高压富水砂卵石地层盾构隧道管片设计研究

"高压富水砂卵石地层盾构隧道管片选型与应用 (2014年)" 本文详细探讨了在高压富水砂卵石地层中建造盾构隧道时，管片选型的关键技术和注意事项。作者杨志团在兰州市轨道交通1号线的建设背景下，针对这一特殊地质条件，提出了一系列科学的决策方法。 首先，通过类比分析，文章确定了管片的衬砌形式、限界与隧道净空的关系。在高压富水地层，选择合适的衬砌形式至关重要，因为它直接影响隧道的安全性和稳定性。此外，管片环宽和分块方式的选择也需谨慎，既要考虑施工方便，也要确保结构的完整性。 其次，文章通过论证分析和技术经济比较，确定了管片的厚度、拼装方式和接缝断面构造形式。管片厚度的确定是基于力学性能和成本效益的平衡，而拼装方式和接缝构造则直接影响到防水效果和施工效率。文中特别提到了双道止水装置的合理性，这在防止地下水渗透方面起着关键作用。 接着，利用数值计算，文章对全线盾构区间管片的配筋进行了计算和分类，提出了相应的配筋方案。合理的配筋设计可以保证管片在承受地下水压力和其他荷载时有足够的承载能力，同时避免过度配筋带来的成本增加。 在内力分析部分，文章对比了单层和双层衬砌的差异，发现双层衬砌虽然理论上可能提高结构强度，但在实际情况下可能导致管片弯矩增大、轴力减小，从而降低了管片的安全系数。因此，单层衬砌被认定为更为合理的选择。 最后，作者强调，管片设计的经济性和合理性不仅影响建设成本，更关乎工程质量和安全性。不恰当的管片选型可能会导致运营期间的渗漏和结构损坏，需要后期进行昂贵的维修。因此，对于类似地质条件的盾构隧道项目，该研究提供了一套有价值的参考标准。 本文深入研究了高压富水砂卵石地层中盾构隧道管片选型的关键因素，包括衬砌形式、管片厚度、拼装方式、接缝设计、配筋计算和内力分析，为类似条件下的工程提供了理论支持和实践指导。这些研究结果对提高盾构隧道的建设和运营质量具有重要意义。