上穿工程對既有地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形影響及控制研究.pdf

1、隨著城市地鐵及其它市政地下工程的大量建設(shè)，新建隧道上穿既有地鐵隧道的情況逐漸增多。新建隧道的施工必然會對周圍地層產(chǎn)生擾動，從而可能引起近鄰既有地鐵隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力和變形。為了保證既有地鐵隧道的正常、安全運(yùn)營，有必要研究上穿工程對既有地鐵隧道的作用機(jī)理和特點(diǎn)，并制定相應(yīng)的技術(shù)要求和控制措施。 本文利用理論分析的方法對上穿既有地鐵隧道的作用機(jī)理進(jìn)行了研究，明確了既有地鐵隧道的變形機(jī)理和夾層土體對穿越工程的重要性；通過建立有限元模

2、型，用數(shù)值模擬的方法對上穿工程的6種工況作了計(jì)算分析，得到了上穿既有地鐵隧道的結(jié)構(gòu)變形特點(diǎn)和規(guī)律，并歸納出開挖進(jìn)尺等因素對既有地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形的影響；在弄清上穿工程的作用機(jī)理和既有隧道變形特征的基礎(chǔ)上，對上穿既有地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形控制進(jìn)行了分析和探討，確立了制定控制標(biāo)準(zhǔn)的思路和方法，并制定了相應(yīng)的控制措施；通過北京公主墳上穿既有地鐵隧道工程案例，對本文的研究結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證和運(yùn)用。 通過研究，得到主要結(jié)論如下： 1)對于上穿

3、工程，夾層土體理論上存在合理的厚度H，使得上穿工程對既有地鐵隧道結(jié)構(gòu)的動、靜荷載綜合影響達(dá)到最優(yōu)。 2)開挖進(jìn)尺對下方既有隧道變形有重要影響，當(dāng)既有隧道結(jié)構(gòu)變形要求比較高時，應(yīng)慎重選擇在軟弱地層中采用超短臺階、小開挖進(jìn)尺進(jìn)行穿越工程施工； 3)相對而言，設(shè)置了變形縫的既有隧道在縱向上的沉降變形更多呈現(xiàn)出剛性特征； 4)上穿工程中，通過對新建隧道施作底板能有效抑制既有隧道的隆起變形； 5)由于進(jìn)入土體沉降槽