【摘要】：隨著我國城市地下空間的大力發(fā)展,新建地鐵隧道近接施工將會越來越多。然而盾構隧道施工會對周圍的土體產(chǎn)生擾動,進而影響附近的地下結構,甚至造成地下結構的開裂、損害或引起滲漏等嚴重事故。本文以鄭州地鐵14號線奧體中心站~星空路站區(qū)間下穿星海路地下交通環(huán)廊為工程背景,基于工程實際情況對盾構下穿無上覆土和有上覆土地下交通環(huán)廊(以下簡稱環(huán)廊)兩種工況分別進行了建模分析。研究了盾構下穿環(huán)廊施工過程中環(huán)廊位移和附加內(nèi)力的變化規(guī)律;分析了不同控制措施對環(huán)廊沉降及附加內(nèi)力的影響規(guī)律;并結合工程實測數(shù)據(jù)和理論分析對模型的可靠性進行驗證。主要研究內(nèi)容及結論有以下幾個方面:(1)工程的重難點在于新建地鐵區(qū)間與環(huán)廊之間的凈距較小,最小距離僅為0.5m,下穿施工會對環(huán)廊產(chǎn)生較大的影響。根據(jù)現(xiàn)有的技術規(guī)范,并結合區(qū)間隧道下穿段周邊環(huán)境以及過去的經(jīng)驗,確定了環(huán)廊的控制指標:豎向變形控制值為±10mm,附加應力最大變化控制值為±80 kN/m~2。(2)盾構右線下穿無上覆土環(huán)廊時,對環(huán)廊的影響范圍為盾構開挖掌子面距下穿點約-12m~18m,環(huán)廊沉降最大值為8.806mm,附加應力最大變化值為30.042 kN/m~2;盾構左線下穿有上覆土環(huán)廊時,對環(huán)廊的影響范圍為盾構開挖掌子面距下穿點約-15m~21m,環(huán)廊沉降最大值為3.891mm,附加應力最大變化值為44.26 kN/m~2,均滿足控制標準。(3)對下穿區(qū)域土層進行高壓旋噴樁加固,能夠大幅度減小無上覆土環(huán)廊的沉降值;隨著環(huán)廊底部反壓力的增大,環(huán)廊沉降值逐漸增大,附加應力逐漸減小;盾構右線下穿無上覆土環(huán)廊時,減小環(huán)廊厚度能夠減小環(huán)廊最大附加應力和沉降值,然而盾構左線下穿有上覆土環(huán)廊時,增大環(huán)廊厚度能夠減小環(huán)廊最大附加應力和位沉降值。(4)工程實測數(shù)據(jù)表明:盾構右線下穿施工過程中,環(huán)廊沉降最大值為6.2mm,滿足沉降控制值標準值±10mm;環(huán)廊最大附加應力變化值為99.22 kN/m~2,已經(jīng)超過了控制標準值±80 kN/m~2,現(xiàn)場進行后注漿后,環(huán)廊附加應力從123.05 kN/m~2降到77.18kN/m~2;盾構左線下穿施工過程中,環(huán)廊沉降最大值為2.6mm,環(huán)廊最大附加應力變化值為44.26 kN/m~2,均滿足控制標準。
【學位授予單位】：河南工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U455.43
【圖文】：

對于正在快速發(fā)展中的城市，城市中心地下空間土地資源可持續(xù)、高效、合理利用顯得尤為重要。近年來，隨著科學技術和制造業(yè)的進步，盾構法施工工藝日益成熟，它有著對周邊環(huán)境影響小、施工速度快、地層適應性強、施工質(zhì)量高等特點[2]，成為了現(xiàn)今修建地鐵的首選方法，地鐵在城市中，有著運輸能力高、速度快、占用少量的地面土地資源，符合我國倡導的“綠色交通”發(fā)展理念。鄭州市是我國中部地區(qū)重要的中心城市，也是國家重要的綜合交通樞紐城市。鄭州市于 2000 年啟動了軌道交通規(guī)劃編制工作。按照國務院批復的《中原經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃（2012-2020 年）》和《航空港區(qū)發(fā)展規(guī)劃》提出的總體要求，鄭州市組織編制了《鄭州航空港經(jīng)濟綜合實驗區(qū)概念性總體規(guī)劃（2013-2040）》。最新的鄭州市軌道交通遠景年線網(wǎng)方案由 21 條線路組成（主支線按一條線路統(tǒng)計），總里程 970.9km。隨著地下軌道交通的快速發(fā)展，地鐵施工近距離下穿建（構）物的施工工況將越來越多。圖 1-1 和圖1-2 分別為鄭州市 2030 年和 2050 年軌道交通規(guī)劃圖。

