【摘要】：某新建立交橋多次跨越地鐵盾構(gòu)區(qū)間隧道,其樁基基礎(chǔ)工程離盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)較近,屬于近接施工。在新建立交樁基施工過程中,由于鉆孔擾動、施工荷載等因素會引起地層產(chǎn)生移動和變形,導(dǎo)致附存于地層中的區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)隨之發(fā)生移動和變形。通過數(shù)值模擬,分析橋梁樁基施工對隧道結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及位移影響,進一步對橋梁設(shè)計及施工方案進行優(yōu)化,以減小近接施工的影響,規(guī)避一定量風(fēng)險。通過數(shù)值模擬軟件Midas/GTS計算得出的管片位移、盾構(gòu)隧道拱頂最大沉降變形與徑向收斂變形均未超過控制標(biāo)準(zhǔn),其模擬計算結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)基本相符。
【圖文】：

帕?次跨越地鐵隧道，跨徑/梁高為(28.7+26.3)/1.8m，采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。橋梁施工步驟為:依照橋梁基礎(chǔ)布置，于設(shè)計位置事先壓入鋼護筒(漸挖漸壓靜壓法施工，施工完畢不拔除)→采用振動相對較小的施工設(shè)備，在鋼護筒內(nèi)成孔，穿過盾構(gòu)區(qū)域至設(shè)計樁底高程→成孔后放置樁基鋼筋籠，完成樁基混凝土灌注，成樁后，施作承臺和永久墩→利用永久橋墩的承臺設(shè)置現(xiàn)澆支架臨時墩，安裝架設(shè)貝雷片或軍用梁以及模板→完成梁體澆筑并養(yǎng)護到設(shè)計要求→施工橋面系及附屬結(jié)構(gòu)，拆除臨時墩成橋。B、D匝道跨越地鐵位置關(guān)系如圖1和圖2所示。B、D匝道橋梁樁基設(shè)計尺寸、受承臺頂支反力(標(biāo)準(zhǔn)值)及與地鐵位置關(guān)系情況如表1所示。圖1立交跨越地鐵平面表1橋梁樁基設(shè)計尺寸、受力及與位置統(tǒng)計匝道B匝道D匝道墩號豎向力/kN橫橋向水平力/kN橫橋向彎矩/(kN·m)縱橋向水平力/kN縱橋向彎矩/(kN·m)樁基根數(shù)×樁徑(d)×樁長/m與地鐵最小凈距/mB17586.0146.73575.6385.05499.32×1.5×505.2B27600.6148.03376.4392.14985.92×1.5×535.1B33771.772.5467.7376.52427.44×1.0×536.4D19001.90.01771.4437.84973.44×1.0×507.5D211253.20.02163.4573.56469.73×1.2×553.8D38920.50.01807.7433.84874.84×1.0×505.9104鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計第61卷

圖2橋梁與地鐵的立面關(guān)系(單位:m)2計算模型建立2.1模型尺寸及相應(yīng)參數(shù)模型尺寸為80m×80m×60m，即南北方向取寬度為80m，，隧道前進方向取寬度為80m，地層埋深取為60m(圖3);盾構(gòu)襯砌厚度為0.35m，樁尺寸見表1，各土層參數(shù)見表2。表2土層參數(shù)統(tǒng)計時代成因QmlQ43alQ42mQ41hQ41alQ3eal編號名稱底層深度/m底層高程/m層厚/m壓縮模量/MPa黏聚力/kPa內(nèi)摩擦角φ/(°)①1雜填土12.861———③3粉土3.20.662.29.0212.326.8④2粉土8.4－4.545.27.969.522.6④3淤泥質(zhì)黏土12.2－8.343.83.5715.59.2④2粉土14.4－10.542.27.969.522.6⑤1粉質(zhì)黏土15.3－11.440.95.493015.4⑥1粉質(zhì)黏土18.2－14.342.95.872515.1⑥2粉土21－17.142.810.822434.9⑦1粉質(zhì)黏土24－20.1436.0428.713.6⑦2粉土25－21.1419.661331.22.2本構(gòu)關(guān)系、邊界條件及荷載模型采用的材料單元本構(gòu)關(guān)系分2種，盾構(gòu)管片結(jié)構(gòu)、樁基、承臺等構(gòu)件采用線彈性模型，土體采用摩爾-庫侖模型進行模擬。土體單元選用八節(jié)點構(gòu)成的六面體三維實體單元。隧道襯砌選用曲面板單元，承臺選用四節(jié)點板單元。樁單元選用了嵌入式梁單元，該單元由2個節(jié)點構(gòu)成，屬于“棱柱狀三維梁單元”。樁土接觸單元采用用于連接不同材料或剛度相差較大材料的無厚度Goodmall單元。隧道襯砌與土的接觸面為曲面，考慮垂直于曲面的壓力，此處設(shè)置彈性邊界單元(彈簧單元)，為了更為實際地模擬曲面襯砌結(jié)構(gòu)與地基的接觸，采用了曲面彈簧的功能。土體模型邊界選用地面支承邊界，即在左右邊界約束x方向的自由度，在前后邊界約束y方向的自由度，在底面邊界約束z方向的自由度，地面不約束自由度。荷載形式包括自重和樁頂荷載。①自重:根據(jù)建立的單元材料容重，計算其體積后?
【作者單位】： 鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司城交分院;
【分類號】：U445.551;U456.3

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本文編號：2528289