消散隧道周边土体超孔隙水压的砂石桩布置结构与方法技术

本发明专利技术涉及一种消散隧道周边土体超孔隙水压的砂石桩布置结构及方法，砂石桩布置结构包括矩形布桩于隧道两侧的砂石桩阵列，每侧均包括m列砂石混合桩；沿隧道延伸方向，相邻砂石混合桩间距S

【技术实现步骤摘要】
消散隧道周边土体超孔隙水压的砂石桩布置结构与方法


[0001]本专利技术属于隧道工程
，涉及消散隧道周边土体超孔隙水压的砂石桩布置结构与方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的持续快速发展，近年来我国沿海软土地区的基础建设规模空前，随之而来的轨道交通结构变形问题极为突出。以上海地铁一号线为例，自1995年营运以来，隧道大部分区段发生了较大纵向沉降及不均匀沉降，局部最大沉降量超过300mm，上述累积沉降始于孔隙水压力及其土体应力的变化，在盾构开挖扰动及列车长期循环荷载下，隧道周边土体间的位置将发生调整而趋于密实，并排出孔隙水。如果该类土体的透水性不良且排水不畅的话，由于水的不可压缩性，便产生了超孔隙水压力，此时地层的抗剪强度大为减小，最终导致软土地区隧道周边地层的累计沉降问题。
[0003]现有隧道周边的软土地基加固主要采用排水固结堆载预压法、复合地基法、换填强夯法等，其中搅拌桩(粉喷桩)复合地基是最常用的复合地基处理方法，但上述方法的耗费成本均较大，且未解决土层中超孔隙水压积聚问题。
[0004]另一方面，砂桩在公路路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消散隧道周边土体超孔隙水压的砂石桩布置结构，其特征在于，该砂石桩布置结构包括按矩形布桩于隧道(2)两侧的砂石桩阵列，每侧均包括m列砂石混合桩(1)；沿隧道(2)延伸方向，相邻砂石混合桩(1)间距S
纵
根据下式确定式中，d为砂石混合桩(1)的桩径，n为井径比，并根据下式确定式中，d为砂石混合桩(1)的桩径，t为盾构机到达至盾尾脱出的时间，U为砂石混合桩(1)周边地层的固结度，c
h
为横向固结系数，并根据下式确定式中，k为隧道所在层(3)的土体渗透系数；E
s
为隧道所在层(3)的土体压缩模量；γ
w
为水的重度；当m>1时，垂直于隧道(2)延伸方向，位于隧道(2)同一侧的相邻砂石混合桩(1)间距S
横
’
根据下式确定式中，R为隧道(2)外径。2.根据权利要求1所述的一种消散隧道周边土体超孔隙水压的砂石桩布置结构，其特征在于，所述的砂石混合桩(1)包括粒径小于2mm的中粗砂，以及粒径2
‑
30mm的砾石；当E
s
<4MPa或k<10
‑9m/s时，所述的中粗砂与砾石的质量比为1:4；当4MPa≤E
s
≤20MPa，且10
‑9m/s≤k<10
‑8m/s时，所述的中粗砂与砾石的质量比为3:7；当4MPa≤E
s
≤20MPa，且10
‑8m/s≤k≤10
‑6m/s时，所述的中粗砂与砾石的质量比为2:3。3.根据权利要求1所述的一种消散隧道周边土体超孔隙水压的砂石桩布置结构，其特征在于，隧道下卧层(4)的土体渗透系数记为k
*
，所述的砂石混合桩(1)的埋深记为D
桩
；当k
*
<10
‑9m/s时，D
桩
≥D+R；其中D为隧道(2)中心埋深；当k
*

【专利技术属性】
技术研发人员：卢慈荣，孙果，黄龙，吴国伟，朱浩波，高飞，于海生，俞国潮，张小会，周瑜亮，
申请(专利权)人：绍兴京越地铁有限公司，
类型：发明
国别省市：