【摘要】：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進步以及城市化進程的加快,人口密集,交通擁擠的問題在城市中越來越常見,而地鐵的出現(xiàn)有效地緩解了這些問題。由于城市地表建筑物繁多,地下管線錯綜復(fù)雜,城市中地鐵車站的施工往往采取暗挖的方法,因此如何有效地控制暗挖地鐵車站施工引起的地表沉降和地層變形顯得尤為重要。本文通過對北京所有的暗挖地鐵車站進行統(tǒng)計,并調(diào)研了北京地鐵四號線、五號線、六號線、七號線以及十號線部分車站的現(xiàn)場實測數(shù)據(jù),通過統(tǒng)計分析的方法,從地表沉降、地層損失以及沉降槽寬度參數(shù)等方面,研究了北京暗挖地鐵車站的地表以及地層沉降規(guī)律。同時,以北京地鐵十六號線蘇州街站工程為依托,運用Midas GTS以及FLAC 3D軟件,通過數(shù)值模擬的方法,研究不同埋深狀況下修建車站引起的地層響應(yīng),并對地鐵車站PBA工法不同導(dǎo)洞開挖順序進行了優(yōu)化分析,運用層次分析法綜合評價,得出了導(dǎo)洞最優(yōu)開挖方案。本文的主要結(jié)論如下:(1)截至2016年11月,北京暗挖地鐵車站總數(shù)為78座,北京暗挖地鐵車站運用最多的施工方法為洞樁法;北京暗挖地鐵車站大部分分布在埋深4m～10m的地層中;北京暗挖地鐵車站采用最多的結(jié)構(gòu)型式為三拱雙柱雙層式結(jié)構(gòu)。(2)通過統(tǒng)計分析,得出以73.90mm作為暗挖地鐵車站地表沉降的控制值較為經(jīng)濟合理,在一定程度上可以反映現(xiàn)有施工能力和技術(shù)狀況的平均水平,且不會對暗挖地鐵車站結(jié)構(gòu)施工和周邊環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。(3)對北京暗挖地鐵車站現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行調(diào)研,從車站施工方法、埋深以及車站結(jié)構(gòu)型式三個方面進行了統(tǒng)計分析,擬合出了暗挖地鐵車站的地表沉降槽曲線,并深入研究了地層損失率和沉降槽寬度參數(shù),得出了北京暗挖地鐵車站的地表沉降以及地層變形規(guī)律,同時,也詳細分析了車站埋深對車站結(jié)構(gòu)選型以及施工方法選擇的影響。(4)基于北京地鐵十六號線蘇州街站工程,運用數(shù)值模擬的方法,深入研究了不同埋深車站的地表沉降規(guī)律,得出了最大地表沉降值、塑性區(qū)分布以及沉降槽反彎點距離隨埋深的變化規(guī)律;基于數(shù)值模擬結(jié)果,運用層次分析法綜合評價,得出了 PBA工法導(dǎo)洞的最優(yōu)開挖方案。
【圖文】：

個小斷面來進行施工，其遵循“小分部、短臺階、短循環(huán)、快封閉、勤量測、強逡逑支護”的施工原則，自上而下，分塊成環(huán)，開挖完及時支護。ＣＲＤ法施工步序見逡逑圖４．１和圖４．２。逡逑ｕｍｓｉｍ逡逑幽媝逡逑圖４．１邋ＣＲＤ法４步開挖施工步序邐圖４．２邋ＣＲＤ法６步開挖施工步序逡逑Ｆｉｇ．４．１邋Ｆｏｕｒ邋ｓｔｅｐｓ邋ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ邋ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邐Ｆｉｇ．４．２邋Ｆｏｕｒ邋ｓｔｅｐｓ邋ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ邋ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ逡逑ｓｔｅｐｓ邋ｏｆ邋ＣＲＤ邋ｍｅｔｈｏｄ邐ｓｔｅｐｓ邋ｏｆ邋ＣＲＤ邋ｍｅｔｈｏｄ逡逑１７逡逑

并施作初期支護和完成兩邊側(cè)洞防水層和二襯的施作，最后才進行中間逡逑洞室的開挖，然后進行封閉成環(huán)，施作底板，，中柱等等，側(cè)洞法中兩個側(cè)洞既可逡逑同時對稱開挖，也可錯開開挖。側(cè)洞法具體施工步序見圖４．４。逡逑／／／Ｖ邋．邋ｎ邋Ｈ邐。邐＿邋Ｖ邋＼＼＼逡逑＃邐＾邐｜｜４邐Ｉ邋，邋８邋｜邋１邐４１｜邋＇邐Ｊ逡逑１＇邋＼邐ｃ：邐ｉｉ邋ｆｉ邐邐Ｊ—ｉｒ邐－邐／■邋ｉ逡逑＿：ｖ．邋ｌｖ邋＇邐１邋．邋＾邋；邋１邐．邋ｊ逡逑，邐邋．．邐：ｉ邋邋邋邐：一十—．一—邋邐！逡逑圖４．４側(cè)洞法施工步序逡逑Ｆｉｇ．４．４邋Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邋ｓｔｅｐｓ邋ｏｆ邋ｓｉｄｅ邋ｄｒｉｆｔ邋ｍｅｔｈｏｄ逡逑側(cè)洞法施工時開挖的跨度較大，施工的空間充足，可以利用小型器械進行開逡逑挖。但由于先開挖洞室兩邊側(cè)洞，對地層的擾動相對較大，容易造成中洞上方土逡逑體失穩(wěn)，造成地層變形增大，不利于控制地表沉降［２９］。逡逑４．１．４洞樁法簡介逡逑洞樁法主要特點是：它是由邊樁、中柱（樁）、頂梁、底梁、頂拱共同構(gòu)成初逡逑期的受力體系，以承受施工過程中各種荷載，最后在該受力體系的保護下，由上逡逑而下，逐層開挖土體，施作內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最終完成車站主體結(jié)構(gòu)。洞樁法經(jīng)過不斷逡逑地實踐和發(fā)展
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U231.3

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本文編號：2584989