斜穿地裂縫地鐵隧道施工引起的地表及橋樁變形規(guī)律研究.pdf

1、開展地鐵隧道穿越地裂縫段礦山法施工引起的地表及其臨近橋樁基礎(chǔ)的變形機理研究具有重要意義。本文以西安地鐵3號線某區(qū)間隧道暗挖穿越f4地裂縫工程為依托進(jìn)行研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴穿越地裂縫地鐵隧道施工引起地層變形的根本原因是地裂縫的形成使得體系內(nèi)部邊界條件、地層連續(xù)性以及局部強度發(fā)生改變進(jìn)而造成基本力學(xué)體系重建；地裂縫處的土體力學(xué)性質(zhì)較差，給隧道暗挖帶來較大不穩(wěn)定因素。理論分析研究表明，掌子面關(guān)鍵體變形大小對上覆地層沉降影響

2、很大，其穩(wěn)定性同地裂縫距離密切相關(guān)。⑵FALC模擬結(jié)果表明，地裂縫存在時地層變形與近連續(xù)地層具有顯著差異，沉降差發(fā)展量值和速率直接關(guān)系到掌子面穩(wěn)定性及管線安全；雙線異步斜穿地裂縫沉降差發(fā)展更為復(fù)雜，其主要受左右線隧道間距、穿越角度、順序以及地裂縫強度參數(shù)等多因素影響；樁頂側(cè)移和沉降發(fā)展會出現(xiàn)因地裂縫對地層的分割作用所產(chǎn)生的穿越階段的變形突增效應(yīng)，樁頂豎向沉降相比側(cè)向位移受地裂縫影響更為顯著。⑶結(jié)合FLAC模擬結(jié)果和已有相關(guān)規(guī)程，確定了隧

3、道縱向地層上/下盤的設(shè)防范圍；確定“臺階法（留核心土）+臨時仰拱”為隧道開挖方法，采用適當(dāng)增大注漿量、加設(shè)鎖腳錨管、增長超前小導(dǎo)管的措施進(jìn)行地表沉降控制；基于東二環(huán)的重要等級及變形風(fēng)險評價，確定了控制范圍，完成了袖閥管注漿的加固方案設(shè)計。⑷實測表明：地裂縫處地表差異沉降的發(fā)展出現(xiàn)在暗挖近接過程中，并于0D時達(dá)到最大，掌子面通過后，隨著下盤沉降速率的突增，沉降差進(jìn)入減小階段，沉降差的變化集中在-1.5～2D的穿越過程中；地表沉降及橋樁基礎(chǔ)