超浅埋单拱大跨双侧洞法暗挖地铁车站施工技术研究.ppt

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超浅埋单拱大跨双侧洞法暗挖地铁车站施工技术研究 完成单位 北京市政建设集团有限责任公司 北京交通大学 北京勤业测绘科技有限公司 详细科研报告请点击 http:/www.ENGWHY.com 目 录 1工程概况 2研究报告一 3研究报告二 4研究报告三 5主要研究成果 1工程概况 二、工程地质、水文地质概况与现况管线 轨面线 围护桩 杂填土 粉土 粘质粉土 粉细砂 轨面线 卵石 粘土 粉土 粘质粉土 中粗砂 卵石 2.1 工程地质概况 本车站暗挖段主要穿越粉细砂层、卵石层。 2.2水文地质概况 本车站暗挖段受上层滞水、潜水及承压水影响。 上层滞水:主要位于粘质粉土层,水位标高 37.22; 潜 水:主要位于卵石层中,水位标高 26.35; 承 压 水:主要位于砂卵层中,水位标高 21.38。 2研究报告一 超浅埋单拱大跨双侧洞法暗挖地铁车 站施工技术研究 1 施工特点分析 (1)本工程浅埋暗挖段单层车站,为侧洞法施工,在北京地 区尚属首例,车站结构断面设计外缘为单拱大跨的流畅弧线 形,内为三心圆组合成的三拱二柱结构。 (2)暗挖法施工的单层车站,穿越平安大街,现况道路下方 共有五种类 12条管线,其中电力方沟距暗挖初衬的最小距离 为 1.09m,两条 D=1200mm, D=1000mm的污水管线,距暗挖段 初衬的最小距离为 3.03m且渗漏严重,施工过程中具有较多 风险点。 (3)浅埋暗挖法的初衬设计共分为 15个导洞依次施做,侧洞 由交叉中隔壁形成,共六个导洞,每个导洞均环形开挖留核 心土;中洞分上、中、下三个台阶开挖,施工周期长,且初 期支护废弃量较大。 2 施工难点分析 1、 3、 7导洞穿越粉细砂弱土层带,围岩自稳能力差,无法 形成承载拱,采取何种切实可行的方法加固围岩,改良隧道 周边的土的力学性能,是本工程的难点。 如何在施工大管棚时,确保土层与管棚外壁之间的缝隙填充 密实,回避由于施做大管棚先期引发的沉降,是本工程的一 难点。 主体暗挖段,涉及众多管线,施工过程中如何保证管线的安 全是施工重点和难点之一; 2 施工难点分析 主体暗挖段采用侧洞法施工,施工步序多,造成防水层施作 时分块过多,二衬混凝土分仓多次浇筑,造成过多的施工缝, 施工中如何保证防水质量是施工的又一重点和难点。 如何在初衬的凿除过程中,确保支护体系的稳定及已施工完 结构安全稳定是本工程的另一难点;在立体交叉结构形成与 拆除过程中,必须确保结构内力的转换与平衡 在二衬施工过程中,如何完成对顶纵梁及侧墙的混凝土浇 注,且保证混凝土的实体质量,是本工程的又一难点。 施工方案优选 中洞法、柱洞法和侧洞法各有优 缺点:用经验类比、理论分析和数 值分析来确定 施工方案经验类比 施工方案理论分析 施工方案数值分析 侧洞法分阶段开挖土体沉降曲线图 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 -45 -35 -25 -15 -5 5 15 25 35 45 土体横坐标(m ) 累计沉降量(m m ) 侧洞开挖完成 中洞开挖完成 施工方案事后分析 实际施工时考虑到以上问题,在各专家的建议下, 尝试性的采用了侧洞法施工,作为对既往经验的一 个验证 。 从北京地铁五号线八个暗挖车站的地表沉降统计分 析来看:,统计均值在 70mm左右变动,而将近 50 的测点沉降值大于 70mm。 