地下通道施工引起下臥地鐵隧道上浮規(guī)律及控制措施研究.pdf

1、本文以深圳桂廟路快速化改造工程為背景，系統(tǒng)地研究了地下通道基坑開挖引起下臥地鐵隧道上浮規(guī)律以及基坑開挖過程中控制下臥地鐵隧道上浮變形的措施。主要工作和成果如下:
　　(1)通過原狀土室內(nèi)試驗(yàn)、波速測(cè)試并結(jié)合相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，確定了深圳典型地層的硬化土模型（HS模型）和小應(yīng)變硬化土模型（HSS模型）參數(shù)。研究中發(fā)現(xiàn)，深圳淤泥、粘土和礫質(zhì)粘土均表現(xiàn)出加載硬化特性，且礫質(zhì)粘土為輕微超固結(jié)土。全風(fēng)化花崗巖富含未完全風(fēng)化的粗顆粒，由于制樣缺陷，

2、室內(nèi)試驗(yàn)獲得的剛度參數(shù)偏低，可結(jié)合相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)對(duì)參數(shù)進(jìn)行修正。數(shù)值分析中，采用HS模型仍會(huì)高估地基土的回彈變形，而采用HSS模型相對(duì)準(zhǔn)確。
　　(2)基于地下通道基坑開挖過程下臥地鐵隧道變形實(shí)測(cè)分析，獲得了卸載率和隧道水平位置對(duì)隧道上浮變形的影響規(guī)律。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，基坑開挖后，下臥地鐵隧道變形以上浮變形為主，水平變形較小。坑底地基加固條件下，基坑開挖后下臥地鐵隧道上浮變形與卸載率存在較好的線性關(guān)系;而基底不同水平位置處隧道上浮變形

3、連成的包線接近拋物線。
　　(3)采用二維有限元法研究了基坑開挖過程中隧道埋深和所處的水平位置對(duì)隧道上浮變形的影響，提出了隧道上浮變形的估算公式。研究結(jié)果表明，卸載率較低時(shí)，隧道上浮變形與卸載率近似線性關(guān)系，隨著卸載率增大向非線性關(guān)系轉(zhuǎn)變，且隧道埋深小的情況相對(duì)埋深大的情況非線性關(guān)系更明顯。隧道上浮變形受卸載率和隧道下方地層條件影響較大，而埋深影響較小?；娱_挖后基底不同水平位置隧道上浮變形規(guī)律與坑底隆起變形規(guī)律一致，卸載率較小時(shí)

4、基底不同水平位置處隧道上浮變形連成的包線為直線型，隨著卸載率增加上浮包線逐漸發(fā)展成拋物線型，當(dāng)坑底以下圍護(hù)樁變形過大，上浮變形包線可演變成雙峰線型。
　　(4)通過三維有限元法研究了地基加固、分段開挖、隧道注漿以及隧道錨桿對(duì)控制基坑下方隧道上浮變形的效果。研究表明，采用“門式”地基加固結(jié)合縱向分段開挖可有效控制隧道上浮變形，其中，“門式”地基加固方案中單側(cè)加固寬度可取5m，加固深度至隧道拱底以下3m為宜?？v向分段開挖中縱向可取10