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山东大学学报 (工学版) ›› 2022, Vol. 52 ›› Issue (4): 183-190.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2021.194

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溶洞注浆加固的空间属性对地铁盾构隧道建设安全的影响效应

邢志豪1,朱斌2,王健2,孙培芹3*,武科1,徐嘉祥1,孙杰1,郑扬1   

  1. 1.山东大学土建与水利学院, 山东 济南 250061;2.深圳地铁集团有限公司, 广东 深圳 518026;3.山东大学审计处, 山东 济南 250100
  • 发布日期:2022-08-24
  • 作者简介::邢志豪(1996—),男,山东临沂人,硕士研究生,主要研究方向为城市地下空间工程. E-mail:202014993@mail.sdu.edu.cn. *通信作者简介:孙培芹(1967— ),女,山东海阳人,硕士,高级工程师,主要研究方向为工程审计、工程管理及地基处理. E-mail:sunpq@sdu.edu.cn
  • 基金资助:
    山东省重点研究计划(2018GHY115015)

Influence of spatial attribute of karst cave grouting reinforcement on the safety of subway shield tunnel construction

XING Zhihao1, ZHU Bin2, WANG Jian2, SUN Peiqin3*, WU Ke1, XU Jiaxiang1, SUN Jie1, ZHENG Yang1   

  1. 1. School of Civil Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong, China;
    2. Shenzhen Metro Construction Group Co., Ltd., Shenzhen 518026, Guangdong, China;
    3. Audit Department of Shandong University, Jinan 250100, Shandong, China
  • Published:2022-08-24

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摘要： 依托深圳地铁16号线盾构隧道穿越岩溶溶洞工程,采用数值计算分析方法,建立溶洞注浆加固对地铁盾构隧道建设安全影响的力学计算模型,综合考虑岩溶溶洞注浆加固的空间属性,重点研究不同位置溶洞注浆加固前后对地铁盾构隧道稳定性的影响作用。结果表明:随着溶洞与隧道距离的增加,盾构隧道开挖受未注浆加固的溶洞的影响越来越小;相比于对溶洞不进行处理的盾构隧道开挖,溶洞的注浆加固处理可以有效控制地表沉降,在很大程度上降低了隧道围岩的变形量;相比于对溶洞不进行处理的盾构隧道开挖支护,溶洞的注浆加固在一定程度上改善了盾构隧道管片的受力状态,降低了衬砌结构破坏的可能性。

关键词: 盾构隧道, 岩溶地层, 注浆加固, 数值计算, 安全性评价

中图分类号: 

