佛山市地鐵區(qū)間隧道下穿施工佛開高速橋影響的數(shù)值分析

本文依托蘭州地鐵1號(hào)線五里鋪站附屬物業(yè)開發(fā)工程項(xiàng)目，采用有限元建模分析了基坑施工對(duì)其下臥地鐵區(qū)間隧道變形及內(nèi)力的影響，對(duì)設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行了評(píng)估并對(duì)后續(xù)的工程設(shè)計(jì)提出了建議。

用專業(yè)軟件flac3d對(duì)某復(fù)雜交叉隧道進(jìn)行模擬,得出了擬建隧道施工時(shí)既有地鐵車站的變形規(guī)律及變形大小,找出了兩個(gè)施工風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn):即盾構(gòu)隧道的正上方的區(qū)域(擾動(dòng)最大的區(qū)域)和地鐵車站主體的單雙層過渡段沉降縫處(沉降有突變)。

隨著地鐵建設(shè)的發(fā)展,區(qū)間下穿高速公路、建筑物等也越來越多,本文以某區(qū)間隧道下穿高速公路為工程背景,采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行有限元模擬,分析該隧道下穿高速公路的影響,以期為工程提供有益參考.

結(jié)合工程實(shí)例,運(yùn)用土體、圍護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用有限元計(jì)算原理,對(duì)基坑開挖時(shí)由于土體應(yīng)力釋放和降承壓水作用對(duì)地鐵區(qū)間隧道的影響進(jìn)行了計(jì)算分析,并提出降低其影響的建議及措施,可供類似工程參考。

在深基坑工程施工中,基坑降水開挖會(huì)使得周圍土體產(chǎn)生沉降。特別是當(dāng)基坑鄰近既有地鐵區(qū)間隧道時(shí),其開挖過程對(duì)隧道變形的影響更應(yīng)得到重視。以沈陽地鐵二號(hào)線鄰近的恒隆廣場(chǎng)深基坑工程為背景,通過有限差分軟件flac3d進(jìn)行數(shù)值模擬。結(jié)果表明:富水砂層地質(zhì)條件下,降水開挖后地表沉降整體值并不是很大;通過不考慮流固耦合和考慮流固耦合的對(duì)比分析,得出不能忽視降水對(duì)周圍土體擾動(dòng)及區(qū)間隧道變形的作用;區(qū)間隧道主要以水平位移為主;在施工中,要著重對(duì)與基坑距離最近的右線隧道進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，深基坑與隧道工程的數(shù)量明顯增多，基坑的開挖必將對(duì)臨近隧道產(chǎn)生影響。以某既有地鐵盾構(gòu)區(qū)間與臨近基坑工程為例，運(yùn)用midas軟件對(duì)基坑施工過程中對(duì)隧道變形影響進(jìn)行模擬，并給出了施工措施建議。結(jié)果表明：基坑開挖會(huì)引起隧道產(chǎn)生變形，變形規(guī)律也與基坑距離遠(yuǎn)近密切相關(guān)。

在橋梁下面采用淺埋暗挖進(jìn)行城市地鐵工程的施工,施工難度和風(fēng)險(xiǎn)極大。隨著城市地鐵在我國的大量修建和蓬勃發(fā)展,這些工程將會(huì)越來越多甚至不可避免,如何保證施工過程中施工和橋梁的安全,已成為近年來學(xué)術(shù)界和工程界普遍關(guān)注的現(xiàn)實(shí)問題。鑒于此,針對(duì)北京地鐵五號(hào)線和平西橋站～北土城東路站區(qū)間隧道下穿櫻花西橋這一實(shí)際工程,借助abaqus軟件,建立了橋基-隧道圍巖相互作用的三維有限元模型,模擬了隧道施工過程中地下結(jié)構(gòu)和橋基的施工效應(yīng)。數(shù)值分析結(jié)果表明,在擬定的施工方案下,施工期間橋基和地下結(jié)構(gòu)沒有安全隱患,并取得了一些有意義的結(jié)論和建議,為該工程的實(shí)施提供了依據(jù)和指導(dǎo)作用。