张自忠站最终地表位移 44.44mm,完全满足了地层变 位控制的需要,且有工期相对较短、造价较低的优 点,该工法很好地适应了北京的地层条件,成为一 个成功的范例 注浆长管棚作用机理和施工技术 1方案说明 2技术特点 3创新之处 1注浆大管棚方案说明 钢管直径 159mm ,间距 500mm,每段管棚长度约 28m, 铺设管棚分为南北 2组每组 51根。地表路面标高 44.98m, 隧道管棚处标高 33.971 30.093m注浆浆液,水泥砂 浆。 2注浆大管棚技术特点 管棚注浆 在 15管的两侧钻直径 6mm的孔,孔间距 1m,两侧孔位错 开排序,两排距离 500mm。花管两端加工丝扣。 注浆填充 壁隙 4.3 注浆大管棚施工效果 土层与管壁之间素水泥浆实际充盈情况 98% 大管棚取芯后场景 -45 -35 -25 -15 -5 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 累计沉降量(mm) 观测天数 (d) 右1 左3 右5右4右3 左2 右2 左1 左4 右6 左5 左6 中柱 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 累计沉降量(m m ) 主体暗挖右侧4 号导洞拱顶Y ( 4 ) 3 测点沉降过程线 观测天数(d ) 3 管棚施工效果 1)车站开挖后地表沉降主要发生在中线两侧 10m范围内,隧 道影响范围为中线两侧 24m左右,可见影响范围较小(仅为 3D, D为隧道跨度),管棚预加固对控制地表沉降效果明显。 2) 在隧道轴向方向,相应监测点的差异沉降在 5mm范围内, 达到了控制差异沉降的目的,保证了管线安全。 3)拱顶沉降较地表沉降较小,均小于 30mm,这与拱顶沉降滞 后掌子面一定距离有关,实测的拱顶沉降有一定的损失。 暗挖车站施工地层变位分配控制 原理与实施 1 地层变位分配控制原理简介 2 地层变位影响分析 1 地层变位分配控制原理简介 把对地表沉降的控制标准分解到每一个施工步序中,形成 施工各具体步序的控制标准或控制指标,只要单个步序的沉降 量得到控制,则整个工程的安全管理就能得以实现,这就是所 谓变形分配控制原理。变形分配控制方法实际上是集预测变形、 规划变形和控制变形于一体的系统工程,它贯穿于整个隧道工 程的始终。勘测、预测、监测、对策是实现变形分配控制方法 的主要环节。 做好每个阶段的工作,就可以将地表变形或周边既有构筑物 的变形控制在理想范围内,实现安全施工的核心目标。 地层变位分配控制原理流程 开 始 地质条件 隧道设计参数 既有线管理标准 初拟方案 细化方案 分步沉降控制标准 Pi 分步沉降 Si 第 i 步施工 监 测 i 1 Si Pi in 分析原因 采取措施 j 1 j 1 ii S i P i 结 束 i = i + 1 N N 经验 N N Y S i P i Y S i P i Y S i P i 类比 理论计算 经验类比 2 地层变位影响分析 2.1 工序优化 2.2 施工工艺参数优化 2.1 工序优化 而对比两种施工工况,工况 1 相较于工况 2对控制地表沉 降、拱顶变形更有利,实际 施工中也采用了这种施工工 序,可见这种施工方案是较 为合理的。 施工工艺参数优化注浆影响 表 5-3 不同部位注浆效果 施工工艺参数优化台阶长度 2.2 施工工艺参数优化喷层厚度 导洞开挖顺序 主体二衬施工顺序 3研究报告二 西南出入口与区间盾构重叠段关键施工技术 西南出入口与区间盾构重叠段关键施工技术 西南出入口平面图 1)工程概况 重叠段 1-1剖面图 重叠段 2-2断面图 上方出入口的开挖施工必将引起地应力的重新 分布 , 对下部区间盾构管片产生扰动 , 引起成型盾构 结构上浮 。 