【摘要】：隨著城市人口的急劇增長,對于快速、準時、大運量公共交通的需求不斷增大,城市地下軌道交通發(fā)展越來越快,軌道交通線網(wǎng)越來越密集,但是,由于早期規(guī)劃設計等原因,不可避免的會出現(xiàn)新建線路下穿既有線的工程。如果在下穿工程中設計施工不當,使上方既有隧道結(jié)構(gòu)變形超過控制要求,影響既有線的正常運營和結(jié)構(gòu)的安全性,甚至可能造成災難性的后果。本文通過案例統(tǒng)計分析、精細化數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測等手段,研究不同結(jié)構(gòu)形式既有地鐵隧道的變形特征。同時,采用北京地鐵6號線朝陽門～東大橋區(qū)間隧道下穿既有地鐵2號線朝陽門站工程實例實測結(jié)果,對研究結(jié)論做反向驗證,主要的工作及成果如下:(1)針對22個北京新建地鐵下穿既有線工程案例,同時搜集了 18組數(shù)據(jù),整體式既有隧道在變形縫處會出現(xiàn)不連續(xù)的變形,既有隧道的變形剛性特征明顯;對于無變形縫的整體式既有隧道的變形為柔性;對于盾構(gòu)拼裝式結(jié)構(gòu),下穿施工中既有隧道的變形也為柔性。表明變形縫對既有結(jié)構(gòu)的變形特征有明顯影響。(2)根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,既有隧道管節(jié)變形主要表現(xiàn)為整體沉降、剛性旋轉(zhuǎn)和撓曲變形,同一個下穿工程中,既有隧道的不同位置處管節(jié)的變形特征不同,不同的下穿工況,既有隧道的管節(jié)變形特征也不相同。(3)通過數(shù)值模擬計算,基于新建隧道與既有隧道變形縫相對位置的角度給出多種不同的穿越工況,分析不同工況既有線的整體變形及各管節(jié)的變形特征。相同施工條件下,新建隧道與既有隧道變形縫相對位置不同,既有結(jié)構(gòu)變形特征不同。當隧道軸心位于變形縫正下方,既有隧道的沉降大,變形范圍小,管節(jié)主要以剛性旋轉(zhuǎn)為主;當隧道軸心位于管節(jié)正下方,既有隧道管節(jié)撓曲大,變形縫處管節(jié)差異沉降大。(4)建立土體-管片-螺栓三維非連續(xù)接觸模型,基于管片與土體、管片接頭之間的非連續(xù)性,計算分析既有盾構(gòu)拼裝式隧道的變形特點。穿越施工中,既有盾構(gòu)拼裝式隧道整體變形呈現(xiàn)柔性特征,盾構(gòu)管片之間張開角小,變形主要由管片下沉造成。(5)針對不同的土層參數(shù)、既有隧道埋深、既有隧道剛度三個因素,分析不同因素對既有隧道變形的影響:①隨著土層參數(shù)增強,既有隧道的整體變形及管節(jié)變形均以反比例關(guān)系減小。②隨著既有隧道埋深增加,既有隧道的整體變形及管節(jié)變形均以線性比例增加;③對于含變形縫的整體式隧道,隨著剛度的增大,既有隧道沉降減小,變形范圍增大,管節(jié)的整體沉降和差異沉降變化很小,但撓曲隨剛度的增大減小。(6)通過計算分析及案例統(tǒng)計分析,認為下穿新建地鐵下穿既有線工程中,含變形縫的整體式隧道整體變形為剛性,對于無變形縫的整體式隧道和盾構(gòu)拼裝式隧道整體變形為柔性,同時,通過與實際工程案例進行對比分析,闡明了數(shù)值計算和實測的關(guān)系,對本文研究作了驗證。
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U455
【圖文】：

