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盾构隧道下穿火车站站房及铁路股道的分析研究
| 论文题名： | 盾构隧道下穿火车站站房及铁路股道的分析研究 |
| 关键词： | 盾构隧道;车站站房;铁路股道;地面加固;洞内注浆 |
| 摘要： | 随着城镇化建设的加速进行，城市人口不断增加，城市轨道交通建设得到了蓬勃的发展，目前，盾构法是城市轨道交通建设的一种最常用的施工方法，截止2013年12月在全国35个大中城市都有应用。在建筑物分布相对密集的城市中心区域采用该方法施工，会对施工范围内的地层产生较大的影响。对采用盾构法施工的区间，当隧道下穿既有城市铁路运营股道和车站站房时，会使既有铁路地表产生沉降和车站站房地基应力发生变化。如果盾构隧道施工对铁路股道和车站站房基础产生过大的扰动，那么就会影响其正常使用，因此，研究盾构隧道施工对既有铁路股道及车站站房基础的影响具有重要的现实意义。 本文以南方某城市轨道交通1号线工程（南方某城市衡阳路至火车站区间，隧道下穿既有铁路股道和车站站房基础）为背景，以本工程的详堪地质资料为依据，采用数值模拟的方法对盾构下穿车站站房基础、铁路股道的地层沉降进行研究分析，主要研究成果如下： 首先，通过计算、分析盾构掘进过程对既有铁路股道（在自身条件和采取相应工程措施条件下的）周围地层沉降的影响，本文确定了盾构掘进对铁路路基沉降的横向和纵向影响范围为：纵向影响范围约为65m，横向影响范围约为前方25m，后方28m，股道的最大沉降值达25.9mm，相邻的钢轨沉降差11.13mm。 其次，根据工程详堪地质提供的资料，通过数值模拟计算，得出盾构隧道下穿车站站房基础时，站房桩基的沉降变化及盾构隧道管片应力变化特征，站房桩基最大沉降约19.8mm，最大地面沉降值为22.3m(其中影响区范围内的最大桩基沉降差约4.5mm，最大相邻桩基沉降差约2.6mm)；各施工阶段，管片应力相对较小，最大压应力约2.0MPa，最大拉应力约1.0MPa；弯矩、轴力情况受施工先后的影响明显，呈非对称分布，先开挖隧道管片受力明显大于后施工隧道的管片受力。 最后，本文根据数值模拟计算的结果，参考国内在建工程实例，在保证加固质量和盾构机掘进参数合理的情况下，对下穿既有铁路股道和车站站房基础的隧道加固技术进行了初步研究，采用地面加固和洞内注浆的方法对土层进行处理，可以使铁路股道、车站站房基础的沉降得到有效控制，满足工程施工的要求，通过相关工程施工措施比选，确定了适合本工程的施工加固措施，确保了施工安全。本文的研究成果对隧道下穿既有建筑的设计施工具有一定的理论和实践意义。 |
| 作者： | 刘文静 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 张伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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