脚四周的外 围钢板预埋在混凝土刃脚内．并 垫块．垫块尺寸为１．２ｍ宽、１．０ｍ ２００８年第５期（总第１７７期） 底板标高。据以调整刃脚挖土深 度。施工时严格控制滑行轨道的 标高及强度．防止箱涵出现“扎 头”和“抬头”现象。顶进过程中 的左右偏差．采用调整左右千斤 长、１．４ｍ厚，表面配量直径为 １０ｍｍ．间距为１０ｃｍ的冷轧带肋 钢筋焊网。 ２－３ 管棚、门框及出口端支撑 设计 与其内钢筋焊接。混凝土刃脚呈 三角形．顶长５ｍ．钢刃脚呈平 行四边形．长度为１．５ｍ．四周刃 脚和竖向、水平分隔板将顶推箱 涵前端的掌子面按空间划分为２４ 个挖土工作面。顶板刃脚、底 顶顶力的大小、左右侧不同的挖 土深度以及变换千斤顶的位置等 具体措施来控制。 ３．２保证磁莱铁路管线安全的 措施 为了确保磁莱铁路在箱涵顶 推施工期间的交通安全．设计采 用在箱涵顶口打人管棚的支护方 案。管棚采用直径Ｄ＝２４５ｍｍ钢 管．间距为５０ｃｍ．其长度与箱 涵相同。在管棚的两端分别设置 门框梁、门框柱及其基础，以便 管棚整体受力。 因箱涵覆土超薄．为了防止 磁莱铁路路基随顶推箱涵移动． 板刃脚、侧刃脚及竖向和水平分 隔板。均采用纵、横向加劲加 强。 ２．２ 工作坑、后背及滑板设计 顶推施工要求箱涵钢刃脚四 周必须吃土顶进．始终使钢刃脚 四周的人土深度大于２０ｃｍ．不 允许超挖：在钢刃脚四周设置人 土标志和开挖线。在开挖掌子面 时．应做到勤顶、勤挖、少挖。 因箱涵跨径较大．为确保掌子面 的稳定．两层网格横梁均采用二 级管棚支护。在箱涵顶进前，已 与济南铁路管理局联系．初步探 明通讯电缆、高压电缆的位置。 另外每次顶进前需在刃脚处先挖 探洞．以探明顶进前方是否有管 该顶推箱涵设计为单侧顶 进．工作坑设于磁莱铁路北侧。 此处地下水位较高．施工期间需 在路基南侧的出口处设置了出口 端支撑系统．支撑桩及支撑梁每 ５ｍ设置一根．支撑梁方向与桩 顶系梁垂直。桩顶系梁和支撑 梁．包括出口处混凝土门框梁， 均在回填反压土后施工。为了增 要采取井点降水的方案。将工作 坑处地下水位降至滑板以下０．５ｍ～ １．０ｍ处。工作坑西侧及靠近磁莱 铁路侧。设有竖向降水井点，工 作坑两侧按１：１放坡开挖，磁莱 铁路侧按３：１放坡开挖。施工时 结合现场实际情况采用打锚杆挂 网喷射砼的方法防护铁路边坡． 确保磁莱铁路路基在顶推过程中 加支撑梁的受压稳定性．反压土 应填至支撑梁表面。 ３顶进施工 线等．确保顶推的顺利进行。 ４结语 本工程采用先顶中间节段后 及顶边节段的施工方案．施工顺 ２０５国道磁莱铁路立交箱涵 于２００７年１月动工建设．２００７年 ７月建成。通过广泛深入的调查 研究、精心设计、科学监测、合 理施工．在顶进施工过程中采用 的稳定，工作坑西侧的Ｕ形槽。 Ｕ形槽下的抗拔桩及其后的土体 共同组成后背．采用整体式钢筋 砼后背梁和滑板。后背梁高为 ３．２ｍ、厚为２．２ｍ．滑板厚为０．４ 序为：工作坑开挖——修筑后背 及滑板——分节浇铸箱涵——施 顶——箱涵就位——沉降缝处 理——两端Ｕ形槽——附属工 程。为了保证磁莱铁路的行车安 全．控制铁路路基的沉降和变 形，主要采取以下措施。 ３．１ 保证箱涵顶进线形的措施 了一系列行之有效的措施．实现 了顶进施工的安全可靠．保证了 ｍ，滑板两侧设置导向墩，表面 设润滑隔离层．组成结构为一层 塑料薄膜．一层滑石粉、一层 磁莱铁路交通的不中断运行。顶 进完成后．各项指标均满足规范 ３ｒａｍ厚的石蜡（掺２５机油）。滑板 底部铺设一层１５ｃｍ厚的砼．并 每２．５ｍ￣ｌｌ设一层宽为０．８ｍ、厚为 ０．７ｍ的抗滑加劲梁。为了缩短施 工工期，有利于连续顶推．采用 先顶进中箱涵。后顶进边箱涵的 施工方案。为了防止因顶进过长 要求．为以后类似超浅覆土、超 通过计算本工程中间节段顶 推共需２３个２００ｔ千斤顶．边节段 顶推需６台２００ｔ千斤顶。为防止 顶进过程中的“扎头”和“抬头”现 象，采用微型盾构机在箱涵滑 行路径下面铺直径１４ｍｍ的钢管 大跨径、管棚支护等情况下，下 穿铁路顶进箱涵在施工、监控及 应急处理措施等方面，提供了可 供参考的第一手资料。 参考文献 ［１］１ ＴＢ １０００２．１—２００５，铁路桥涵 设计基本规范【Ｓ１． 而失稳．每两个千斤顶共用一组 轨道。并在顶进过程中随时监测 维普资讯 http://www.cqvip.com
马紫娟 ，王李管 ．刘红兵 （１．中南大学资源与安全Ｔ程学院，湖南长沙４１００８３；２．深圳市湛联基础建筑Ｔ程有限公司，广东深圳５１８０５２） 摘要：盾构法作为地铁隧道施工的一种主要施工方法已在我国得到广 泛的应用，由施工引起的地层移动和地表沉降是盾 构隧道设计和施工中备受关注的问题。以广州地铁３号线某盾构区间隧道为研究对象，运用三维有限差分法对盾构施工过程 中影响地面沉降的因素——土舱压力、盾尾注浆压力和地层损失率进行较为系统的研究，可得出结论：影响盾构隧道地表沉 降最大的因素为地层损失和注浆压力，增大土舱压力对降低隧道地表沉降的作用非常有限。 关键词：盾构隧道；有限差分法；数值模拟：地表沉降 中图分类号：Ｕ４５５．