地鐵線路規(guī)劃者根據(jù)城市規(guī)模的大小和城市布局特點，在設計規(guī)劃整個鐵的布局時，會有不同的方法和理念，城市軌道交通的分布形式主要有棋盤和環(huán)形輻射狀布局，城市地鐵的建設必然會帶來車站及區(qū)間的交叉換乘問時間的角度來看，交叉換乘問題可以通過同期建設、預留線路及穿越來實同期建設不存在施工對既有地鐵列車的運營問題，預留線路由于考慮了越，所以對既有地下結(jié)構(gòu)的影響較小。穿越則會影響既有地下結(jié)構(gòu)的安全，越工程的研宄、設計及施工提出了更高的要求。新建地鐵的施工會引起地從而引起一定范圍內(nèi)的既有地下結(jié)構(gòu)變形，使結(jié)構(gòu)承受一定的附加應力。的變形及應力超過了允許值，會引起結(jié)構(gòu)損傷或損傷加劇，嚴重時甚至威安全。因此，研宄新建地鐵穿越施工對既有地下結(jié)構(gòu)的擾動機理、減小影保證既有地下結(jié)構(gòu)的安全，成為地下工程建設的一項重要內(nèi)容。逡逑根據(jù)穿越位置的不同，地鐵隧道的下穿分為車站穿車站、區(qū)間穿車站和區(qū)，目前國內(nèi)地鐵換乘方案大多采�。孕位颍绦螕Q乘模式，一方面是由于邊環(huán)境和地下管線條件的限制，分開布置可以減小地面出口的場地要求；另是由于地鐵穿越施工中，對新線開挖引起的既有運營中地鐵線路的變形控

ｉｉ一－被姫突義：逡逑ｓ：：ｓ：邋■貧｜逡逑＿邋１．逡逑圖１－１北京市地鐵２０２０年規(guī)劃圖逡逑地鐵線路規(guī)劃者根據(jù)城市規(guī)模的大小和城市布局特點，在設計規(guī)劃整個城市逡逑地鐵的布局時，會有不同的方法和理念，城市軌道交通的分布形式主要有棋盤狀布逡逑局和環(huán)形輻射狀布局，城市地鐵的建設必然會帶來車站及區(qū)間的交叉換乘問題。從逡逑建設時間的角度來看，交叉換乘問題可以通過同期建設、預留線路及穿越來實現(xiàn)。逡逑其中同期建設不存在施工對既有地鐵列車的運營問題，預留線路由于考慮了線路逡逑的穿越，所以對既有地下結(jié)構(gòu)的影響較小。穿越則會影響既有地下結(jié)構(gòu)的安全，這逡逑對穿越工程的研宄、設計及施工提出了更高的要求。新建地鐵的施工會引起地層變逡逑形，從而引起一定范圍內(nèi)的既有地下結(jié)構(gòu)變形，使結(jié)構(gòu)承受一定的附加應力。如果逡逑結(jié)構(gòu)的變形及應力超過了允許值

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李九章;;既有線提速線路設備的管理和維修[J];鄭鐵科技通訊;2007年03期

2 詹祥元;孟祥偉;;緊鄰鐵路既有線道路改移施工安全管理[J];太原城市職業(yè)技術(shù)學院學報;2018年01期

3 盧榮輝;;鐵路既有線施工現(xiàn)場安全防護管理實踐[J];黑龍江交通科技;2018年04期

4 張祿;;移動式液壓支撐臺架在跨既有線空間剛構(gòu)施工中的應用技術(shù)[J];建筑技術(shù)開發(fā);2017年19期

5 李少杰;;既有線信號工程配合開通施工盯控[J];科技創(chuàng)新與應用;2017年04期

6 王行苗;;淺談鄰近既有線深路塹石方開挖技術(shù)[J];建材與裝飾;2016年50期

7 馮正國;;淺談鐵路既有線施工的經(jīng)驗及作法[J];建材與裝飾;2016年51期

8 鄭哲;;臨近既有線控制爆破技術(shù)及其應用[J];低碳世界;2017年08期

9 胡云華;;淺析鐵路既有線橋涵頂推施工中的新技術(shù)要點分析[J];城市建設理論研究(電子版);2017年07期

10 李繼雷;;扒砟犁在既有線無縫線路更換中的應用[J];建筑技術(shù)開發(fā);2017年09期

相關(guān)會議論文 前10條

1 韓靜玉;周紅芳;;鐵路二線下穿既有線施工技術(shù)[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 海建工;兀杰偉;;既有線施工的實踐與思考[A];鐵道工務論文集（第3冊）[C];2004年

3 安洪祥;王華強;;應用彈性波探測既有線橋梁墩臺不明基礎[A];推進鐵路新跨越加快經(jīng)濟大發(fā)展——中國科協(xié)2004年學術(shù)年會鐵道分會場論文集[C];2004年

