洞樁法及CRD工法地鐵施工對地表沉降影響研究.pdf

1、隨著城市化進(jìn)程的加快，為解決城市交通問題，地鐵工程在我國蓬勃發(fā)展，預(yù)計21世紀(jì)初至中葉將是我國大規(guī)模建設(shè)地鐵的年代，與此同時也涌現(xiàn)出大量的巖土工程和施工技術(shù)問題需要解決。在繁華城市修建地鐵隧道工程，施工引起的地面沉陷可能危及周圍建筑和地下管線設(shè)施等的安全，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡，引起不良的社會影響。因此，如何防止隧道施工過程中地面坍塌，可靠地預(yù)計并有效地控制施工所引起的地面沉陷從而保護(hù)結(jié)構(gòu)沿線建筑物和地下管線的安全，已成為城市地

2、鐵工程建設(shè)中必須解決的重要課題。
　　在城市中利用淺埋暗挖法進(jìn)行地鐵車站隧道施工，尤其在地下管線密集的環(huán)境中進(jìn)行暗挖施工，結(jié)構(gòu)進(jìn)入承壓水層，結(jié)構(gòu)斷面大，且車站與洞室相距較近、施工工序多、節(jié)點(diǎn)多等復(fù)雜條件下，如果施工期間采取的沉降控制，防沉，防塌等措施不當(dāng)，極容易塌方，引起地面沉降，危及鄰近建筑物及地下管線的安全。因此本文總結(jié)分析了城市地鐵車站及區(qū)間隧道的各種施工方法，詳細(xì)研究了采用CRD工法與洞樁法施工區(qū)間隧道與車站所引起的地表沉

3、降的預(yù)計中，隧道的開挖支護(hù)施工過程以及各種支護(hù)措施的力學(xué)效果。針對地下工程施工引起土體變形過程的非線性特點(diǎn)，以地表沉降作為施工控制目標(biāo)，結(jié)合相關(guān)有限差分理論，對于地鐵車站及區(qū)間隧道開挖、支護(hù)和襯砌的施作提出了相應(yīng)的模擬方法，利用非流—固耦合原理實現(xiàn)了在淺埋暗挖施工地下結(jié)構(gòu)中地下降水的模擬并建立了施工動態(tài)數(shù)值分析模型。
　　通過與實際工程監(jiān)測數(shù)據(jù)的對比分析驗證了模型的有效性，探討了洞樁法施工車站中洞與CRD工法施工區(qū)間隧道時，不同施

4、工工序?qū)Φ乇沓两狄约八轿灰频挠绊懸?guī)律。對洞樁法與CRD法交叉施工過程中導(dǎo)洞內(nèi)護(hù)壁樁的力學(xué)效應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，論證了洞樁法與CRD工法暗挖施工有效地控制了地表沉降保證地下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用?？偨Y(jié)了地下結(jié)構(gòu)拱頂及周邊建筑物的沉降規(guī)律，給出了各工序下拱頂沉降的控制標(biāo)準(zhǔn)建議值。
　　由于土體材料本身具有應(yīng)變軟化特性，失穩(wěn)破壞首先開始于土體內(nèi)最薄弱的區(qū)域，逐漸擴(kuò)展，在滑裂面的形成直至達(dá)到整體破壞之前，常伴隨著相當(dāng)大的豎向和側(cè)向變形。因此淺

5、埋暗挖法施工地鐵車站及區(qū)間隧道，分析土體穩(wěn)定性，控制圍巖變形是設(shè)計施工的核心問題。本文結(jié)合強(qiáng)度折減理論，提出利用強(qiáng)度折減的有限差分法分析評價在城市地鐵隧道施工中土層的穩(wěn)定性及其可能的破壞模式，得到了采用中隔壁與洞樁法交叉施工地鐵車站過程中，土體可能失穩(wěn)的破壞區(qū)域，并給出了開挖界面施工完畢體系獲得平衡后，該條件下的安全系數(shù)。
　　分析總結(jié)了地鐵隧道施工對地下既有管線影響的評價標(biāo)準(zhǔn)及方法，通過三維數(shù)值模擬得出了該工程隧道施工中混凝土管