北京地鐵雙線盾構(gòu)近距下穿既有盾構(gòu)區(qū)間風(fēng)險控制研究.pdf

1、隨著軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運營的不斷發(fā)展，在軌道交通控制保護區(qū)范圍內(nèi)不可避免地出現(xiàn)了大量穿越既有軌道交通的工程。穿越工程復(fù)雜程度高、風(fēng)險大、控制標準極為嚴格，如果處置不當(dāng)將導(dǎo)致既有結(jié)構(gòu)及軌道變形超限，嚴重時將影響到軌道交通的正常運營。盾構(gòu)法被廣泛地應(yīng)用于軌道交通建設(shè)，其施工工法、風(fēng)險控制與傳統(tǒng)明挖法、礦山法存在明顯的差異，尤其是預(yù)制管片拼裝的結(jié)構(gòu)整體剛度小，抵抗變形能力差，為在保證軌道交通安全運營條件下的穿越工程施工提出了巨大的挑戰(zhàn)。
　

2、　論文結(jié)合北京地區(qū)首例新建地鐵雙線盾構(gòu)隧道近距穿越既有地鐵雙線盾構(gòu)區(qū)間工程，采用數(shù)值模擬分析方法、風(fēng)險分級監(jiān)測方法，系統(tǒng)分析了穿越工程中地層和既有結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律，歸納總結(jié)了詳盡的風(fēng)險控制措施。
　　(1)全面總結(jié)分析了國內(nèi)外有關(guān)盾構(gòu)施工引起地表變形機理研究的資料:在廣泛搜集國內(nèi)外研究資料的基礎(chǔ)上，對盾構(gòu)法追本溯源，重點討論盾構(gòu)法引起地層變形的機理和規(guī)律，同時歸納總結(jié)國內(nèi)各城市軌道交通運營管理辦法中有關(guān)保護區(qū)的條款，為研究工作的開展

3、奠定了學(xué)科基礎(chǔ)。
　　(2)基于數(shù)值模擬分析方法，建立了大尺度的有限元仿真模型:對穿越工程實例的背景及施工參數(shù)進行了系統(tǒng)地分析和論證，利用有限元軟件Ansys分別對新建線注漿加固和施做豎井預(yù)加固地層方案建立大尺度三維模型，通過處理計算數(shù)據(jù)，全面總結(jié)了地層、結(jié)構(gòu)的時刻及時程變形規(guī)律。根據(jù)方案的分析結(jié)果，對其典型階段的數(shù)據(jù)進行對比和分析，從中選擇最優(yōu)的施工方案，指導(dǎo)施工。
　　(3)采用風(fēng)險分級監(jiān)測技術(shù)實時采集穿越工程中既有結(jié)構(gòu)

4、變形數(shù)據(jù)，加以對比分析:針對穿越既有城市軌道交通工程的自身特點，提出了自動化監(jiān)測為主，人工監(jiān)測為輔的風(fēng)險分級監(jiān)測方法，確定合理布點方案和監(jiān)測頻率;總結(jié)雙線先后穿越，多次擾動下，既有盾構(gòu)隧道由“V”型演變?yōu)椤癢”型的變形規(guī)律，盾構(gòu)掘進對既有結(jié)構(gòu)的影響一般始于1.5～2.0倍洞徑;與數(shù)值模擬數(shù)據(jù)進行對比，指出數(shù)據(jù)間的微小差異因施工真實環(huán)境中實時調(diào)整施工參數(shù)所致。
　　(4)分析盾構(gòu)間距、埋深以及土倉壓力、注漿壓力等施工參數(shù)對既有結(jié)構(gòu)和