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、安全運營，有必要研究上穿工程對既有地鐵隧道的作用機理和特點，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理進行了研究，明確了既有地鐵隧道的變形機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種工況作了計算分析，得到了上穿既有地鐵隧道的結(jié)構(gòu)變形特點和規(guī)律，并歸納出開挖進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)果進行了驗證和運用。 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、小開挖進尺進行穿越工程施工； 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)由于進入土體沉降槽