资源描述：
《城市地下铁道连拱隧道群施工技术研究论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、城市地下铁道连拱隧道群施工技术研究论文.freel,开挖高度为10.076m,跨矢比为1∶0.5,.freel,大洞衬砌后跨度为11.4m,中墙厚度为1.6m。三连拱隧道开挖跨度为19.9m,开挖高度为7.885m,跨矢比为1∶0.1。连拱隧道段的围岩自上而下有:人工填土层、冲—洪积砂层、冲积—洪积土层、河湖相沉积土层、可塑状残积土、硬塑—坚硬状残积土、全风化岩层、强风化岩层、中风化层和微风化层。隧道通过地层岩质较为均一,强度较高,承载能力强,稳定性好。隧道拱顶覆盖层厚度为15.5~18m,其中拱顶Ⅳ级围岩层厚度为5.6~
2、7.6m。连拱隧道段地下水埋深为2.28~4.1m,主要是第四系孔隙水和裂隙水。2双连拱段施工方案比选由于连拱隧道段结构比较复杂,隧道断面变化较大,施工工序繁复,施工难度高,施工周期长,所以选择一个好的施工方案对优质高效完成连拱隧道段的施工尤为重要。选择施工方案时主要考虑以下几个方面:(1)施工安全和结构安全;(2)施工难度;(3)施工周期;(4)经济效益。本着这四条原则,经过施工方案的研究和论证,选出下面两个施工方案进行比较甄选。2.1单一式中墙施工方案该方案的主要施工步骤及措施如下:(1)从右线双连拱小洞隧道内向折返线
3、侧进行临时施工通道、双连拱和三连拱中墙施工,完成后中墙及时支撑,施工时防止偏压。(2)中墙衬砌施工完成后,按照“先小后大、封闭成环”的原则,用台阶法进行右线施工,用CRD工法进行折返线大跨度隧道施工。(3)当折返线侧施工到三连拱隧道中墙后,再按照右线中墙施工方法进行三连拱和双连拱中墙施工,这期间右线停止掘进,直到中墙施工完成。(4)折返线侧中墙施工完成后,右线继续往前施工。该工法为国内连拱隧道常规施工工法,广州地铁、南京地铁和北京地铁中均有应用,并能安全顺利地完成隧道群的施工。但是对以往的工程实例和施工技术的研究可以发现,
4、该方案还存在不足和缺陷。(1)本方案运用于本工程上,在短短的21.11m的连拱隧道内,隧道的初期支护和二次衬砌间将转换4次,转换过于频繁。(2)中墙和边洞隧道衬砌涉及的防水层施工、钢筋工程、模板工程、混凝土浇注均需多次转换,施工周期长达2个月。(3)衬砌完成后,中墙防偏压支撑和材料设备的投入,导致施工成本增高,经济效益降低。2.2分离式中墙施工方案该方案的主要施工步骤及措施如下:(1)将不等跨双连拱隧道改为两个单洞,变更为分离式中墙,先从右线单线隧道往前施工。(2)对三连拱隧道先不施作中墙衬砌,按单线工况通过。(3)对右线
5、的大断面双连拱隧道按照CRD工法侧壁通过。(4)折返线侧则按照右线相反的施工顺序进行施工。采用本方案实际就是按照两条单线的施工方法进行,与上一方案进行对比后,具有如下优点:(1)减少施工工序,加快工序的衔接转换。(2)降低了施工难度,缩短了施工周期。(3)降低了施工成本,提高了经济效益。(4)变单一式中墙为分离式中墙,彻底地解决了连拱隧道结构的防水上的缺陷。(5)三连拱隧道中洞后期施工,相当于大跨度隧道预留了核心岩体,有利于两侧双连拱隧道施工安全(表1)。3三连拱段施工方案从右线直接进入三连拱隧道,其支护参数以原设计进行,
6、格栅全环安设,按设计全环喷射混凝土,并加强中墙拱顶处的锚杆设置(折返侧同右线施工方法),在中墙施工时需要破除隧道格栅接头处设一纵向加强梁。严格控制每循环开挖进尺,格栅间距为0.6m/榀。中墙开挖采用微差弱爆破方案(有条件尽量采用静态爆破方案),最大限度地减少对中墙岩层和已衬砌隧道的扰动,确保施工安全。中墙开挖完成后,立即进行二次衬砌。中墙施工完成后对中墙空隙进行回填,加千斤顶支护。一侧施工完成后,才进行另一侧中墙施工。当两侧中墙施工完成后,及时进行两侧单洞隧道的二次衬砌,然后进行三连拱隧道中间岩体的开挖和衬砌。施工中应特别
7、注意三连拱隧道中墙处的沉降和收敛变形,如出现异常现象,立即进行加固处理。4施工时结构受力性态分析将不等跨双连拱的中墙取消,改为分离式中墙,在国内城市地下铁道工程中尚未有类似工程设计及施工经验,也没有类似隧道结构设计,因此结构是否安全,以及施工过程中工序转换时施工是否安全,将是本方案研究的重点。应用ANSYS有限元通用程序软件对不等跨连拱隧道进行数值模拟计算,采用地层-结构的模式对隧道结构的受力和变形进行分析(图1、图2、图3)。所取受力范围水平方向沿隧道横断面方向以洞跨的3倍为限,垂直方向上方取至地表、下方以洞跨的3倍为限
8、,单元模型采用DP地层材料的弹塑性实体,隧道衬砌采用弹性梁单元模拟,梁单元和实体单元采用藕合方程连接。通过表2中的数据分析可以看出,大隧道在施工时对小隧道的影响较大,如果对小断面隧道采用必要的加强措施,并控制临时支撑的纵向拆除间距,该方案是有益并可行的。5施工关键技术及对应措施连拱隧道段的施工是需要在严