地鐵施工近距離下穿建（構）物的施工工況將越來越多。圖 1-1 和圖1-2 分別為鄭州市 2030 年和 2050 年軌道交通規(guī)劃圖。圖 1-1 鄭州市 2030 年軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃圖 圖 1-2 鄭州市 2050 年軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃圖本課題依托的項目為鄭州地鐵 14 號線奧體中心站～星空路站區(qū)間下穿星海路地下

交通環(huán)廊工程，區(qū)間隧道采用盾構法施工，且環(huán)廊沉降標準對下穿施工有較高的要求，是盾構下穿工程中的重點和難點，下穿區(qū)域衛(wèi)星云圖示意圖如圖 1-3 所示。該工程主要特點如下：(1) 環(huán)廊尺寸較大，且為曲線環(huán)廊下穿區(qū)間的環(huán)廊尺寸為 11.0m×6.5m，環(huán)廊尺寸較大且環(huán)廊為曲線型，在國內(nèi)外下穿工程中較為少見。(2) 環(huán)廊與隧道的最近距離僅為 0.5m由于環(huán)廊與隧道的距離僅為 0.5m，屬于“近距離”下穿施工，盾構下穿施工會對環(huán)廊產(chǎn)生影響。(3) 施工工況不同在右線盾構下穿環(huán)廊時，環(huán)廊施工完成一周左右，周圍土體和環(huán)廊上部土體未進行回填；在左線下穿環(huán)廊時，環(huán)廊上部土體已經(jīng)回填。

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 龐晉;;城市地鐵盾構法施工隧道質(zhì)量控制簡析[J];智能城市;2019年04期

2 曲勰;;軟土地區(qū)隧道盾構法施工下穿既有隧道影響數(shù)值模擬[J];山西建筑;2018年30期

3 劉新;;蘭州砂卵石地層盾構法施工的困境及解決對策分析[J];建設科技;2016年22期

4 張恒春;張清遐;牛巧云;;盾構法施工同步注漿施工工藝分析[J];河南科技;2017年15期

5 王永喜;郝亞雄;;長距離硬巖掘進中的盾構機主軸承系統(tǒng)管理與維護保養(yǎng)探討[J];城市建設理論研究(電子版);2017年22期

6 余長江;;城市地鐵盾構施工引起的地表沉降分析[J];環(huán)球市場信息導報;2016年42期

7 顧艷陽;;降低盾構法施工成本的措施探討[J];價值工程;2013年01期

8 向昌平;;盾構法施工技術在地鐵建設運用中的技術問題分析[J];中國高新技術企業(yè);2008年08期

9 王世明;;延安東路越江隧道盾構段施工評價初探[J];地下工程與隧道;1988年04期

10 唐經(jīng)世;高國安;何大比;;盾構機械的研究(1)[J];筑路機械與施工機械化;1989年04期

相關會議論文 前10條

1 陳饋;孫謀;;重慶過江隧洞盾構法施工泥水處理技術[A];中國土木工程學會第十一屆、隧道及地下工程分會第十三屆年會論文集[C];2004年

2 沈建奇;金先龍;丁峻宏;李根國;王吉云;;盾構法施工三維并行數(shù)值模擬方法研究[A];首屆工程設計高性能計算（HPC）技術應用論壇論文集[C];2007年

3 王暖堂;;城市地鐵盾構法施工中的測量技術[A];第四屆中國巖石錨固與注漿學術會議論文集[C];2007年

4 戴潤軍;;淺談盾構法施工對地層的影響及防治[A];中國中鐵隧道集團2007年水底隧道專題技術交流大會論文集[C];2007年

5 王明勝;;盾構法施工水下隧道控制管片上浮施工技術[A];中國土木工程學會第十三屆年會暨隧道及地下工程分會第十五屆年會論文集[C];2008年

6 朱忠隆;張慶賀;;盾構法施工對土體影響理論與試驗研究[A];第一屆海峽兩岸隧道與地下工程學術與技術研討會論文集（下冊）[C];1999年

7 張貝林;;盾構法施工在砂礫層中的初始掘進技術[A];2014中國城市地下空間開發(fā)高峰論壇論文集[C];2014年

8 卿偉宸;廖紅建;錢春宇;;盾構法施工影響地面最大沉降的若干因素分析[A];中國土木工程學會第十二屆年會暨隧道及地下工程分會第十四屆年會論文集[C];2006年

