洞樁法及CRD工法地鐵施工對地表沉降影響研究.pdf

1、隨著城市化進程的加快，為解決城市交通問題，地鐵工程在我國蓬勃發(fā)展，預計21世紀初至中葉將是我國大規(guī)模建設地鐵的年代，與此同時也涌現(xiàn)出大量的巖土工程和施工技術問題需要解決。在繁華城市修建地鐵隧道工程，施工引起的地面沉陷可能危及周圍建筑和地下管線設施等的安全，造成嚴重的經(jīng)濟損失甚至人員傷亡，引起不良的社會影響。因此，如何防止隧道施工過程中地面坍塌，可靠地預計并有效地控制施工所引起的地面沉陷從而保護結構沿線建筑物和地下管線的安全，已成為城市地

2、鐵工程建設中必須解決的重要課題。
　　在城市中利用淺埋暗挖法進行地鐵車站隧道施工，尤其在地下管線密集的環(huán)境中進行暗挖施工，結構進入承壓水層，結構斷面大，且車站與洞室相距較近、施工工序多、節(jié)點多等復雜條件下，如果施工期間采取的沉降控制，防沉，防塌等措施不當，極容易塌方，引起地面沉降，危及鄰近建筑物及地下管線的安全。因此本文總結分析了城市地鐵車站及區(qū)間隧道的各種施工方法，詳細研究了采用CRD工法與洞樁法施工區(qū)間隧道與車站所引起的地表沉

3、降的預計中，隧道的開挖支護施工過程以及各種支護措施的力學效果。針對地下工程施工引起土體變形過程的非線性特點，以地表沉降作為施工控制目標，結合相關有限差分理論，對于地鐵車站及區(qū)間隧道開挖、支護和襯砌的施作提出了相應的模擬方法，利用非流—固耦合原理實現(xiàn)了在淺埋暗挖施工地下結構中地下降水的模擬并建立了施工動態(tài)數(shù)值分析模型。
　　通過與實際工程監(jiān)測數(shù)據(jù)的對比分析驗證了模型的有效性，探討了洞樁法施工車站中洞與CRD工法施工區(qū)間隧道時，不同施

4、工工序對地表沉降以及水平位移的影響規(guī)律。對洞樁法與CRD法交叉施工過程中導洞內(nèi)護壁樁的力學效應進行了詳細的分析，論證了洞樁法與CRD工法暗挖施工有效地控制了地表沉降保證地下結構穩(wěn)定性的作用?？偨Y了地下結構拱頂及周邊建筑物的沉降規(guī)律，給出了各工序下拱頂沉降的控制標準建議值。
　　由于土體材料本身具有應變軟化特性，失穩(wěn)破壞首先開始于土體內(nèi)最薄弱的區(qū)域，逐漸擴展，在滑裂面的形成直至達到整體破壞之前，常伴隨著相當大的豎向和側向變形。因此淺

5、埋暗挖法施工地鐵車站及區(qū)間隧道，分析土體穩(wěn)定性，控制圍巖變形是設計施工的核心問題。本文結合強度折減理論，提出利用強度折減的有限差分法分析評價在城市地鐵隧道施工中土層的穩(wěn)定性及其可能的破壞模式，得到了采用中隔壁與洞樁法交叉施工地鐵車站過程中，土體可能失穩(wěn)的破壞區(qū)域，并給出了開挖界面施工完畢體系獲得平衡后，該條件下的安全系數(shù)。
　　分析總結了地鐵隧道施工對地下既有管線影響的評價標準及方法，通過三維數(shù)值模擬得出了該工程隧道施工中混凝土管