当盾构结构变形过大时 , 盾构管片将有可 能出现错台及轴线超标 、 管片碎裂 , 以及管片四周同 步注浆体破裂 , 进而影响盾构防水效果 。 因此 , 如何 采取适当的措施 , 控制对下部盾构结构的扰动 , 保证 盾构管片的拼装质量及防水质量是本重叠段的一大重 点和难点 。 a.控制对成型盾构隧道结构的扰动,保证盾构管片拼装 及防水质量 2) 工程重点及难点 b.控制出入口结构的差异沉降,保证初衬及二衬 结构质量 由于盾构施工对上方土体扰动造成土层松散, 出入口施工时底部及四周土体不实,容易引起初 衬结构下沉侵限,以及发生坍方等工程事故;同 时二衬结构完成后由于下部土体的固结沉降,二 衬容易产生不均匀沉降,使其出现裂缝,发生质 量事故及影响防水效果。因此,必须采取有效措 施对出入口下方土体进行改良,控制出入口结构 的差异沉降,保证初衬及二衬结构质量。 3)施工方案优化 a.CD 法施工方案 分成左右两个导洞开挖,每个导洞皆采用正台 阶法施工,台阶长度 1D。即先施作超前小导管支护, 架立格栅、打设锁脚锚管,网喷混凝土,完成初期 支护的封闭 ; b.底部深孔注浆超前加固土体 CD 法施工方案 即在方案 1) 的基础上 , 考虑采取深孔注浆方案 , 对出入口和盾构之间的土层进行超前预加固 , 增大 土体的岩性参数 , 减小盾构结构上浮和出入口结构 的下沉 。 模型及网格划分图 注浆模型及网格划分图 数值模拟 计算结果表明 , 方案 1产生的地表沉降值为 11.4mm, 隧道上浮 7.7mm, 超出盾构结构的控制标准 。 方案 2采用 深孔注浆加固后地表沉降值为 4.1mm, 隧道上浮 1.6mm, 在控制标准之内 , 能够保证盾构结构的安全和施工安全 。 4)超前深孔注浆施工 西南出入口借助盾构井预留洞作为出土及 下料通道 , 在车站站厅层搭设作业平台进行 深孔注浆 。 根据现场的作业条件 , 为方便进 行钻孔及注浆 , 首先凿除出入口马头门围护 桩 , 接着左右洞上台阶开挖 2m后封闭掌子面 , 为深孔注浆作业提供空间 。 深孔注浆范围剖面图 深孔注浆范围断面图 主要注浆参数: 注浆深度 9-16m。 注浆孔直径 46mm。 浆液扩散半径: 1m。 浆液凝结时间: 20s 30min。 注浆压力 0.3 1.0MPa。 注浆段长: 10.58m 开挖段长: 7.58m 预留止浆盘 (因前方为竖井护坡桩故无需 预留 ) 浆液种 类 水泥品号 水灰比 ( W: C ) 体积比 ( C: S ) 水玻璃浓度 普通水 泥 水 玻璃双 浆液 普通硅酸 盐水泥 ( 425#) 1: 0.5 1: 1 43 Be 浆液配比 5)监控量测 监测点布设图 盾构管片错台量最大增加 1.4mm, 最大总错台量 4.6mm, 在规范允许范围内 ( 5mm) 。 出入口工 程完工至今 3个月 , 管片四周没有发现渗漏水点 , 盾构防水质量得到了保证 。 西南出入口拱顶沉降 7mm, 底部隆起 0.6mm, 周 边收敛 0.5mm。 至今二衬没有发现裂缝和渗漏水点 。 监测结果表明深孔注浆方案有效地改良了松散 土体的物理力学参数 , 不仅保证了底部既有盾构 结构的质量 , 而且保证了上部西南出入口施工安 全和结构质量 。 监测结果 1) 针对在受扰动的含水粉细砂 、 砂卵石地层对地 层中上穿既有盾构隧道施工特点 , 采用超前双重管后 退式注浆加固地层措施 , 起到了控抗浮作用 , 观测结 果表明工程达到了预期的目的 , 是成功的 。 