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北京地铁6号线物资学院站车站与隧道区间施工沉降控制技术研究
| 论文题名： | 北京地铁6号线物资学院站车站与隧道区间施工沉降控制技术研究 |
| 关键词： | 地铁车站;盾构法;地表沉降;控制技术 |
| 摘要： | 在地铁施工中,区间行车隧道多采用盾构法进行施工,其相关的研究和施工经验已得到大量的总结归纳,日趋完善,但是在隧道区间施工时常会遇到非常规断面隧道的施工。大断面变截面隧道具有较为复杂的特性,其开挖施工时造成的地表的沉降特点往往与普通隧道有较大的差别。在地铁车站施工时,PBA工法在众多工法中得到越来越多的应用。本文以北京地铁6号线二期工程物资学院站的施工建设和施工监测数据为基础,针对一站两区间中的平交段大断面变截面隧道和PBA工法车站的施工,运用Midas/GTS软件进行数值模拟,模拟了不同施工顺序对地表沉降的影响,对比分析实际监测数据和不同工况下的数值模拟结果,分析了不同施工方法对地表沉降的影响。 针对变截面大断面隧道施工对地表沉降的影响,根据实际监测数据和数值模拟结果,分析结果产生差异的原因,考虑实际施工情况,本文认为在变截面隧道施工中,沿隧道施工方向的水平位移对地表沉降会产生不可忽视的影响,影响结果使得隧道两端的沉降减少,而变截面位置的沉降较大。在变截面位置,截面埋深差较大的一侧将产生沉降极值,该位置为地表沉降的最不利位置,在施工中应重视该位置的沉降控制。运用数值模拟对变截面隧道的施工顺序进行对比分析时,考虑变截面隧道中由大断面向小断面施工和从小断面向大断面施工两种工况,得出以下结论:由大断面向小断面施工工程中,地表沉降集中在大断面上方,沉降范围较小,沉降最大值较大,从小断面向大断面施工过程中,沉降分布在整个隧道上方,沉降影响范围较大,且由于隧道变换截面,范围内的沉降不均匀,在仅考虑地表沉降的情况下应针对不同地表情况进行施工顺序的设计。 PBA工法是先开挖导洞来进行由桩、墙、拱结构组成的初期支护施工后再开挖整个断面并进行二衬施工的一种施工方法,本文中根据对采用 PBA工法的车站的实际监测数据分析,认为采用 PBA工法时,对地表沉降影响最大的施工步骤为上层中部导洞和扣拱位置的开挖施工,该步骤造成的沉降量占总沉降量的70％以上。在对PBA工法中不同小导洞施工顺序进行数值模拟,根据模拟结果,本文认为先进行下部导洞施工再进行上部导洞施工能够有效减少导洞开挖对地表沉降的影响,采用不同导洞施工顺序完成导洞施工后,施工扣拱步骤产生的沉降量基本一致,在扣拱施工完成后车站主体的沉降基本完成,后续施工步骤对车站施工带来的地表沉降影响非常小,控制 PBA车站施工对地表沉降影响主要应在导洞施工顺序和扣拱施工时的地表沉降控制等方面着手。 |
| 作者： | 苏嘉琦 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 梁庆国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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