超大特長(zhǎng)盾構(gòu)法

前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，大型跨江越海的通道工程已進(jìn)入快速發(fā)展期，盾構(gòu)法隧道因其科技、環(huán)保等特點(diǎn)也得到了更為廣泛的應(yīng)用。目前中國(guó)已是世界上盾構(gòu)工法應(yīng)用最為廣泛的國(guó)家之一。上海從1970年建成打浦路隧道（外徑10.0m）以來(lái).至今已先后建成了復(fù)興東路雙層隧道（外徑11.0m）、翔殷路隧道（外徑11.36m）、上中路隧道（外徑14.5m）等14條大直徑隧道.并呈現(xiàn)直徑越建越大、長(zhǎng)度越來(lái)越長(zhǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。2009年建成的上海長(zhǎng)江隧道，正是目前世界上軟土地層中最大直徑15.0m、長(zhǎng)達(dá)7.5km的超大特長(zhǎng)的深埋盾構(gòu)法隧道，這無(wú)疑給隧道設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。本書(shū)的主要編寫人員都是上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院中長(zhǎng)期從事隧道工程設(shè)計(jì)的工程師、高級(jí)工程師、教授級(jí)高級(jí)工程師，他們具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、豐富的專業(yè)知識(shí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。書(shū)中除涉及一般的盾構(gòu)法隧道設(shè)計(jì)要點(diǎn)外，其主要特點(diǎn)是：一、緊扣超大、特長(zhǎng)、深埋的特點(diǎn)，針對(duì)超大直徑隧道的襯砌結(jié)構(gòu)受力性能、襯砌環(huán)的撓曲剛度分析；超長(zhǎng)隧道的通風(fēng)、排煙、降溫，隧道縱向不均勻沉降治理、隧道抗災(zāi)系統(tǒng)綜合考慮以及深埋高水壓下襯砌結(jié)構(gòu)的防水等技術(shù)難題進(jìn)行了分析研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)；二、進(jìn)行多功能長(zhǎng)大隧道的耦合振動(dòng)分析。針對(duì)雙線隧道間設(shè)有多條連接通道、高速公路交通和軌道交通共管的情況，進(jìn)行了隧道結(jié)構(gòu)、車輛荷載作用與周圍土介質(zhì)的動(dòng)力耦合全三維數(shù)值仿真的研究.并進(jìn)行了非一致激勵(lì)地震作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析數(shù)值仿真的研究；三、詳細(xì)介紹了結(jié)合關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)所開(kāi)展的具有國(guó)內(nèi)、國(guó)際領(lǐng)先水平的大型科研實(shí)驗(yàn)。如1：1襯砌整環(huán)試驗(yàn)和接頭試驗(yàn)，全比例火災(zāi)試驗(yàn)，隧道降溫、混凝土結(jié)構(gòu)防火抗爆裂等一系列重大試驗(yàn)，以及通過(guò)研究成果的及時(shí)轉(zhuǎn)化.優(yōu)化了工程設(shè)計(jì)的過(guò)程；四、突出總體設(shè)計(jì)方案沿革、優(yōu)化的全過(guò)程，以及新技術(shù)（如水中進(jìn)洞）、新材料（GFRP筋應(yīng)用）、新工藝（快速同步施工）、新設(shè)備（LED光源）的運(yùn)用；五、通過(guò)工程運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的反饋.反映工程建設(shè)質(zhì)量良好，符合設(shè)計(jì)要求。本書(shū)是一本很具參考價(jià)值和技術(shù)示范作用的書(shū)籍。它的出版有助于提高我國(guó)超大特長(zhǎng)隧道的設(shè)計(jì)技術(shù)水平，有助于提升我國(guó)參與盾構(gòu)法隧道國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的綜合能力。

