摘要:徐州轨道交通一号线一期明挖出入段线上跨既有隧道,上跨距离3m左右,属于近距离上跨隧道。通过Midas三维有限元软件分析,采用不同开挖工序对下方隧道上浮影响不同,其中先开挖两端后开挖中间交叉段影响最小,满足工程要求,文本所得结论为后续工程建设提供重要参考。
关键词:盾构 近距离上跨 开挖工序
随着轨道交通的发展,既有隧道上方上跨既有隧道工程越来越多,其中明挖施工的案例也增多,本文通过分析不同工况对既有隧道的沉降影响,得出最优施工工序,为后续类似工程提供参考。[1]
1工程概况
徐州市轨道交通1号线一期工程出入段线采用明挖法,上跨既有1号线隧道,位置关系如下:
盾构隧道顶板距离坑底平均3.025m,开挖基坑开挖过程中的土体卸载会造成路杏区间右线隧道衬砌的偏压和隆起,偏压值过大或隆起量过大都将破坏地铁衬砌。需对不同开挖工序对既有隧道影响进行理论分析;
根据《城市轨道交通工程监测技术规范》、《城市轨道交通结构安全保护技术规范》和其他城市对于轨道交通规划、运营等方面的规定,其他施工引起的盾构隧道隆起量≤5mm。【2】
2、理论模型
本计算采用MIDAS-GTS-NX有限元软件进行分析。数值分析中,土体为弹塑性模型,服从修正摩尔库伦屈服准则。岩石为弹性模型,箱型框架结构、管片采用实体单元、桩体采用桩单元进行模拟,通过不同开挖工况下计算,得出合理的开挖工序;
3、计算结果分析
1、工况一:基坑开挖后造成管片的最大竖向位移(上浮)为6.5mm,位于下部盾构段与上部明挖段交叉位置。
2、工况二:基坑开挖后造成的下部盾构隧道最大竖向位移(上浮)为2.6mm。
3、工况三
通过分析采用工况一全断面开挖的型式不满足地铁安全需求。采取分段开挖:工况二和工况三均能满足地铁安全要求。其中采用工况三,即先开挖两端,后开挖交叉段对下方既有隧道影响最小。
4、结论
通过分析既有隧道上方明挖基坑开挖不同工序所产生的不同影响,可以得出先开挖两端,后开挖中间交叉段对既有隧道影响最小,满足地铁工程安全要求。本研究可指导后续工程设计及施工,并为类似工程提供经验。
参考文件:
[1]昝子卉. 盾构近距离上跨施工对既有线隧道的变形影响,武汉工程大学学报,2016年,第38卷第1期,61-67
[2]杨春山,莫海鸿,陈俊生等. 近距离下穿盾构隧道对上覆运营地铁隧道的影响研究, 现代隧道技术, 2015 年, 第52卷第5期:145-151
论文作者:李志明,杲颖
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
本文来源: https://www.lw33.cn/article/1bc4e2df6d0096a021d1ee38.html