9 黃士興;談偉忠;;地鐵隧道盾構法施工的質(zhì)量標準和質(zhì)量控制[A];中國土木工程學會隧道與地下工程學會地鐵專業(yè)委員會第十二屆學術交流會論文集[C];1998年

10 陳鴻;;盾構過硬巖段掘進困難施工總結[A];2017中國建筑施工學術年會論文集(專業(yè)卷)[C];2017年

相關重要報紙文章 前10條

1 本報評論員 劉嬋;出實招解決城市停車難問題[N];河南日報;2017年

2 曾正賢;王立武;鐘儒華;全國紀錄是這樣被刷新的[N];中國鐵道建筑報;2003年

3 記者 江耀明 通訊員 楊廣臣;一口吃進800米 一步跨上新高度[N];中國鐵道建筑報;2008年

4 通訊員 周廣寬 趙曉搏;科技攻關亮點頻出[N];中國鐵道建筑報;2009年

5 本報記者 付毅飛;國產(chǎn)盾構加速地鐵建設[N];科技日報;2005年

6 本報記者 張玉明 胡靖琛 通訊員 李芬芬 李露;夯聲風語聽無盡 匠心激情寫華章[N];建筑時報;2018年

7 上海市政工程設計研究院 溫竹茵　周質(zhì)炎;盾構法施工隧道的縱向受力分析[N];中華建筑報;2009年

8 乾鑠;我國首條盾構法施工的水下鐵路隧道貫通[N];中國建材報;2011年

9 本報記者 黃強 通訊員 黃昭穎 熊瑛;地質(zhì)技術創(chuàng)造廣西標準[N];中國自然資源報;2018年

10 嚴彬 張興宇;盾構法聯(lián)絡通道技術國內(nèi)“首秀”[N];中國交通報;2018年

相關博士學位論文 前10條

1 李東海;盾構直削始發(fā)接收支護結構變形機理與控制技術研究[D];北京交通大學;2019年

2 汪洋;砂卵石地層盾構施工對鄰近結構物的影響研究[D];西南交通大學;2014年

3 劉義;地下鐵道并行盾構隧道擴建車站結構的理論與試驗研究[D];北京工業(yè)大學;2018年

4 韓磊;非常規(guī)覆土大盾構隧道管片施工荷載及土壓力研究[D];上海交通大學;2017年

5 楊悅;TBM（盾構）施工斜井管片和錨噴襯砌結構力學特性研究[D];中國礦業(yè)大學(北京);2015年

6 張瓊方;軟土地區(qū)盾構作用下土體及鄰近已建隧道響應研究[D];浙江大學;2017年

7 張海波;地鐵隧道盾構法施工對周圍環(huán)境影響的數(shù)值模擬[D];河海大學;2005年

8 鐘小春;盾構隧道管片土壓力的研究[D];河海大學;2005年

9 胡國良;盾構模擬試驗平臺電液控制系統(tǒng)關鍵技術研究[D];浙江大學;2006年

10 杜軍;盾構隧道壁后注漿探測圖像識別及沉降控制研究[D];同濟大學;2006年

相關碩士學位論文 前10條

1 趙文才;大縱坡小曲線半徑盾構隧道下穿對鐵路變形的影響研究[D];河南工業(yè)大學;2019年

2 劉勝歡;盾構近距離穿越地下交通環(huán)廊關鍵技術的應用研究[D];河南工業(yè)大學;2019年

3 張洋;鄭州粉土地層中盾構施工對臨近樁基的影響分析[D];河南工業(yè)大學;2019年

4 孔德駿;填海地質(zhì)復合地層中盾構隧道下穿機場施工的環(huán)境影響研究[D];上海交通大學;2018年

5 林楊輝;廈門軌道交通2號線過海段施工技術及風險控制研究[D];廈門大學;2018年

6 張浩若;盾構雙線隧道施工開挖面間距對地表沉降的影響[D];中國地質(zhì)大學(北京);2019年

7 胡茂興;大直徑盾構施工引起地表沉降研究[D];中國地質(zhì)大學(北京);2019年

8 栗寧;裝配式盾構檢修井加固區(qū)域沉降分析[D];中國地質(zhì)大學(北京);2019年

9 史海中;盾構隧道開挖對鄰近框架結構的變形影響及控制研究[D];內(nèi)蒙古科技大學;2019年

10 牛立峰;呼市圓礫地層盾構施工Peck公式地表沉降預測參數(shù)取值研究[D];內(nèi)蒙古科技大學;2019年

本文編號：2775423