鄰近施工對(duì)天津既有地鐵隧道的影響及保護(hù)研究.pdf

1、本文針對(duì)鄰近運(yùn)營(yíng)地鐵線路施工中所涉及到的基坑開(kāi)挖、地表荷載、承壓含水層減壓降水?dāng)_動(dòng)方式,對(duì)既有地鐵結(jié)構(gòu)的影響機(jī)理及保護(hù)問(wèn)題,采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)與數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法,進(jìn)行研究。本文的主要內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)結(jié)合西青道下沉隧道基坑超近距離上跨運(yùn)營(yíng)地鐵1號(hào)線既有隧道箱體結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例,分析基坑開(kāi)挖對(duì)下臥隧道箱體變形的影響,對(duì)其過(guò)大的箱體結(jié)構(gòu)隆沉與變形縫處的差異變形,有針對(duì)性地提出在隧道箱體兩側(cè)的土體加固、澆筑底板與抗浮樁形成“保

2、護(hù)箍”以及分塊開(kāi)挖分塊堆載回壓的變形控制措施,并對(duì)相應(yīng)的施工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,為施工設(shè)計(jì)提供依據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),對(duì)實(shí)際基坑開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬,并在此基礎(chǔ)上,通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)比分析,評(píng)價(jià)各項(xiàng)既要箱體變形控制措施的合理性與有效性。
　　(2)對(duì)地鐵1號(hào)線西站站車(chē)站與隧道連接部在地表荷載作用下產(chǎn)生的沉降進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與有限元分析,由于變形縫的存在,結(jié)構(gòu)沉降表現(xiàn)為非連續(xù)性。在此基礎(chǔ)上分析地表荷載位置、大小、面積、結(jié)構(gòu)埋深以及是否進(jìn)行變形縫處土體

3、預(yù)加固因素對(duì)于存在變形縫的非連續(xù)性結(jié)構(gòu)變形的影響,研究表明:變形縫削弱結(jié)構(gòu)剛度,加劇結(jié)構(gòu)沉降及結(jié)構(gòu)間的差異變形,不同荷載位置下結(jié)構(gòu)的沉降特點(diǎn)也各不相同。
　　(3)通過(guò)某抽水試驗(yàn)的模擬,反演土體參數(shù)。在保證參數(shù)可行的基礎(chǔ)上進(jìn)行承壓含水層降水對(duì)既有盾構(gòu)隧道影響的仿真模擬,分析隧道周?chē)馏w應(yīng)力場(chǎng)、隧道自身變形、橫斷面內(nèi)力與縱向變形,研究其影響機(jī)理,指出:隧道周?chē)馏w在減壓降水時(shí),豎向總應(yīng)力幾乎不變,水平向總應(yīng)力減小,相當(dāng)于在隧道原有荷

4、載基礎(chǔ)上,隧道兩側(cè)受到附加拉力,導(dǎo)致隧道壓扁加劇,對(duì)管片橫斷面受力不利。并對(duì)既有隧道相對(duì)承壓含水層位置、隧道與減壓井凈距、承壓含水層埋深、承壓含水層不同程度截?cái)嘁蛩氐挠绊戇M(jìn)行參數(shù)分析,表明:當(dāng)隧道部分或全部位于承壓含水層中時(shí),減壓降水對(duì)隧道橫斷面內(nèi)力與縱向變形影響較大;當(dāng)隧道位于隔水層中時(shí),減壓降水對(duì)隧道橫截面內(nèi)力影響較小,隧道橫斷面有扭轉(zhuǎn)趨勢(shì),但當(dāng)隧道位于上部隔水層中時(shí),隧道隨地層產(chǎn)生較大沉降,對(duì)隧道縱向變形不利。當(dāng)既有隧道與減壓井凈