隧道下穿机场滑行道施工影响及对策研究

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经济的快速发展推动了城市轨道交通建设的大力发展,近年来隧道下穿机场区域的工程项目也越来越多。由于机场滑行道运营过程中的特殊性,隧道下穿机场滑行道施工中需要考虑开挖对机场滑行道的产生的影响,特别是在上软下硬复杂地层情况下隧道下穿机场滑行道的施工,确定机场滑行道沉降控制基准尤为重要。基于以上背景,论文结合广州白云机场滑行道的隧道工程实例,采用理论分析、三维数值模拟及现场监测等研究方法,开展隧道下穿机场滑行道施工影响及对策的研究。主要研究工作和成果如下:(1)通过研究分析得到新白广城际铁路区间隧道下穿机场滑行道段采取矿山法施工更为合理;进一步比选确定采用“地表控制为主,洞内保护为辅”的施工技术方案:即地表采取“桩托板”道面防护体系,同时采取三轴搅拌桩帷幕内地表注浆加固或地表三轴搅拌桩满堂加固等措施;洞内采取超长管棚进行超前支护,并进一步通过洞内注浆确保隧道开挖过程中的稳定。(2)通过收集分析类似机场工程建设地表沉降的控制标准及工程案例,结合广州白云机场飞行区的实际情况,提出采用“桩托板”滑行道道面加固体系对隧道下穿机场滑行道道面沉降变形进行全面的研究,最终确定本工程采用沉降量≤10mm,差异沉降≤1‰的控制标准是合理的。(3)通过对隧道下穿机场滑行道施工过程的数值模拟分析,对三种不同开挖工法进行比选,计算结果表明各工法下滑行道道面沉降至及差异沉降均满足规定要求,考虑白云机场区域实际情况以及施工可行性的角度,最终选择上下台阶预留核心土法。(4)研究了在飞机荷载的作用下,T3、T4滑行道最终沉降值分别为5.56mm和5.61mm,附加沉降值为1.74mm和1.99mm,沉降值比静载时分别大31.3%和35.5%,但均小于滑行道道面沉降限制标准10mm,可以保证滑行道道面在飞机荷载作用下的正常运营及隧道结构的安全。(5)隧道下穿机场滑行道采用“桩托板”防护体系加固技术,可以有效控制滑行道道面变形,隧道施工中随时结合现场实测数据,及时调整施工措施,能较好的解决上软下硬复杂地层隧道下穿机场滑行道施工问题,保证了机场区域内的运营安全。(6)详细分析并阐述了“桩托板”防护体系及地表加固、隧道穿越机场滑行道岩溶区、暗挖段隧道超前大管棚预支护等施工的工艺流程及关键技术,并成功应用于新白广城际铁路隧道施工中,可为今后类似的工程提供借鉴。
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