1 地鐵區(qū)間隧道基坑的變形 分析 摘要通過對(duì)南京地鐵明挖段基坑工程變形情況進(jìn)行 分析,指出狹長(zhǎng)條形基坑的變形特征,并分析不均勻超載、降 水、地表剛度、開挖范圍及開挖時(shí)間對(duì)基坑變形的影響規(guī) 律,提出相應(yīng)的控制基坑變形的工程措施。關(guān)鍵詞側(cè)移 沉降不均勻超載降水地表剛度 近年來,地鐵工程建設(shè)在許多城市相繼展開,已成為現(xiàn) 代城市建設(shè)的重要部分。地鐵區(qū)間隧道的施工中,較多地采 用了盾構(gòu)法和明挖法,前者主要應(yīng)用于埋深較深的隧道施 工,而對(duì)于覆土深度淺于5m的隧道,一般則采用基坑支護(hù)下明 挖法施工。 明挖法地鐵區(qū)間隧道基坑一般為狹長(zhǎng)條形,周圍環(huán)境變 化較大,因而影響基坑變形的因素較多,其中許多因素具有不 確定性,使得精確計(jì)算基坑的變形十分困難。在工程實(shí)踐中, 更多地依靠“理論導(dǎo)向、量測(cè)定量、經(jīng)驗(yàn)判斷、精心監(jiān) 2 控”[

結(jié)合深圳地鐵3號(hào)線區(qū)間隧道施工實(shí)際,論述了地鐵隧道結(jié)構(gòu)位移、沉降的監(jiān)控量測(cè)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施方法,提出了具體合理的監(jiān)測(cè)措施和預(yù)報(bào)流程,實(shí)踐證明監(jiān)測(cè)效果可靠,為保證該隧道的順利貫通提供了可靠的技術(shù)保證。

通

城市地下空間的利用已經(jīng)越來越重要，地下空間已被確定為重要的自然資源。開發(fā)地下空間，充分利用好城市地下空間的資源，它可以更加有效的解決城市發(fā)展與土地資源的緊張狀況，極大提高土地利用效率。對(duì)于從事地下空間工程的施工人員，能夠迅速掌握地下空間施工技術(shù)，并將這些新的技術(shù)和相關(guān)專業(yè)知識(shí)，運(yùn)用到具體的實(shí)踐當(dāng)中去，將對(duì)該產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生推波助瀾的作用。對(duì)于地下空間施工，要有認(rèn)真、細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

對(duì)地表假山堆載對(duì)盾構(gòu)隧道的沉降影響進(jìn)行了研究,采用數(shù)值分析與解析計(jì)算相結(jié)合的方法分析了假山施工與隧道施工的施工順序以及施工時(shí)間間隔對(duì)盾構(gòu)隧道沉降的影響,并提出了相應(yīng)的建議。

地鐵開挖對(duì)近鄰管線的影響已成為地鐵工程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。文章通過隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)-土體-地下管線耦合作用的三維有限元分析模型,對(duì)深圳地鐵大劇院至科學(xué)館區(qū)間并行小間距隧道施工對(duì)管線的影響進(jìn)行了仿真分析,并結(jié)合有關(guān)管線安全性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地下管線的安全性進(jìn)行了預(yù)測(cè),得出了對(duì)施工有一定指導(dǎo)意義的結(jié)論

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，現(xiàn)在很多的城市空間利用已經(jīng)出現(xiàn)了很大的問題，在這樣的情況下，要想改善城市的交通擁堵狀況，就需要對(duì)城市地下空間進(jìn)行充分的利用，這樣既能緩解土地資源的壓力，也能提高土地資源的使用效率。也正是在這樣的背景下，城市地鐵建設(shè)逐漸成為了一些大城市發(fā)展公共交通的首要選擇，而區(qū)間隧道的建設(shè)就是地鐵建設(shè)的一個(gè)重要方面，就當(dāng)前的情況看，區(qū)間隧道的施工存在著諸多的方法，本文主要分析了區(qū)間隧道的一些施工方法，希望能夠?qū)Φ罔F建設(shè)施工有所幫助，促進(jìn)區(qū)間隧道施工的發(fā)展。

