新建地鐵基于沉降控制的近接施工工法優(yōu)化.pdf

1、隨著我國城市化進程的加快，為解決城市公共交通問題，地鐵工程蓬勃發(fā)展。在繁華城市修建地鐵隧道工程，施工不可避免要近接或穿越地上或地下建(構)筑物，與此同時也涌現(xiàn)出大量的巖土工程和施工技術問題需要解決。施工引起的地表沉降可能危及地上和地下建筑等的安全，造成嚴重的經(jīng)濟損失甚至人員傷亡，引起不良的社會影響。因此在施工過程中，如何防止塌方，如何可靠地預計并有效地控制施工所引起的地表沉降，從而保護工程沿線地上建筑和地下建筑的安全，已成為城市地鐵工程

2、建設中必須解決的一個重要現(xiàn)實課題。
　　 從我國目前的工程實踐和學術研究來看，在地下工程開挖對近接建(構)筑物的損害及防治對策方面，目前尚沒有一個完整的地鐵開挖引發(fā)的建筑損害評價標準，相關的學術性研究也較少。一般的做法是給定一個沉降值極限，認為不超過該極限即可。例如，在北京和深圳等城市，一般規(guī)定地下工程開挖造成的地表沉降上限值為30mm，地表隆起值控制在10mm內。但是這個值是根據(jù)經(jīng)驗制訂出來的，沒有系統(tǒng)的理論研究根據(jù)。即便是在

3、30mm的范圍內，不同的結構就有不同的力學響應，損害程度也是不一樣的，對有的隧道工程可能過于保守，對有的隧道工程卻是不安全的。因此根據(jù)這個標準來對建(構)筑物采取的加固措施不一定就是適當?shù)?，在技術經(jīng)濟上可能是不合理的。
　　 本論文正是基于導師的“地下工程穿越既有交通設施技術要求”課題，結合北京站至北京西站地下直徑線大斷面、高水位和軟弱圍巖隧道工程的實際施工情況，對該問題進行了較為深入的研究和探討，從地面沉降、洞頂和洞底沉降、洞

4、側水平變形、鄰近既有建筑物沉降、既有線沉降、地下管線沉降六個方面對地表沉降變形等進行分類細化研究，更針對性地提出沉降控制值，為以后此類工程提供工程類比經(jīng)驗，使此類施工控制更加適用、安全、經(jīng)濟。首先根據(jù)直徑線工程實際采用的雙側壁導坑法，建立與其施工步序相應的數(shù)值模擬模型，然后用試驗段現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)得出的地面沉降曲線、洞項沉降變形收斂曲線、洞側水平變形收斂曲線和既有建筑物沉降曲線驗證數(shù)值模型，通過調整數(shù)值模型巖土和結構網(wǎng)格單元參數(shù)耦合上述現(xiàn)場

5、監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線，模擬出工程現(xiàn)場圍巖的近似二維和真三維初始狀態(tài)，在此基礎上平面模擬雙側壁導坑法、洞樁法、CRD法、CD法、單側壁導坑法和臺階法35種結構斷面形式126種施工步序，分析其變形趨勢初步得出施工優(yōu)化的雙側壁導坑法、洞樁法、CRD法對沉降控制有利，由此三維模擬這三種典型工法對沉降變形細化分類控制作進一步研究，最后綜合上述分析得出施工優(yōu)化方案為洞樁法，并相應提出各種細化分類控制指標。
　　 “地下工程穿越既有交通設施技術要求”