配合盾構(gòu)法修建地鐵車站的方案及實施技術(shù)問題研究.pdf

1、目前在我國地鐵建設(shè)中,盾構(gòu)法僅限于斷面型式較單一、直徑6.0m左右的區(qū)間隧道。由于設(shè)備能力及設(shè)計施工技術(shù)經(jīng)驗的不足,在車站及特殊斷面隧道中未直接或間接采用盾構(gòu)法進行施工的嘗試,這一現(xiàn)狀無疑限制了盾構(gòu)法的大規(guī)模應(yīng)用。為尋求盾構(gòu)法在城市地鐵工程中的大規(guī)模應(yīng)用,達到進一步提高地鐵工程的建設(shè)質(zhì)量,縮短建設(shè)周期,從總體上較大幅度地降低工程造價的目的,結(jié)合我國實情,進行配合盾構(gòu)法修建地鐵車站等特殊斷面隧道的設(shè)計與施工技術(shù)研究有其重要意義。
　

2、　 以廣州地鐵3號線林和西路站的設(shè)計原則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及地質(zhì)參數(shù)為基礎(chǔ)資料,提出了配合盾構(gòu)法修建地鐵車站的方案。采用相似模型試驗、二維和三維有限差分數(shù)值模擬方法,研究了擴挖建成三連拱和兩連拱車站的可行性及主體結(jié)構(gòu)的合理形狀和主要參數(shù),擴挖施工引起的地表沉降、地層應(yīng)力動態(tài)變化過程、管片襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化、車站主體結(jié)構(gòu)受力特征及作用于結(jié)構(gòu)上的荷載量值,并提出了合理擴挖方案及加固處理措施。主要成果如下:
　　 1.提出了配合盾構(gòu)法修建三

3、連拱和兩連拱地鐵車站施工技術(shù)的基本思路及具體方案,并設(shè)計了車站主體結(jié)構(gòu)型式、特殊管片和支護結(jié)構(gòu)體系以及典型擴挖施作步驟。
　　 2.采用幾何相似比CL=30,進行了在區(qū)間盾構(gòu)隧道的基礎(chǔ)上擴挖建成三連拱和兩連拱車站的施作全過程室內(nèi)相似模型試驗,結(jié)果表明配合盾構(gòu)法修建地鐵車站是可行的；得出了合理的擴挖施作方案,并提出了擴挖施工中的超前加固處理措施和范圍。
　　 3.基于荷載-結(jié)構(gòu)模型建立了車站主體結(jié)構(gòu)設(shè)計計算分析力學(xué)模型,并

4、采用有限元法進行了三連拱和兩連拱車站主體結(jié)構(gòu)合理形狀及主要參數(shù)研究。
　　 4.采用相似模型試驗和數(shù)值模擬計算研究了擴挖施工引起的地層位移場和應(yīng)力場的動態(tài)變化規(guī)律,得出了地表沉降曲線的形狀、沉降槽寬度、最大量值和發(fā)生的位置,對地表環(huán)境的影響進行了評價。
　　 5.研究了擴挖施工完成后作用于車站主體結(jié)構(gòu)上的荷載量值、施工中盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化及車站主體結(jié)構(gòu)的受力特征,就襯砌結(jié)構(gòu)是否滿足設(shè)計要求進行了評價,并提出了