全訊網(wǎng)http://www.***.*** 城市地鐵區(qū)間隧道施工中問題及解決辦法 【摘要】城市地下空間的利用已經(jīng)越來越重要，地下空間已被確定為重要的自然資 源。開發(fā)地下空間，充分利用好城市地下空間的資源，它可以更加有效的解決城市發(fā)展與土 地資源的緊張狀況，極大提高土地利用效率。對(duì)于從事地下空間工程的施工人員，，能夠迅 速掌握地下空間施工技術(shù)，并將這些新的技術(shù)和相關(guān)專業(yè)知識(shí)，運(yùn)用到具體的實(shí)踐當(dāng)中去， 將對(duì)該產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生推波助瀾的作用。對(duì)于地下空間施工，要有認(rèn)真、細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，嚴(yán) 把質(zhì)量關(guān)。 【關(guān)鍵詞】地鐵區(qū)間隧道；施工問題；解決辦法 1地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu) 地鐵線路在城市中心區(qū)通常設(shè)在地下，在其他地區(qū)，條件許可時(shí)可設(shè)在高架橋和地面上。 地鐵的地下線路通常鋪設(shè)在地下的隧道當(dāng)中，在連接兩個(gè)地下鐵道的車站之間的區(qū)間隧道 中，區(qū)間隧道的走向和埋深，受工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，地面和地下環(huán)

地鐵附近的基坑施工是影響區(qū)間隧道及地鐵車站正常運(yùn)營的一個(gè)重要性因素。若施工方案不當(dāng)或保護(hù)措施不夠,很可能引起區(qū)間隧道發(fā)生過大的不均勻變形。針對(duì)基坑開挖對(duì)地鐵區(qū)間隧道的影響評(píng)價(jià),本文提出了一種數(shù)值方法與解析方法相結(jié)合的新方式。首先利用縱向剛度等效和橫向剛度等效原則建立了模擬區(qū)間盾構(gòu)隧道的三維等效連續(xù)化模型,實(shí)現(xiàn)較為精確且方便的三維彈塑性有限元分析;然后采用三次多項(xiàng)式曲線進(jìn)行擬合,分析基坑開挖各工況下隧道的縱向變形曲率的變化;另外,利用解析推導(dǎo)建立縱向彎矩和管片接頭環(huán)縫張開量之間的關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)在三維彈塑性數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上結(jié)合解析推導(dǎo)的全面評(píng)價(jià),為地鐵區(qū)間隧道的運(yùn)營階段保護(hù)提供參考。

地鐵區(qū)間一般沿城市交通干道敷設(shè),由于線站位的布置受地面環(huán)境的制約,有時(shí)不可避免地要穿越市政橋梁,橋梁樁基礎(chǔ)有可能侵入地鐵線路區(qū)間隧道,而對(duì)于侵入地鐵線路空間的樁基必須進(jìn)行托換截除。以西安地鐵1號(hào)線三橋站——皂河站工程為例,通過樁基托換的設(shè)計(jì)方案比較,認(rèn)為采用明挖基坑托換方案最佳。還介紹樁基托換施工設(shè)計(jì)的主要技術(shù)細(xì)節(jié)。

基于武漢地鐵3號(hào)線王宗區(qū)間隧道和龍陽大道高架橋平行施工情況,對(duì)緊鄰地鐵隧道的高架橋橋臺(tái)樁基施工過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析,研究龍陽大道立交橋橋臺(tái)樁基施工對(duì)已完成初期支護(hù)的地鐵區(qū)間礦山法隧道初支結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的影響,并采取隧道結(jié)構(gòu)的保護(hù)措施,保證了高架橋橋臺(tái)樁基施工和鄰近地鐵區(qū)間隧道的安全。