４３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－－４７８６（２００８）０５一Ｏｌｌ１—０４ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｒｕｌｅｓ ｏｆ Ｇｒｏｕｎｄ Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ Ｃａｕｓｅｄ ｂｙ Ｅａｒｔｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｂａｌａｎｃｉｎｇ Ｓｈｉｅｌｄ Ｔｕｎｎｅｌ ＭＡ Ｚｉ－ｊｕａｎ ，ＷＡＮＧ Ｌｉ－ｇｕａｎ ，ＬＩＵ Ｈｏｎｇ－ｂｉｎｆ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｚｈａｎ￣ａｎ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ５ １ ８０５２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｈｉｅｌｄ ｄｒｉｖｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ，ａｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｍｅｔｒｏ ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ， ｈａｓ ｂｅｅｎ ｕｓｅｄ ｗｉｄｅｌｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．Ｔｈｅ ｓｔｒａｔｕｍ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｇｒｏｕｎｄ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｍａｉｎ ｉｓｓｕｅｓ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｍｕｃｈ ｃｏｎｃｅｒｎ ｄｕｒｉｎｇ ｓｈｉｅｌｄ ｔｕｎｎｅｌ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｔａｋｉｎｇ ｏｎｅ ｃｅｒｔａｉｎ ｓｈｉｅｌｄ ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｓｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ｍｅｔｒｏ ｌｉｎｅ ３ ａｓ ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔ ｏｆ ｓｔｕｄｙ ａｎｄ ｓｔｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｇｒｏｕｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｄｕｒｉｎｇ ｓｈｉｅｌｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ３Ｄ ＦＤＭ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｓｏｉｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃａｂｉｎ，ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ ｓｈｉｅｌｄ ｔａｉｌ，ａｎｄ ｓｔｒａｔａ ｌｏｓｓ ｒａｔｅ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｉｅｌｄ ｔｕｎｎｅｌ ａｒｅ ｓｔｒａｔａ ｌｏｓｓ ｒａｔｅ ａｎｄ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐｒｅｓ— ｓｕｒｅ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｏｉｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃａｂｉｎ ｉｓ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｕｎｎｅ１． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｈｉｅｌｄ ｔｕｎｎｅｌ；ｆｉｎｉｔｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ（ＦＤＭ）；ｎｕｍｅｒｉｃ￣ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｇｒｏｕｎｄ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ －４＞・－４＞・－４＞・ ・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・ ・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・ ・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・－４＞・ 【２］ＴＢ １０００２．５—２００５，铁路桥涵 计规范【Ｓ］． 作者简介：程烈光（１９７４一），湖南宁乡 地基和基础设计规范【Ｓ］． 【４］ＪＴＪ ０４１—２０００，公路桥涵施 人，大学本科，工程学士，工程师。 【３］ＪＴＧ Ｄ６０—２００４，公路桥涵设 工技术规范【Ｓ］。 收稿日期：２００７一Ｏ８—２３