  • U455.4
[1] 代永文,李建强,梁杰,等. 岩溶区溶洞分布对盾构隧道围岩稳定性影响研究[J]. 铁道建筑技术, 2020(8):1-5. DAI Yongwen, LI Jianqiang, LIANG Jie, et al. Research on the influence of karst cave distribution on stability of surrounding rock tunnel in karst areas[J]. Railway Construction Technology, 2020(8):1-5.
[2] CUI Q L, WU H N, SHEN S L, et al. Chinese karst geology and measures to prevent geohazards during shield tunnelling in karst region with caves[J]. Natural Hazards, 2015, 77(1):129-152.
[3] 钟志全,陈泽,张东. 复杂岩溶环境盾构下穿建筑物影响规律研究[J]. 施工技术, 2021, 50(1):101-104. ZHONG Zhiquan, CHEN Ze, ZHANG Dong. Study on influential regulation of shield tunneling under buildings in karst stratum environment[J]. Construction Technology, 2021, 50(1):101-104.
[4] 李金奎,颜志坚. 隧道前方溶洞对盾构机掘进影响分析:以大连地铁5号线后后区间工程为例[J]. 科学技术与工程, 2020, 20(14):5798-5804. LI Jinkui, YAN Zhijian. Analysis on the impact of front karst cave on shield tunneling: a case study of the Hou Hou Interval Project of Dalian Metro Line 5[J]. Science Technology and Engineering, 2020, 20(14):5798-5804.
[5] LI S, WU H, WU K, et al. Research on the comprehensive geological prediction method on a metro tunnel karst disaster and the numerical simulation of corresponding treatment measures[C] //Proceedings of the Fourth Geo-China International Conference. Jinan, China:ASCE, 2016: 189-197.
[6] LI S C, ZHOU Z Q, LI L P, et al. Risk assessment of water inrush in karst tunnels based on attribute synthetic evaluation system[J]. Tunnelling and Underground Space Technology incorporating Trenchless Technology Research, 2013, 38(5):50-58.
[7] 程巧建. 隧道岩溶超前探测及溶洞处理技术研究[J]. 公路, 2020, 65(5):357-362. CHENG Qiaojian. Research on advanced detection of tunnel karst and cave treatment technology[J]. Highway, 2020, 65(5):357-362.
[8] 李小利,陈俐光,于艺林,等.江底溶洞对盾构隧道的影响分析及处治[J]. 施工技术, 2019, 48(11):79-82. LI Xiaoli, CHEN Liguang, YU Yilin, et al. Analysis and treatment of shield tunnel influenced by karst cave at the bottom of the river[J]. Construction Technology, 2019, 48(11):79-82.
[9] 李慎奎,陶岚.武汉地区一级阶地岩溶处理措施探讨及工程实践[J]. 隧道建设(中英文), 2020, 40(增刊1):307-313. LI Shenkui, TAO Lan. Discussion and application of karst treatment measures for first-class terrace in Wuhan area[J]. Tunnel Construction(Chinese and English), 2020, 40(Suppl.1):307-313.
[10] 吕延豪,孙雪兵,王金龙.长江一级阶地隧道盾构施工岩溶塌陷防治措施研究[J]. 人民长江, 2020, 51(10):133-137. LÜ Yanhao, SUN Xuebing, WANG Jinlong. Study on prevention measures for karst ground collapse in tunnel shield construction of first terrace of Yangtze River[J]. Yangtze River, 2020, 51(10):133-137.
[11] 张聪,阳军生,谢亦朋,等. 富水岩溶越江盾构隧道注浆材料试验与应用研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2018, 37(9):2120-2130. ZHANG Cong, YANG Junsheng, XIE Yipeng, et al. Experiment and application for grouting materials for karst under conditions of underground water flow before shield tunnelling[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2018, 37(9):2120-2130.
[12] 梅恒,范瑛. 济南地铁穿越溶洞密集区注浆技术研究[J]. 公路, 2020, 65(5):290-293. MEI Heng, FAN Ying. Research on grouting technology for Jinan subway passing through dense karst caves[J]. Highway, 2020, 65(5):290-293.
[13] 陈福全,苏锋,施有志. 椭圆形溶洞对邻近深埋圆形隧洞的影响分析[J]. 计算力学学报, 2014, 31(1):54-60. CHEN Fuquan, SU Feng, SHI Youzhi. Analysis solution for tunnels due to the influence of adjacent ellipse karst cave[J]. Chinese Journal of Computational Mechanics, 2014, 31(1):54-60.
[14] 苏锋,郑文博. 岩溶对地铁隧道围岩稳定性影响的数值模拟[J]. 人民长江, 2013, 44(3):25-29. SU Feng, ZHENG Wenbo. Numerical simulation for influence of karst cave on surrounding rock stability of subway tunnel[J]. Yangtze River, 2013, 44(3):25-29.
[1] 朱斌,王健,徐壮,罗小刚,孟栋,邢志豪,张政,武科. 新建盾构隧道下穿既有构筑物施工的力学机理[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(4): 175-182.
[2] 罗浩天,武科,厉雅萌,徐嘉祥,邢志豪. 波浪动荷载作用下吸力式桶形基础水平承载性能[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(5): 100-106.
[3] 刘纪峰,杨欢欢. 超近距双线隧道旁穿建筑群的信息化施工风险控制[J]. 山东大学学报(工学版), 2017, 47(3): 102-111.
[4] 夏梦然,李卫,冯啸,朱光轩,李夏. 极浅埋富水砂层地铁横通道注浆加固与开挖稳定性[J]. 山东大学学报(工学版), 2017, 47(2): 47-54.
[5] 马宗正,邵凤翔,王新莉,杨安杰. 发动机尾气温差发电装置[J]. 山东大学学报(工学版), 2016, 46(2): 122-127.
[6] 冯啸1，张乐文1*，刘人太1，张崇高2，孙子正1，张伟杰1. 碱土加固注浆材料试验及其工程应用[J]. 山东大学学报(工学版), 2013, 43(6): 65-71.
[7] 宋凯明1,于健2,丁冬升1,初少玲3,周玉强4. 基于VOF方法的赛艇艇型优化[J]. 山东大学学报(工学版), 2012, 42(4): 67-73.
[8] 马宗正,程勇*. 进气谐振器对汽油机进气性能影响的计算分析[J]. 山东大学学报(工学版), 2011, 41(1): 162-166.
[9] 周海鹰1,李立新2,陈廷国1. 地铁隧道衬砌管片承载力试验及计算方法[J]. 山东大学学报(工学版), 2010, 40(4): 84-87.
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