2) 基于数值模拟分析和试验 , 设计实施了技术经 济合理的注浆范围和注浆参数 。 3) 监测结果表明 , 施工中有效控制了对已成型盾 构隧道结构的扰动 , 保证盾构管片拼装及防水质量 4) 优化了注浆材料的配比 , 增强了加固效果的耐 久性 , 成功控制了出入口结构的差异沉降 , 保证初衬 及二衬结构质量 6)小结 4研究报告三 西北出入口穿越文物保护单位段府采取地表注浆技术 研究 西北出入口 房屋 平 面 图 西北出入口 房屋 西北出入口 房屋 西北出入口与段府房屋相对位置图 穿越房屋现况照片 房屋裂缝照片 考虑到段祺瑞府东南房屋的结构及现况 , 其对 地层变位非常敏感 , 在西北出入口下穿施工时 , 如何保证房屋的安全是本工点的施工重点和难 点 。 2)工程难点 针对以上对工程重 、 难点的分析 , 以控制东南 房屋的差异沉降为目标 , 提出以下方案: CD 法施工方案临时竖撑地面跟踪注浆预案 。 3)施工方案选择 4)地表跟踪注浆施工 a.跟踪注浆方案设计 跟踪注浆采用 袖阀管注浆方式, 沿房屋外围直线双 排梅花形布置,距 基坑外侧 1.5m,排 距 1.0m,单排孔距 1.5m。袖阀管斜向 设置,夹角 50 , 管长 4.5m,管底距 出入口顶部留 0.5m 距离。 房屋 西北出入口 袖阀管 跟踪注浆孔位平面图 房屋 西北出入口 袖阀管 跟踪注浆剖面图 跟踪注浆的实施 依据监测结果决定, 在暗挖掌子面超前影 响范围到达房屋时, 开始加大监测频率, 当房屋的差异沉降及 裂缝发展超过警戒阀 值时,开始实施跟踪 注浆,直至暗挖影响 范围顺利通过房屋 。 b.袖阀管跟踪注浆施工 袖阀注浆管为每 节长 333mm、内径 56mm、 外径 68mm的硬质塑料 管,它是由钙塑聚丙 烯制造而成。注浆管 内壁光滑,接头有螺 扣,端头有斜口,外 壁有加强筋以提高其 抗折强度。注浆管分 A、 B两种, A种注浆管上 未开设溢浆孔, B种注 浆管上开有 8mm的溢浆 孔 6个, 袖阀注浆管结构示意图 袖阀管法施工程序 a.钻孔 b.下管 c. 封孔 d. 注浆 注浆量:注浆量要根据位移监测情况而定 , 一般 每孔每延米注浆量为 0.10.2m3。 注浆材料:注浆采用水泥 -水玻璃双液速凝浆液 , 水泥中可加入部分粉煤灰 。 注浆压力:注浆压力要严格控制 , 地层内注浆点 压力控制在 0.30.5MPa以内 , 泵压控制在 1.5MPa 以内 , 实际压力控制根据注浆深度 、 浆液胶凝时 间和监测结果而定 。 c.注浆参数 控制项 目 左洞施 工 跟踪注 浆 右洞施 工 跟踪注 浆 二衬施 工 max/L 0.00039 0.00034 0.00048 0.00042 0.0005 监测结果 通过及时进行跟踪注浆施工,每个阶段房屋沉降偏斜 率均控制在 0.0006(表 2-2中对应 1级损坏级别)以内。 1) 针对工程的特殊性 , 实践表明 , 选用袖阀 管地表跟踪补偿注浆技术 , 有效的保证了地 表古旧建筑五的安全 , 取得了良好的社会经 济效果 。 2) 充分利用监控量测技术 , 实时的改变施工 方案 , 与地表跟踪补偿注浆技术相结合 , 真 正实现了信息化施工 。 6)小结 2.3 马头门施工技术 1)马头门常见结构形式及比较 序 号 暂不施作环形暗梁 先行施作环形暗梁 1 明开混凝土结构侧墙存在环向 施工缝 , 防水性能较差 。 明开混凝土结构侧墙整体性好 , 无环向施工缝 , 防水性能好 . 