北京地鐵雙線盾構(gòu)近距下穿既有盾構(gòu)區(qū)間風(fēng)險(xiǎn)控制研究.pdf

1、隨著軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的不斷發(fā)展，在軌道交通控制保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)不可避免地出現(xiàn)了大量穿越既有軌道交通的工程。穿越工程復(fù)雜程度高、風(fēng)險(xiǎn)大、控制標(biāo)準(zhǔn)極為嚴(yán)格，如果處置不當(dāng)將導(dǎo)致既有結(jié)構(gòu)及軌道變形超限，嚴(yán)重時(shí)將影響到軌道交通的正常運(yùn)營(yíng)。盾構(gòu)法被廣泛地應(yīng)用于軌道交通建設(shè)，其施工工法、風(fēng)險(xiǎn)控制與傳統(tǒng)明挖法、礦山法存在明顯的差異，尤其是預(yù)制管片拼裝的結(jié)構(gòu)整體剛度小，抵抗變形能力差，為在保證軌道交通安全運(yùn)營(yíng)條件下的穿越工程施工提出了巨大的挑戰(zhàn)。
　

2、　論文結(jié)合北京地區(qū)首例新建地鐵雙線盾構(gòu)隧道近距穿越既有地鐵雙線盾構(gòu)區(qū)間工程，采用數(shù)值模擬分析方法、風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)監(jiān)測(cè)方法，系統(tǒng)分析了穿越工程中地層和既有結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律，歸納總結(jié)了詳盡的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。
　　(1)全面總結(jié)分析了國(guó)內(nèi)外有關(guān)盾構(gòu)施工引起地表變形機(jī)理研究的資料:在廣泛搜集國(guó)內(nèi)外研究資料的基礎(chǔ)上，對(duì)盾構(gòu)法追本溯源，重點(diǎn)討論盾構(gòu)法引起地層變形的機(jī)理和規(guī)律，同時(shí)歸納總結(jié)國(guó)內(nèi)各城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理辦法中有關(guān)保護(hù)區(qū)的條款，為研究工作的開(kāi)展

3、奠定了學(xué)科基礎(chǔ)。
　　(2)基于數(shù)值模擬分析方法，建立了大尺度的有限元仿真模型:對(duì)穿越工程實(shí)例的背景及施工參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)地分析和論證，利用有限元軟件Ansys分別對(duì)新建線注漿加固和施做豎井預(yù)加固地層方案建立大尺度三維模型，通過(guò)處理計(jì)算數(shù)據(jù)，全面總結(jié)了地層、結(jié)構(gòu)的時(shí)刻及時(shí)程變形規(guī)律。根據(jù)方案的分析結(jié)果，對(duì)其典型階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析，從中選擇最優(yōu)的施工方案，指導(dǎo)施工。
　　(3)采用風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)采集穿越工程中既有結(jié)構(gòu)

4、變形數(shù)據(jù)，加以對(duì)比分析:針對(duì)穿越既有城市軌道交通工程的自身特點(diǎn)，提出了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)為主，人工監(jiān)測(cè)為輔的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)監(jiān)測(cè)方法，確定合理布點(diǎn)方案和監(jiān)測(cè)頻率;總結(jié)雙線先后穿越，多次擾動(dòng)下，既有盾構(gòu)隧道由“V”型演變?yōu)椤癢”型的變形規(guī)律，盾構(gòu)掘進(jìn)對(duì)既有結(jié)構(gòu)的影響一般始于1.5～2.0倍洞徑;與數(shù)值模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，指出數(shù)據(jù)間的微小差異因施工真實(shí)環(huán)境中實(shí)時(shí)調(diào)整施工參數(shù)所致。
　　(4)分析盾構(gòu)間距、埋深以及土倉(cāng)壓力、注漿壓力等施工參數(shù)對(duì)既有結(jié)構(gòu)和