合肥地鐵盾構(gòu)隧道近接高架橋施工影響與控制研究.pdf

1、地鐵修建過程中不可避免地穿越城市中心地帶，實(shí)際施工中經(jīng)常鄰近高層建筑物、高架橋和地下管線暗涵等情況，給盾構(gòu)隧道施工風(fēng)險控制帶來挑戰(zhàn)。本文針對盾構(gòu)隧道近接高架橋樁基施工問題展開研究，首先從理論方面歸納總結(jié)了盾構(gòu)隧道施工引起的土體變形和附加應(yīng)力計算，闡述了盾構(gòu)隧道施工對鄰近樁基的影響規(guī)律;然后針對合肥地鐵2號線青陽路站～西園路站區(qū)間盾構(gòu)雙隧道近接五里墩大型立交互通高架橋施工工程，通過數(shù)值方法模擬盾構(gòu)雙隧道動態(tài)掘進(jìn)過程，同時結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測方法分

2、析近接施工期間周圍土體和鄰近樁基的變形和應(yīng)力的影響規(guī)律，研究了三種不同參數(shù)條件下盾構(gòu)雙隧道施工對近接高架橋樁基變形和應(yīng)力的影響;最后給盾構(gòu)隧道近接五里墩高架橋施工提出了相關(guān)建議和控制措施。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)通過Midas有限元軟件建立了盾構(gòu)雙隧道下穿五里墩高架橋近接施工三維模型，分析了盾構(gòu)隧道掘進(jìn)過程對地表沉降、地層應(yīng)力和鄰近樁基變形和應(yīng)力影響情況，并結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明，地層沉降隨著開挖步

3、驟逐漸變化，隨著隧道開挖面與土體或地表監(jiān)測點(diǎn)距離越近，沉降增幅越大，距離越遠(yuǎn)增幅越小，直至距離增加到3.5D（D為隧道直徑）以后，基本趨于穩(wěn)定;樁基的豎直位移和水平位移均不斷變化，位移增幅由開始的慢慢增大到逐漸減小，最終趨于穩(wěn)定，不同位置處各樁的應(yīng)力沿樁身埋深其分布規(guī)律基本一致。
　　(2)研究了樁與隧道相對距離、雙隧道掘進(jìn)面相對距離和單樁樁長三種條件下盾構(gòu)雙隧道近接高架橋施工對單樁變形和應(yīng)力極值的影響規(guī)律。結(jié)果表明，雙隧道掘進(jìn)面

4、之間相對距離對單樁變形和應(yīng)力極值影響最小;樁與隧道相對距離對樁基變形和應(yīng)力極值影響較大，隨著距離增大樁基豎向位移、樁項(xiàng)水平正位移和樁底水平負(fù)位移均先減小后增大，且在兩隧道正中間位置達(dá)到最小值，單樁應(yīng)力在兩隧道正中間位置達(dá)到極值;單樁樁長對樁基豎向位移和應(yīng)力極值影響最大，對位于同一埋深處樁身水平位移影響小，應(yīng)力極值變化情況大小不一，其中yz方向剪切最大應(yīng)力最大變化率最大，達(dá)到89.8％。
　　(3)基于數(shù)值模擬結(jié)果和現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果，為