Ashbridges湾污水处理厂排水口。预制混凝土隧道衬砌随时间变形的设计

摘要

多伦多市正计划在阿什布里奇斯湾处理厂(ABTP)新建一条长3.5公里的排水口，将处理后的污水排入安大略湖。工程项目包括一条施工竖井(内径14米)、一条排水隧道(内径7米)、50根扩散管、污水管道和毗邻施工竖井的岸上地面工程。排水管道位于地下约85米，将完全在格鲁吉亚湾页岩(GBS)地层中建造。将采用单道预制混凝土隧道衬砌(PCTL)来支撑隧道。

之前在安大略省南部页岩(包括GBS)的隧道掘进经验表明，在施工完成后很长一段时间内，岩石会继续收敛(即时间相关变形(TDD))。这种TDD被发现是由于方解石的扩散和溶解导致岩石体积变化(膨胀)的结果，方解石是页岩地层在引入淡水后固有的。当TDD受到隧道衬砌刚度的影响时，衬砌会产生额外的变形和应力，在衬砌设计中必须加以考虑。

本文讨论了一种可用于确定TDD大小并评估其对隧道衬砌设计影响的方法。将讨论影响TDD行为的因素。最后，预测TDD对ABTP排水口工程隧道衬砌的影响。