2 较易出现结构裂缝 。 不易出现结构裂缝 。 3 马头门施工时明开结构较安全 。 马头门施工时明开结构非常安 全 。 4 马头门施工操作面较大 。 马头门施工操作面较小 。 5 马头门处防水接茬较易保护 。 马头门处防水接茬不易保护 。 马头门围护桩钻孔破碎示意图 2)马头门围护桩凿除 3)马头门初衬施工 核心土 2.0m 钢格栅 围护桩 H3m 800 明开结构侧墙 防水接头 防水接头 明开结构侧墙 0.2m 800 H3m 围护桩 22钢钎 L 1.5 m 1.0 m 挂网锚喷砼厚0.1 m 钢格栅 1D 马头门全断面破桩示意图 马头门分上下台阶破桩示意图 5)马头门防水层施工 1 mm 厚铁皮接水盒 明 开 结 构 侧 墙 围 护 桩 初期支护 双层 SBS 防水卷材 两条遇水膨胀止水条 二次衬砌 ECB 防水板 背贴式止水带 钢边止水带 1040 双组份聚硫密封胶 马头门防水施工示意图 ( 1) 地铁车站明暗挖接合处的马头门施工无疑是关键困难部位 , 它包括围护 桩的凿除 , 马头门初衬施工 , 马头门防水施工等工序 , 通过研究和实践形成了 一套马头门的成套施工技术 , 不仅有效的保证了马头门施工安全 , 而且保证了 马头门施工完成后的防水质量 。 ( 2) 实践证明 , 采用高效无声破碎剂 HSCA是成功的 , 不仅大大缩短了工期 , 而且降低了成本 。 ( 3) 根据不同条件 , 总结了马头门衬砌施工的成套施工工艺 , 确保了因凿桩 应力平衡被破坏造成的土体失稳 。 针对马头门施工 , 认为应注意以下技术要点: a 加强对马头门处桩顶的监测 , 防止桩体突然下沉 。 b 及时施作临时仰拱 , 形成封闭环 , 控制桩和围岩的位移 。 c 上部格栅未封闭前 , 及时施作竖向及横向临时支撑 , 确保上台阶结构稳定 。 d 马头门开口后 , 前两排格栅钢架间距应加密 , 以后的格栅钢架可按设计间距 施工 。 e 明开结构按设计要求与暗挖结构相交处设置沉降变形缝 , 暗挖初衬施工过程 中 , 要严格妥善的保护好防水接茬部位 , 并作好不同防水卷材的搭接处理 。 6)小结 5 结果分析 5.1地表沉降分析 5.2 拱顶沉降分析 5.3初支结构受力分析 A 断面沉降槽变化曲线 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 与隧道中线距离(m ) 沉降值(m m) 04-06-13右 1导 洞通过 04-06-23左 1导 洞通过 04-07-08右 2导 洞通过 04-07-24左 2导 洞通过 04-08-04右 3导 洞通过 04-08-23左 3导 洞通过 04-08-31右 4导 洞通过 04-09-06左 4导 洞通过 04-10-08右 5导 洞通过 04-10-12左 5导 洞通过 04-10-18右 6导 洞通过 04-10-21左 6导 洞通过 05-03-07两 侧中拄支护 05-03-14左 5导 洞初支拆除 2005-9-2 图 1-21 车站暗挖段地表 A断面沉降槽变化曲线 B断面沉降槽变化曲线 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 -20 -10 0 10 20 30 40 与隧道中心线距离( m ) 沉降值( m m ) 04-06-28右 1导 洞通过 04-07-20左 1导 洞通过 04-07-24右 2导 洞通过 04-08-07左 2导 洞通过 04-08-21右 3导 洞通过 04-09-07左 3导 洞通过 04-09-11右 4导 洞通过 04-09-24左 4导 洞通过 04-10-25右 5导 洞通过 04-10-29左 5导 洞通过 04-10-31右 6导 洞通过 04-11-03左 6导 洞通过 05-03-14两 侧中拄支护 2005-9-2 图 1-22 车站暗挖段地表 B断面沉降槽变化曲线 从图中可以看到: 1)隧道开挖的初期地表沉降值增加较快,一般 能在 30d后变化趋于平缓。