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地铁车站施工下穿高压塔变形影响及控制研究
| 论文题名： | 地铁车站施工下穿高压塔变形影响及控制研究 |
| 关键词： | 地铁车站;洞桩法施工;变形控制;深孔注浆 |
| 摘要： | 随着城市化进程的加快，地铁成了人们出行的重要交通工具。由于地铁车站大多位于城市繁华地段，存在地下管线密布、地面交通繁忙和建（构）筑物众多的风险因素，因此，难免遇到地铁车站施工下穿高压塔的情况。虽然目前有针对隧道开挖下穿高压塔工程的研究，但对于大断面地铁车站采用工序复杂的洞桩法施工穿越上覆浅埋独立基础高压塔的研究较少。为此，本文依托北京地铁十六号线新建车站下穿高压塔工程为研究背景，采用数值模拟、现场实测及文献调研等多种研究方法，针对高压塔这种特殊结构，在地铁施工期间如何保证其正常使用和控制变形，开展了一系列的分析和研究。主要研究内容和结论如下: (1)车站上方高压塔工前调查和变形控制指标确定。通过对车站工程概况和塔的工前调查分析，确定了高压塔为一级风险源。根据文献资料、相关高耸结构规范以及数值模拟分析，得出正常使用极限状态和承载能力极限状态下的变形控制指标。为保证塔的正常运行，在地铁车站施工下穿高压塔时，将高压塔基础的差异沉降控制指标确定为16mm。 (2)车站下穿高压塔影响规律及开挖方案比选研究。通过数值模拟计算，对导洞开挖顺序、扣拱开挖顺序及开挖面间距进行方案比选分析，得出最优施工方案为:导洞方案二（即“先下后上，先中后边”的方案）+扣拱“中-边”方案+扣拱“20m开挖面间距”方案。通过变形分析表明，塔基的差异沉降不能满足变形控制要求，因此需对最优化方案采取针对性的超前加固措施。 (3)控制塔基差异沉降的超前加固方案研究。基于第三章最优化施工方案，比选了三种不同的深孔注浆加固厚度方案，得出1.5m加固厚度方案为最优化方案，并能有效控制塔基的差异沉降。通过对加固圈参数的影响分析，建议必要时在浆液配比上适当提高弹性模量和内摩擦角来控制变形。 (4)施工过程变形监测控制及数据分析研究。采用变位分配控制的方法，结合数值模拟制定出各测点的分步控制标准，通过现场监测与分步控制标准的对比，达到了过程控制的目的，保证了各测点在变形控制范围内。对比实测值与模拟值，表明数值模拟基本能反映实际开挖过程的变形规律。 综上所述，采用优化的施工方案和深孔注浆超前加固措施，能够保证车站施工顺利下穿高压塔而不影响其正常使用，因此本文的研究成果对本工程起到了一定指导作用，为今后类似的工程提供了参考。 |
| 作者： | 龚毅 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 崔江余 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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