內(nèi)容概要

我國(guó)大型盾構(gòu)法隧道工程建設(shè)起步稍晚，但隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展、大深度地下空間開(kāi)發(fā)和大斷面道路隧道需求的增長(zhǎng)，盾構(gòu)法隧道已得到了廣泛的運(yùn)用，而超大、特長(zhǎng)盾構(gòu)法隧道工程設(shè)計(jì)已成為新的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。　　全書(shū)共分六章，依托目前世界上最大直徑、特長(zhǎng)距離、深埋的上海長(zhǎng)江隧道的工程設(shè)計(jì)，緊扣超大、特長(zhǎng)隧道的特點(diǎn)，著重介紹大直徑襯砌結(jié)構(gòu)受力性能、撓曲剛度分析；特長(zhǎng)隧道導(dǎo)致的通風(fēng)、排煙、降溫難題的解決；多功能隧道防災(zāi)體系綜合考慮；高水壓下襯砌防水設(shè)計(jì)優(yōu)化以及長(zhǎng)大隧道結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)全三維數(shù)值仿真分析等。還詳細(xì)介紹了1：l襯砌結(jié)構(gòu)試驗(yàn)；隧道內(nèi)噴霧降溫試驗(yàn)與研究；隧道全比例火災(zāi)試驗(yàn)；混凝土結(jié)構(gòu)防火抗爆裂試驗(yàn)以及試驗(yàn)研究成果的及時(shí)轉(zhuǎn)化?！　?shū)中突出總體設(shè)計(jì)方案的沿革，優(yōu)化過(guò)程；各子系統(tǒng)的比選、設(shè)計(jì)，新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備的運(yùn)用。同時(shí)還介紹了一些新的見(jiàn)解與工程實(shí)踐，并通過(guò)運(yùn)營(yíng)后的工程檢測(cè)，反映工程建設(shè)質(zhì)量良好?！　∠Ｍ緯?shū)的出版能對(duì)工程設(shè)計(jì)人員、科研人員提供很好的借鑒并有所參考助益。