同时沉降值受相邻导 洞开挖工序和初次支护结构参数影响较大,当初 支结构封闭不够及时,即 1号导洞短台阶较长时, 地表沉降量较大。 2)车站开挖后地表沉降主要发生在中线两侧 10m 范围内,隧道影响范围为中线两侧 24m左右,可 见影响范围较小(仅为 3D, D为隧道跨度),管 棚预加固对控制地表沉降效果明显。 3) 中洞开挖前地表沉降横断面的沿隧道中线 呈正态分布,地表沉降的最大值在隧道正上方, 而不是两侧导洞的正上方,随着中洞的开挖, 隧道正上方测点的地表沉降还有增长的趋势, 可见,左右侧洞开挖的沉降槽叠加后,两者中 心测点的沉降值最大。 4)各导洞开挖地层损失的 Peck曲线累加后, 地表沉降槽曲线仍为 Peck曲线,地表、拱顶沉 降将在中拄施作后基本趋于稳定。地表沉降的 横向分布图形接近 Peck曲线。 对部分地表测点沉降历时曲线分析可知: 1)地表沉降历时曲线基本有两个拐点,主 要是由 1、 3号导洞开挖引起的地层突变, 其他导洞开挖引起的沉降量较小,均匀发 展至稳定。 2)地表 A断面下方隧道 5号洞部分初期支护 已拆除,故沉降有波动,并有发展的趋势。 3)由于车站施工步序复杂,暗挖侧洞法施工 共有 15个不同的施工步,因此,对施工引起的 地表沉降用简单的单一函数回归难度较大,从 各曲线看到中拄施工前基本有两个拐点,而随 着后期中洞开挖和支护曲线将又会出现一定的 沉降。对地表沉降历时曲线可以分段回归。 4)对隧道开挖的超前及滞后距离进行统计, 结合隧道开挖尺寸分析,得到超前、滞后的影 响范围分别为 1 2倍洞(导洞)径、 2 3倍洞 径。 5.2 拱顶沉降分析 由结果分析可知: 1)拱顶沉降较地表沉降较小,均小于 30mm, 这与拱顶沉降滞后掌子面一定距离有关,实 测的拱顶沉降有一定的损失。 2)各个导洞拱顶沉降的拐点不同,这与导洞 位置及开挖顺序有关。从各个导洞的沉降量 比较, 1、 3号导洞拱顶沉降较大, 5、 6号导 洞拱顶沉降较小。 5.3初支结构受力分析 5.3.1 围岩压力规律 从主观测断面 A稳定后的径向应力图可以 看出: 1) 围岩径向压力较大位置为隧道拱部 ( 3号导洞)、边墙( 3号导洞)和底部 仰拱位置,后者比前者略大,说明了浅 埋隧道结构受力的一个主要特征; 2) 侧洞法开挖隧道结构承受围岩压力基 本对称,仅 5号导洞侧土压力相差较大, 可见围岩压力曲线基本反映了隧道结构 受力情况。 3)由于隧道 1号导洞先开挖,而开挖后 隧道拱部为粉细砂,略有超挖,压力盒 埋设难度较大,喷混凝土后不够密实, 对围岩压力测试有一定影响。 对右侧 3号导洞土压力随时间变化曲线进行分 析知: 1) 在喷完混凝土后马上观测,所测得接触应 力结果较小,这是因为混凝土强度不够,变 形较大,压力计随初期支护共同向洞室内移 动或初支结构和围岩之间仍有一定的空隙, 隧道周围土体还有一个向支护移动的过程; 随着时间的增长,围岩和支护结构成为一体, 且喷混凝土的强度及支护刚度提高了,提供 的支护抗力增大,因此,围岩施加给支护的 径向应力也随之增大了,这正是新奥法中 “ 先柔后刚 ” 特点的体现。 