4 項川;韓新平;;既有線提速后橋梁養(yǎng)修工作的思考[A];高速重載與普通鐵路橋隧運營管理與檢測修理技術(shù)論文集（上冊）[C];2010年

5 余紹山;;既有線撥接施工安全控制的難點與對策[A];第三屆鐵路安全風險管理及技術(shù)裝備研討會論文集（中冊）[C];2012年

6 姚中華;;既有線提速平面曲線標準探討[A];湖北省土木建筑學會學術(shù)論文集（2000-2001年卷）[C];2002年

7 李哲宇;;黃河鐵路大橋跨越京廣線既有線施工風險研究[A];2012年11月建筑科技與管理學術(shù)交流會論文集[C];2012年

8 王崎;;既有線原位更換等跨度鋼梁技術(shù)探討[A];鐵道工務論文集（第3冊）[C];2004年

9 肖景勝;;既有線施工安全組織與關(guān)鍵控制[A];第三屆鐵路安全風險管理及技術(shù)裝備研討會論文集（上冊）[C];2012年

10 蔡林;郭棟林;;鐵路運營線技術(shù)改造中施工配合探討[A];甘肅省科協(xié)年會鐵道分會場“蘭武二線建設研討會”論文集[C];2004年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 本報通訊員 許鵬健 曹鐵栓 劉歡歡;研制“秘方” 治愈既有線施工“疑難雜癥”[N];人民鐵道;2017年

2 記者 肖培清 通訊員 趙晶晶;鄭州局動車組上線10年發(fā)送旅客超1億[N];人民鐵道;2017年

3 通訊員 曾波;既有線列車乘務員與高鐵列車“親密接觸”[N];人民鐵道;2013年

4 陳雪儒 周德林;十五局二處�！鞍病钡梅� 除“患”有方[N];中國鐵道建筑報;2000年

5 丁文成;引科技，安全有了護身符[N];中國鐵道建筑報;2000年

6 中國鐵道建筑總公司;關(guān)于搞好春節(jié)期間安全工作的緊急通知[N];中國鐵道建筑報;2001年

7 尤德國 邵生祥;株六叫得響 引來金鳳凰[N];中國鐵道建筑報;2001年

8 本報通訊員 張春軒 本報記者 李佩山;戰(zhàn)菏日，再展鐵軍雄風[N];中國鐵道建筑報;2001年

9 王立武 曾正賢;永恒的主題[N];中國鐵道建筑報;2001年

10 特約通訊員 劉海發(fā);身在險中保平安[N];中國鐵道建筑報;2001年

相關(guān)博士學位論文 前7條

1 楊海平;地鐵下穿既有線施工擾動變形控制關(guān)鍵技術(shù)應用研究[D];中國地質(zhì)大學（北京）;2009年

2 張國亮;緊鄰既有線地鐵車站深基坑工程穩(wěn)定與變形特性研究[D];中南大學;2012年

3 穆鑫;我國既有線運用27t軸重貨車技術(shù)經(jīng)濟研究[D];西南交通大學;2014年

4 羅建;客運專線與既有線合理分工及協(xié)調(diào)優(yōu)化研究[D];西南交通大學;2010年

5 黃博;動力荷載下地基與下穿隧道體系的相互作用性狀研究[D];中國礦業(yè)大學(北京);2015年

6 賈華強;高速鐵路接收及運營管理相關(guān)問題研究[D];西南交通大學;2012年

7 趙衍發(fā);淺埋暗挖法下穿既有地鐵車站的風險控制[D];北京交通大學;2013年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 柯成建;城市暗挖隧道下穿不同結(jié)構(gòu)形式既有線變形特性分析[D];北京交通大學;2018年

2 李秋全;基于BIM技術(shù)的鄰近鐵路既有線連續(xù)箱梁轉(zhuǎn)體施工組織方案研究[D];西南交通大學;2017年

3 孟令志;大斷面平頂直墻車站密貼下穿既有線風險控制技術(shù)研究[D];北京交通大學;2017年

4 潘政;隧道近距離下穿地鐵既有線不等強注漿控制變形技術(shù)研究[D];北京交通大學;2017年

5 晁陽;車務系統(tǒng)在鐵路既有線施工維修中存在的安全管理問題與應對措施[D];中國鐵道科學研究院;2015年

6 高繼宇;鐵路既有線大型施工項目結(jié)合部安全管理研究[D];西南交通大學;2010年

7 劉喜春;既有線提速的工務設備及相關(guān)問題研究[D];西南交通大學;2004年

8 李強;既有線擴能改造施工安全評價[D];石家莊鐵道大學;2015年

9 周發(fā)明;既有線客運站旅客服務系統(tǒng)集成方案研究[D];西南交通大學;2014年

10 張焱;隧道穿越既有線托換施工中的微沉降控制技術(shù)應用研究[D];中國地質(zhì)大學（北京）;2009年

本文編號：2731878