以深圳市地鐵7號(hào)線黃木崗站區(qū)間隧道穿越華強(qiáng)立交橋樁基工程為背景,建立有限元模型,研究隧道下穿既有橋梁時(shí)樁梁式托換樁的主動(dòng)托換和被動(dòng)托換的荷栽轉(zhuǎn)化規(guī)律及樁基沉降規(guī)律.結(jié)果表明：被動(dòng)托換的沉降主要由托換梁的撓曲變形引起,而主動(dòng)托換時(shí)千斤頂?shù)捻斏饔每梢杂行У窒袚Q梁的撓曲變形;主動(dòng)托換時(shí),頂升位移為1.68mm時(shí)為最佳截樁位置,此時(shí)截樁能有效減小托換工藝對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)影響;被動(dòng)托換的總體施工前后橋墩柱頂面有較大隆起,不能滿足橋面板平順的要求.研究成果直接用于指導(dǎo)黃木崗站區(qū)間隧道現(xiàn)場(chǎng)施工,并可為今后類似工程提供參考.

西安北客站至機(jī)場(chǎng)城際軌道項(xiàng)目全長(zhǎng)27.33km,其中機(jī)場(chǎng)站站后折返線區(qū)間隧道長(zhǎng)256.45m,該段暗挖隧道下穿機(jī)場(chǎng)t3a航站樓主線橋樁基,采用樁基托換處理。被托換的既有橋梁部為異型鋼筋混凝土連續(xù)箱梁,受力復(fù)雜,結(jié)構(gòu)變形敏感;橋面最大寬度35m,橋墩墩底軸力近13000kn;新建托換梁跨度大于20m,采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),如此大跨度、大軸力的樁基托換工程實(shí)例很少。以t3a航站樓橋梁大軸力樁基托換設(shè)計(jì)為依托,通過對(duì)托換方案、關(guān)鍵連接節(jié)點(diǎn)、荷載轉(zhuǎn)移機(jī)理的分析、研究,詳細(xì)介紹大軸力樁基托換思路、托換梁設(shè)計(jì)、托換體系轉(zhuǎn)換,給出托換關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的施工方案及監(jiān)測(cè)技術(shù)要求,可為類似工程提供借鑒。

第25卷增刊巖土力學(xué)vol.25supp.2 2004年11月rockandsoilmechanicsnov.2004 收稿日期：2004-04-30 作者簡(jiǎn)介：王衛(wèi)東，男，1969年生，博士，高級(jí)工程師，一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師，主要研究方向?yàn)樯罨庸こ淘O(shè)計(jì)理論與方法、高層建筑地基礎(chǔ)工程。 文章編號(hào)：1000－7598－(2004)增－0251－05 基坑開挖卸載對(duì)地鐵區(qū)間隧道影響的數(shù)值模擬 王衛(wèi)東，吳江斌，翁其平 （華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海200002） 摘要：上海新金橋廣場(chǎng)基坑工程位于地鐵區(qū)間隧道的正上方，坑底距隧道頂?shù)淖钚【嚯x僅

伴隨不斷進(jìn)步的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè),以及不斷加快的城市化進(jìn)程,我國各城市交通事業(yè)建設(shè)得到進(jìn)步和發(fā)展,而為緩解我國交通的壓力和方便大眾出行,城市軌道交通建設(shè)的進(jìn)步與發(fā)展速度加快?？梢娫絹碓蕉嗟某鞘袑⑼度脒\(yùn)營建設(shè)線路,其中建設(shè)地下交通鐵路系統(tǒng)已成為趨勢(shì)。由此,本文對(duì)地鐵區(qū)間隧道常見結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹,以期為城市后續(xù)地鐵建設(shè)實(shí)踐提供指導(dǎo)。