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地铁盾构下穿施工引起既有铁路变形及控制研究
| 论文题名： | 地铁盾构下穿施工引起既有铁路变形及控制研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;盾构下穿施工;既有铁路;变形控制 |
| 摘要： | 近年来，城市轨道交通行业快速发展，由于城市空间有限，地铁盾构隧道无法避免穿越建（构）筑物，一种地铁穿越类型-地铁盾构下穿既有铁路在某市得到实践与应用；地铁盾构下穿既有铁路是关于盾构下穿施工与既有铁路列车运行的动态相互影响系统，因此，铁路对沉降变形控制要比一般建（构）筑物要求更严格、苟刻。 因此，本文以某市地铁1号线下穿既有铁路为工程背景，通过采用有限元数值模拟、现场监测的方法，对地铁盾构下穿施工引起既有铁路变形及控制开展研究，并对既有铁路变形进行评价，得出适用于该工程地质的控制措施，使地铁盾构安全下穿既有铁路，为类似工程提供参考与借鉴。 结合该市独特的地层条件，建立数值模拟模型，对地铁盾构下穿施工引起既有铁路钢轨、道床在穿越前、穿越中、穿越后阶段的变形进行研究，并与实测数据对比分析，通过研究得出：地铁盾构施工穿越后钢轨、道床变形总体呈“V”型，钢轨横向变形呈“S”型，沉降槽宽度约为盾构隧道中心线左右20m范围内；钢轨、道床变形主要发生在盾构右线穿越中阶段；钢轨最大沉降量为5.58mm，道床最大沉降量为13.64mm，虽然均未超过普通铁路运营维护的控制值，但是变形值非常接近控制值，控制偏离系数均在0.8-1之间，表明结构安全性能产生较大损伤，因此，需要在盾构下穿施工前采取控制措施，减小变形。 通过建立地铁盾构隧道下穿既有铁路数值模拟模型，研究不同径向注浆加固范围、不同路堤注浆加固范围、不同盾构穿越角度、不同盾构隧道埋深、不同盾构隧道净距对既有铁路的影响；与未加固的模拟结果对比分析，通过计算控制偏离系数，对控制效果进行评价，通过研究得出控制措施：1）洞内径向注浆，隧道断面大于1m；2）沿铁路横向路堤注浆大于29.6m；3）盾构埋深大于9.7m；4）盾构净距大于6.8m；5）穿越角度大于54°。在对铁路纵向100m范围内的轨道进行线路3-7-3扣轨加固的前提下，建议采取控制措施之一进行组合加固，能较好的实现对铁路变形的控制。 |
| 作者： | 安文章 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 内蒙古科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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