盾构隧道近距离下穿对既有公交节点的影响及施工优化分析

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1、盾构隧道近距离下穿对既有公交节点的影响及施工优化分析第1章绪论1.1课题研究背景现如今社会急速发展，大中城市人口和机动车数量不断的增加，由此带来了被污染的环境、拥堵的交通、严重的耗能等问题已形成综合症并严重阻挡了城市前进的脚步。故大力发展地铁、充分开发地下空间将人流引入地下，改善环境与交通现状已迫在眉睫。据统计，我们国家的城市中包括已有、在建及规划在内，拥有地铁的约30个左右，35年后，建成的轨道交通公里数预计达9000km。就北京地铁发展而言，截至2014年12月份，北京地铁共有18条运营线路，线路总长604千米，车站238个，换乘站47站。其高效、方便、快捷、低能耗

2、、大容量的特点使地铁出行越来越受人们的青睐，数据显示工作日的地铁日均客运量在1000万人次左右，成为世界最繁忙的地铁。这数字告诉我们要加快地铁建设的脚步。据相关文件了解到，截止2016年，北京的地铁总运营里程预计达708km；到2020年，北京的地铁线路预计达30条，总长约1050公里，四环路内站点覆盖率达95%，实现市民步行10分钟到一刻钟至下一车站的目标。北京2020年地铁规划如图1-1。北京地铁建设如火如荼的进行，地铁线网络密度也越来越大，为减少工程量、节约造价，在新线遇到既有线时，工程师往往都弃绕行而择穿越。2050年，预计北京地铁线路中，车站与区间交叉穿越工程

3、的数量达118个[1]，而此类项目施工的时候，既有地铁结构对新线的开挖相对敏感，易受施工扰动影响，当新线离既有地铁结构较近时，对既有地铁造成的影响无法想象，如既有地铁承载力下降甚至破坏、变形过大以致侵入净空、裂缝过大以致影响既有地铁的正常使用、差异沉降过大以致影响既有地铁内轨道交通的正常运营等。故以维护运营地铁安全使用为出发点和最终目标，研究既有轨道交通结构随新线开挖的变位规律，依据相关要求采取措施(如前期注浆)降低影响，确保其安全运营显得很有必要。北京地区下穿工程可见表1-1..1.2国内外研究现状对于近接施工的划分(2003)文献[2]中仇文革教授对地下近接类施工工

4、程进行了较为全面的分类；同时提出近接施工的分区、分度原则，将近接程度影响分区分为A-强影响区、B-弱影响区以及C-无影响区，并分近接度C为五度，即0o~4o，并制定了相应的关于近接度的计算公式，认为算出的近接度C=2o~4o时为强影响区，C=1o时为弱影响区，C=2o时为无影响区，这是一种较为科学的划分近接度的或者说划分风险等级的方法，针对相应的近接度制定相应的近接对策，在安全性施工和经济性施工相互间寻找平衡点；此外还制定了地下工程近接施工处理与解决的流程图，并分析了几个典型的近接施工案例和几类典型近接施工的分区标准和典型对策。对于近接工程施工的研究分析方法可以分为理论

5、方面、经验方面、数值方面、实际监测方面。但是由于近接施工的复杂性，其很多边界条件确定等问题，其理论研究与实际工程相比有着严重的滞后性。然而我们更多的是从很多的实际工程案例中经过多年来积累的经验结合数值分析与现场实测分析来为工程提供更多的经验类比。在现实中，关于近接类工程施工的研究数值分析与检测监测分析往往是不能分离。在工程施工前，数值模拟用来探究施工过程中可能出现的变形趋势并确定实施方案；在施工期间，通过动态监测真实的反映施工过程中对既有结构、新建结构以及地层的影响确保施工过程的安全；施工结束后，通过数值模拟与动态监测数据进行对比，寻求差异与一致，为此后的工程提供经验类

6、比。第2章盾构近距离下穿既有公交节点施工检测监测分析2.1工程背景既有公交节点是既有车站与既有公路隧道共建的公交节点工程，总长约101m，宽约27m，主体结构为地下两层三跨结构，顶板埋深约4.7m，高度为14.95m，既有地铁隧道线间距约19m，受影响范围内无道岔，轨道结构采用60kg/m，1435mm标准轨距，无缝线路，采用混凝土短轨式整体道床，混凝土强度等级为C30。既有公路隧道纵向呈东西方向布设，与既有地铁线路垂直。既有公交节点横剖面如图2-2，新建盾构区间线路采用盾构法施工，断面形式为标准圆形断面，隧道管片外径6m，内径5.4m，厚度0.3m，环宽1.2m，整个

7、区间位于既有公路隧道下方，沿既有公路隧道向东敷设，轨顶埋深为26.718m~26.772m。新建盾构区间出新建车站约10m后下穿既有公交节点，下穿段长约27m，新建盾构区间纵断面与既有公交节点横剖面相对位置关系如图2-3。2.2既有公交节点现状调查与检测对于既有公交节点的检测，是指在穿越施工前，由具有相应资质的检测单位，对该既有公交节点现状进行检测调查，提出安全防护措施，为监测原则及控制标准的确定提供参考，并为下一步工程施工提供依据。采用肉眼观察法对既有公交节点的混凝土结构构件外观进行调查，调查内容包括渗漏情况、锈迹、钢筋锈蚀、露筋、蜂窝