書(shū)籍目錄

引言第一章　綜述　1 隧道建設(shè)規(guī)模與總體布置　　1.1 隧道建設(shè)規(guī)?！　?.2 工程總體布置　2 工程設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、要求　　2.1 總體設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、要求　　2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)　　2.3 防水、耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)　　2.4建筑防火設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)　　2.5 通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)　　2.6 給排水、消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)　　2.7 照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)　　2.8 民防設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)　3 重大試驗(yàn)研究與設(shè)計(jì)決策　　3.1 1:1襯砌結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　3.2 多層次防水試驗(yàn)與彈性密封墊設(shè)計(jì)優(yōu)化　　3.3 通風(fēng)、排煙、降溫試驗(yàn)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　3.4 高效利用隧道建筑空間拓展隧道功能　　3.5 施工、運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)綜合平衡與連接通道設(shè)置　　3.6 混凝土結(jié)構(gòu)防火抗爆裂試驗(yàn)與結(jié)構(gòu)防火保護(hù)　　3.7 防災(zāi)關(guān)鍵技術(shù)研究與防災(zāi)體系設(shè)計(jì)　　3.8 全比例火災(zāi)試驗(yàn)與防災(zāi)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制　　3.9 根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析進(jìn)行針對(duì)性預(yù)設(shè)計(jì)　　3.10 技術(shù)攻關(guān)與隧道內(nèi)LED光源的運(yùn)用　4 技術(shù)特色和創(chuàng)新點(diǎn)　　4.1 集成創(chuàng)新——實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)核心技術(shù)的整體突破　　4.2 自主創(chuàng)新——形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)第二章　工程建設(shè)條件及相關(guān)要求　1 周邊地區(qū)環(huán)境條件及工程選線　　1.1 浦東側(cè)地區(qū)環(huán)境條件　　1.2 長(zhǎng)興島側(cè)地區(qū)環(huán)境條件　　1.3 江中水域條件　2 工程地質(zhì)、水文地質(zhì)　　2.1 工程勘察過(guò)程　　2.2 工程沿線地基土的構(gòu)成與特征　　2.3 不良地質(zhì)及地下障礙物　　2.4 2水文地質(zhì)　　2.5 場(chǎng)地和地基地震效應(yīng)　　2.6 工程場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)評(píng)價(jià)　3 長(zhǎng)江水文條件、河勢(shì)演變分析　　3.1 7水文條件　　3.2 河勢(shì)演變分析　4 場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)　　4.1 地震環(huán)境　　4.2 近場(chǎng)區(qū)斷裂　　4.3 基巖面地震動(dòng)地震危險(xiǎn)性分析　　4.4 場(chǎng)地地震動(dòng)參數(shù)　　4.5 地震地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)　5 交通流量預(yù)測(cè)及工程通行能力分析　　5.1 交通流量預(yù)測(cè)　　5.2 工程通行能力分析　6 盾構(gòu)法施工工藝要求　　6.1 盾構(gòu)的構(gòu)造　　6.2 配合盾構(gòu)機(jī)井下安裝的設(shè)計(jì)要求　　6.3 配合盾構(gòu)掘進(jìn)工藝的設(shè)計(jì)要求第三章　設(shè)計(jì)管理與設(shè)計(jì)質(zhì)量控制　1 工程設(shè)計(jì)管理　　1.1 設(shè)計(jì)管理體系　　1.2 工程設(shè)計(jì)過(guò)程及重大設(shè)計(jì)調(diào)整　　1.3 設(shè)計(jì)工作流程　　1.4 全過(guò)程設(shè)計(jì)管理　　1.5 對(duì)重大設(shè)計(jì)調(diào)整和變更的管理　2 工程設(shè)計(jì)控制　　2.1 工程設(shè)計(jì)質(zhì)量控制　　2.2 工程設(shè)計(jì)進(jìn)度控制　　2.3 設(shè)計(jì)投資控制第四章　工程設(shè)計(jì)計(jì)算第五章　試驗(yàn)研究第六章　隧道運(yùn)營(yíng)效果檢測(cè)附錄　大事記參考資料和文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：3）地埋式變壓器采用空載損耗很低的非晶變壓器，能節(jié)約大量電能，降低運(yùn)行成本。（6）施工設(shè)計(jì)推薦采用兩臺(tái)盾構(gòu)，從浦東工作井向長(zhǎng)興島工作井推進(jìn)。在江中工作井內(nèi)稍作檢修。盾構(gòu)推進(jìn)平均進(jìn)度擬為12m／d?？偣て?年，其中盾構(gòu)掘進(jìn)工期26個(gè)月。1.1.3 不設(shè)江中工作井越江方案的確定根據(jù)初步設(shè)計(jì)審查會(huì)專家意見(jiàn)及上海市政府召開(kāi)的關(guān)于長(zhǎng)江隧道工程專題會(huì)議的要求，設(shè)計(jì)中綜合通風(fēng)、河勢(shì)、運(yùn)營(yíng)、施工等因素又再次對(duì)總體設(shè)計(jì)方案中是否設(shè)江中工作井作了進(jìn)一步全面、深入的論證。通風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)技術(shù)設(shè)計(jì)階段分析計(jì)算后，確認(rèn)采用縱向通風(fēng)加重點(diǎn)排煙，同時(shí)考慮降溫的通風(fēng)設(shè)計(jì)方案，能滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。另盾構(gòu)設(shè)備采購(gòu)洽談中，已以一次掘進(jìn)8km來(lái)考慮盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)、備件配置、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)等，從施工上能確保長(zhǎng)距離掘進(jìn)的安全、可靠。至此，不設(shè)江中工作井客觀上所存在的難題已得到化解。同時(shí)考慮到長(zhǎng)江河勢(shì)、特別是瑞豐沙局部河勢(shì)尚存在若干不確定因素，故決定不設(shè)江中工作井，采用長(zhǎng)距離一次越江方案，以避開(kāi)河勢(shì)對(duì)江中工作井的影響，還可以減少江中建工作井和盾構(gòu)進(jìn)出洞的風(fēng)險(xiǎn)，特別是江中工作井產(chǎn)生的沉降對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的影響。2005年《交通部關(guān)于上海崇明越江通道工程初步設(shè)計(jì)補(bǔ)充設(shè)計(jì)審查》（交公路發(fā)[2005]214號(hào)）中，對(duì)不設(shè)江中工作井批復(fù)內(nèi)容為：“設(shè)置2號(hào)工作井（即江中工作井）有利于通風(fēng)，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較小，但工程風(fēng)險(xiǎn)極大，一方面2號(hào)井受不穩(wěn)定的瑞豐沙威脅，另一方面2號(hào)井對(duì)通航及河勢(shì)產(chǎn)生不利影響，綜合考慮同意不設(shè)2號(hào)工作井”。1，2公路交通層建筑限界的取用1，2，1規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定上海長(zhǎng)江隧道按雙管雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)速度為80km／h，隧道公路層建筑限界主要包括行車道的寬度和高度兩個(gè)方面。根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD70-2004·）的相關(guān)規(guī)定，建筑限界高度取5，0m。隧道行車道的車道寬度取3，75m，左側(cè)路緣帶寬度0，5m，右側(cè)路緣帶寬度0，75m。隧道應(yīng)設(shè)置兩側(cè)檢修道各0，75m（當(dāng)不設(shè)檢修道時(shí)的余寬為0，25m）。對(duì)特長(zhǎng)公路隧道應(yīng)在行車方向的右側(cè)設(shè)置緊急停車帶（硬路肩），緊急停車帶的寬度為3，5m，長(zhǎng)度為40m，間距不宜大于750m。對(duì)不設(shè)檢修道、人行道的隧道，可不設(shè)緊急停車帶，但應(yīng)按500m間距交錯(cuò)設(shè)置行人避車洞。

編輯推薦

《超大特長(zhǎng)盾構(gòu)法:隧道工程設(shè)計(jì)》是由中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版的。

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