论文题名: | 新建上穿车站施工对既有隧道结构变形的影响及控制研究 |
关键词: | 车站施工;既有隧道;结构变形;既有地铁隧道;地铁隧道结构;新建隧道;既有结构;城市轨道交通;设计和施工;工程;施工过程;控制标准;结构模型;加固地层;衬砌结构;有限差分软件;区间隧道结构;既有线;轨道交通网络;规律 |
摘要: | 随着我国地铁建设的大力发展,城市轨道交通网络的逐步完善,新建隧道近距离穿越既有城市轨道交通地下线路的工程越来越多。新建车站近距离施工过程中对土体的扰动,不可避免地将引起土层的变形和隧道结构的附加内力,当隧道结构变形超过设计承受极限时,会直接导致结构的损坏,影响行车安全。目前,新建地铁工程穿越既有地铁线路时,下穿的方式居多,上穿的方式较少,尤其是新建地铁车站上穿既有地铁区间隧道的相关文献资料更是缺乏,对于出现的新型问题还无法解决,设计和施工还无规范、标准可循。因此,只有充分认识新线施工对既有结构的影响方式和影响程度,掌握既有地铁隧道随新建隧道开挖过程中的变形规律,才能确定可行的施工方案,保证既有地铁线安全运营。 本文结合已建成的四号线地铁西单站上穿地铁-号线区间隧道工程,用理论分析的方法研究上穿工程中既有地铁隧道结构变形机理和新建隧道上穿施工的力学过程。通过FLAC30有限差分软件建立地层-结构模型,计算了既有线未加固地层和加固地层两种工况,比较分析了地铁-号线衬砌结构在上方地铁四号线西单车站大面积卸载作用下的变形特点和上浮变化规律以及各个导洞开挖对既有线上浮变形过程的影响。采用SAP84有限元程序建立三维荷载-结构模型,对既有结构的应力分布进行分析,计算了既有结构的附加应力并验算衬砌结构的承载能力。在弄清既有地铁隧道结构变形特征的基础上,对既有地铁隧道结构变位控制管理作了研究,确立了变位控制标准的思路和方法,制定了相应的分步变位控制标准。最后,通过对现场监测资料的分析并与数值模拟的结果进行对比,总结出车站结构上穿施工过程中既有区间隧道结构纵向变形的规律,为今后类似上穿工程的设计和施工提供技术指导。 |
作者: | 朱剑 |
专业: | 土木工程 |
导师: | 陶连金 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 北京工业大学 |
学位年度: | 2010 |
正文语种: | 中文 |