2) 拱部应力在 4号导洞开挖至断面前后应力值 发生了较大的变化,此时 3号导洞的支护结构出 现了一种 “ 卸荷 ” 的现象,其后随着下 4号导洞 支护结构的施作,整体刚度的提高,整个支护 结构的应力调整和再分配, 3号导洞拱部压力又 重新进入了一个缓慢增长的 “ 加载 ” 过程。 3)由于 5号导洞位于 2号导洞的下方,故其开挖 对 3号导洞拱部压力影响不大。 3) 随着 6号导洞的开挖,与 4号导洞开挖一致, 在 6号导洞初支结构成型前后 3号导洞拱部压力 也有一个 “ 卸荷 ” 现象,此后,随着支护结构 强度提高,径向应力逐步增加,并趋于稳定。 5.3.2初期支护结构内力分布 由主断面结构基本稳定时的弯距图可知: 1) 隧道初期结构受力均匀,基本呈左右对称。 拱部( 3号导洞)和仰拱( 5、 6号导洞底部) 承受较大弯矩,各个导洞的初支结构受弯矩较 小; 2) 对比截面的轴力和弯距值大小可以发现,截 面轴力较大处弯距值则相应较小,反之亦然。 由此可见,对于结构而言内力由截面轴力和弯 距相互协调,共同承载,即可以将结构视为弯 压构件。 由右侧 1号导洞初支结构的弯矩和轴力随时间 变化曲线分析可知: 1)轴力在隧道各步开挖和稳定阶段基本为负值 (受压),仅仰拱位置为正(受拉)。轴力图 中各个导洞通过断面后都对隧道初支结构受力 产生了一定影响, 3号导洞开挖影响最大。 2) 弯矩在隧道各步开挖和稳定阶段基本为正值, 仅仰拱位置为负。弯矩图中各个导洞通过断面 后都对隧道初支结构受力产生了一定影响, 2、 3号导洞开挖影响最大。 3) 3号导洞开挖对 1号导洞而言承受围岩的偏 压作用,因此,结构受力有较大调整。 4) 2号导洞开挖后, 1号导洞左侧的初支结构 弯矩由正变为负值,可见, 1号导洞下部导洞 开挖后对其左侧水平压力有一定的 “ 卸载 ” 作 用。 5) 从轴力和弯距随隧道各步开挖变化可以看 出,各导洞之间的间距是浅埋暗挖工法中的一 个关键环节,在相邻导洞通过前后隧道结构的 应力和变形会很大,甚至向相反的方向变化, 因此,合理控制台阶长度对初支结构受力和控 制初支结构变形效果明显,对侧洞法暗挖车站 而言,各导洞之间的间距需保持在 10m左右。 5.主要研究成果 本课题针对超浅埋、单拱两柱、大跨度、工程环境复杂的双侧洞 法地铁车站施工存在的关键技术难题,采用理论分析、实验室研 究、数值模拟和现场实验等多种手段进行了研究,形成了对超浅 埋单拱大跨度双侧洞法暗挖地铁车站施工关键技术的系统认识, 取得了以下研究成果: 1、首创了一整套复杂环境条件下,超浅埋单拱大跨度双侧洞法 暗挖地铁车站施工技术 2、提出了地层预加固系统的作用机理,构建了一整套大管棚设 计和施工方法,并在工程中成功应用 3、首次提出并结合工程,全方位实施了地层变位分配控制原理, 成功地使车站地表沉降值控制在 45mm以内 4、确立了一套临时支撑拆除与二衬施工力系转换控制技术 5、首次在受扰动的含水粉细砂、卵石互层的盾构和浅埋暗挖隧 道近距重叠段,成功的实施了超前深孔双重管后退式注浆技术 6、完善了地表跟踪补偿注浆、洞内实时变换施工方案与监控量 测技术一体化的穿越文物保护施工技术 7、完善形成了一整套地铁车站明暗挖接合处的马头门施工技术 更多地铁工程专业资料请浏览 百度网盘: http:/ 汇报完毕! 感谢各位领导、专家和同仁莅临指导! 祝大家工作顺利! 汇报完毕!
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