動(dòng)載條件下地鐵運(yùn)行時(shí)對(duì)上跨深基坑開(kāi)挖的影響研究.pdf

1、列車動(dòng)荷載對(duì)鄰近基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)影響的研究已逐漸成為巖土工程領(lǐng)域研究的難點(diǎn)與熱點(diǎn)問(wèn)題之一。本文以上跨地鐵2號(hào)線的基坑為工程背景,針對(duì)基坑開(kāi)挖時(shí)既有地鐵隧道的變形情況以及列車動(dòng)荷載對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行研究。采用MIDAS/GTS通用有限軟件建立模型,全過(guò)程模擬基坑的開(kāi)挖施工。研究分析了下穿基坑的既有地鐵隧道變形的原因及控制其變形的措施,并且從地表沉降、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受力變形與振動(dòng)及既有地鐵隧道穩(wěn)定等方面,研究分析了列車移動(dòng)荷載對(duì)上部基坑穩(wěn)

2、定性的影響。本文所做工作與結(jié)論如下:
　　(1)以南京城西干道綜合改造工程作為工程背景,設(shè)計(jì)了基坑監(jiān)測(cè)方案并完成現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際監(jiān)測(cè)工作,通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出了基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律。研究表明,圍護(hù)樁深層水平位移最大值出現(xiàn)在樁頂,圍護(hù)樁底的水平位移很小(幾乎為零)。支撐軸力與圍護(hù)樁樁頂位移隨著開(kāi)挖深度的增加而變大;在基坑底板澆筑完成后,軸力與樁位移保持穩(wěn)定。
　　(2)采用MIDAS/GTS建立模型,模擬基坑的開(kāi)挖施工,數(shù)值

3、模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本一致。研究分析在基坑開(kāi)挖過(guò)程中影響下穿隧道變形的原因,探討了控制既有隧道變形的施工措施。通過(guò)把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果相結(jié)合分析,得出由于基坑開(kāi)挖卸載所引起的下穿既有隧道變形規(guī)律,如既有隧道縱向隆起曲線呈正態(tài)分布,地鐵隧道縱向隆起的范圍大約為基坑沿隧道方向開(kāi)挖長(zhǎng)度的2到3倍。研究結(jié)果表明采用的施工措施可以有效的控制隧道的上抬變形。
　　(3)列車移動(dòng)荷載對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用所產(chǎn)生的影響不能忽視。通過(guò)分析表明

4、,當(dāng)基坑下部既有隧道有列車運(yùn)行時(shí),列車移動(dòng)荷載對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力較小,工程中可以不考慮;列車動(dòng)荷載對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)在Z方向上的振動(dòng)較為明顯,但圍護(hù)墻的振動(dòng)依然處于安全可控的范圍內(nèi)。通過(guò)有限元計(jì)算,預(yù)測(cè)既有隧道結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期地鐵移動(dòng)荷載作用下,列車動(dòng)荷載對(duì)既有隧道結(jié)構(gòu)的正常使用與耐久性會(huì)產(chǎn)生一定的危害。為確保地鐵的安全運(yùn)營(yíng),需要采用相應(yīng)的減震措施來(lái)降低列車動(dòng)荷載對(duì)既有隧道的影響。因此,既有隧道需要采取一些抗震措施如在鋼軌上添加一些減震性扣件來(lái)