【摘要】：以濟(jì)南軌道交通R1線小半徑盾構(gòu)隧道下穿京滬高鐵橋?yàn)楣こ桃劳?分析盾構(gòu)掘進(jìn)過程中對(duì)高鐵橋的影響,并結(jié)合現(xiàn)場施工條件提出直線形、折線形、曲線形3種隔離樁布局形式,探討其變形控制效果。結(jié)果表明:曲線盾構(gòu)施工引起的周圍土體應(yīng)力狀態(tài)及橋樁變形特征比盾構(gòu)直線掘進(jìn)更加復(fù)雜,在無隔離樁支護(hù)時(shí),橋樁沉降超過1mm的規(guī)范設(shè)計(jì)要求,樁基水平位移高達(dá)3.112mm,高鐵橋變形過大;對(duì)比分析3種隔離樁布局,直線形隔離樁變形控制效果較差,不能完全保證高鐵橋安全,曲線形和折線形隔離樁可有效控制高鐵橋變形,綜合考慮經(jīng)濟(jì)性與施工便捷性,確定折線形隔離樁布局最優(yōu)。研究成果對(duì)小半徑盾構(gòu)隧道隔離支護(hù)施工具有重要指導(dǎo)意義。
【圖文】：

０３５粉質(zhì)黏土１９２０１５．４０．３２６１５中風(fēng)化石灰?guī)r２２００２００．００．２４１００２８１．２隔離樁布局形式盾構(gòu)隧道開挖施工勢必會(huì)造成周圍土體的擾動(dòng)，間接影響已建京滬高鐵橋的變形。為避免開挖過程對(duì)橋樁的附加變形以及加固支護(hù)費(fèi)用，保證隧道結(jié)構(gòu)與高鐵橋的整體穩(wěn)定，根據(jù)設(shè)計(jì)資料中Ｒ１線與Ｒ２線的交叉位置關(guān)系，提出折線形、曲線形、直線形３種隔離樁的布局方案，即在隧道開挖前預(yù)先在隧道兩側(cè)區(qū)域施做隔離樁，起到預(yù)先隔離橋樁的作用，然后進(jìn)行盾構(gòu)掘進(jìn)。隔離樁的布局形式如圖２所示。２曲線盾構(gòu)施工數(shù)值模擬分析２．１數(shù)值模型建立通過有限差分軟件ＦＬＡＣ３Ｄ，對(duì)小半徑盾構(gòu)隧道施工掘進(jìn)過程建立三維精細(xì)化模型，模型尺寸為１６０ｍ×１４０ｍ×６１．６５ｍ（Ｘ×Ｙ×Ｚ），對(duì)其四周進(jìn)行水平約束，底面豎直方向約束，上邊界為自由邊界，土體模型采用Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ彈塑性模型，承臺(tái)、管片、注漿體等混凝土構(gòu)件均采用彈性材料模擬。計(jì)算模型如圖３所示。圖２隔離樁布局形式Ｆｉｇ．２Ｉｓｏｌａｔｉｏｎｐｉｌｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ圖３數(shù)值計(jì)算模型Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ２．２曲線盾構(gòu)掘進(jìn)模擬為準(zhǔn)確模擬小半徑曲線盾構(gòu)隧道的掘進(jìn)過程，特別建立了管片外圍注漿體、隧道左、右側(cè)不同厚度的等代層及盾尾千斤頂推力４分區(qū)（圖４），具體模擬實(shí)現(xiàn)過程如下［７］。１１５第１期王國富等：小半徑盾構(gòu)下穿高鐵橋支護(hù)優(yōu)化及變形控制研究

道開挖前預(yù)先在隧道兩側(cè)區(qū)域施做隔離樁，起到預(yù)先隔離橋樁的作用，然后進(jìn)行盾構(gòu)掘進(jìn)。隔離樁的布局形式如圖２所示。２曲線盾構(gòu)施工數(shù)值模擬分析２．１數(shù)值模型建立通過有限差分軟件ＦＬＡＣ３Ｄ，對(duì)小半徑盾構(gòu)隧道施工掘進(jìn)過程建立三維精細(xì)化模型，模型尺寸為１６０ｍ×１４０ｍ×６１．６５ｍ（Ｘ×Ｙ×Ｚ），對(duì)其四周進(jìn)行水平約束，底面豎直方向約束，上邊界為自由邊界，土體模型采用Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ彈塑性模型，承臺(tái)、管片、注漿體等混凝土構(gòu)件均采用彈性材料模擬。計(jì)算模型如圖３所示。圖２隔離樁布局形式Ｆｉｇ．２Ｉｓｏｌａｔｉｏｎｐｉｌｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ圖３數(shù)值計(jì)算模型Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ２．２曲線盾構(gòu)掘進(jìn)模擬為準(zhǔn)確模擬小半徑曲線盾構(gòu)隧道的掘進(jìn)過程，特別建立了管片外圍注漿體、隧道左、右側(cè)不同厚度的等代層及盾尾千斤頂推力４分區(qū)（圖４），具體模擬實(shí)現(xiàn)過程如下［７］。１１５第１期王國富等：小半徑盾構(gòu)下穿高鐵橋支護(hù)優(yōu)化及變形控制研究

圖４千斤頂分區(qū)Ｆｉｇ．４Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｏｆｊａｃｋ（１）注漿體注漿體用于模擬盾殼與管片之間的注漿層，在盾構(gòu)掘進(jìn)過程分別賦予２種不同參數(shù)來模擬盾尾注漿的凝固過程［８］。開始施做盾構(gòu)管片時(shí)，賦以注漿體１的參數(shù)，用于模擬盾尾注漿尚未凝固，開挖一定距離后，將該環(huán)注漿體賦以注漿體２的參數(shù)，用于模擬盾尾注漿完全硬化。（２）等代層等代層用于模擬刀盤超挖所造成的盾尾空隙，根據(jù)盾構(gòu)機(jī)參數(shù)設(shè)定普通段的等代層厚度為３０ｍｍ；對(duì)于曲線轉(zhuǎn)彎段根據(jù)趙丹［９］關(guān)于曲線盾構(gòu)施工所需間隙的研究，其線路內(nèi)側(cè)超挖量為：δ＝１２Ｒ－Ｄ２（）－Ｒ－Ｄ２（）i幔玻蹋玻郟菔街�，δ为曲线恼E喑諏�；Ｒ为蠁h非拾刖叮唬奈芄構(gòu)芷餼�；盾箟蝥长洱x悸嵌芄夠陸幼爸玫淖饔�，单段妒|淺ざ熱。蹋劍矗懟＃ǎ常┣Ы鋃ネ屏Ψ智Ы鋃ネ屏Ψ智且讕荼竟こ痰畝芄夠Ы鋃シ腫槿范ǖ�，通过调整不同分区的千戒Zネ屏靶諧湯詞迪侄芄棺頌�，千戒Zプ饔糜詮芷系畝芪餐屏Γ捶智嵌確直鷂叮罰

本文編號(hào)：2797372