地面出入式盾构隧道(GPST)设计综合技术研究

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地面出入式盾构隧道技术(GPST)以浅埋导坑替代深大工作井,在地面与地下连接区域用盾构掘进替代大开挖施工,可以减小地面开挖面积及搬拆迁对周围环境的影响,并可以减少施工风险和开挖方量,缩短建设工期.GPST隧道具有环境影响小和建设工期短的显著优势,在中国属首次研发应用[1],尚无相关设计规范和成熟案例借鉴.因此,本文将对GPST这种超浅埋盾构隧道设计中遇到的受力、抗浮、防水及始发到达等问题做综合研究,地面出入式盾构隧道埋深较浅,应采用土弹簧模型考虑土体抗力;隧道衬砌内力变形分析应采用考虑接头抗弯刚度非线性的衬砌结构模型。地面出入式盾构隧道应采用错缝拼装,以提高衬砌环刚度,减小衬砌变形,地面出入式盾构隧道初步设计可采用修正惯用法进行计算,计算需对土体抗力进行修正,同时折减系数及弯矩传递系数按本次研究分析取值。地面出入式盾构隧道应按照隧道直径埋深等条件不同综合采用内部压重、抗浮锚杆、抗拔桩等抗浮方法,地面出入式盾构隧道防水密封垫设计应严格控制其压紧力,选用压缩力较小的密封垫,并采用相关接头拉紧措施,地面出入式盾构隧道可采用无负环的后端止水系统结合导坑、地面反力系统完成盾构隧道的始发到达,后浇止水接头,节约工程造价和工期。
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