大断面暗挖隧道近距离下穿既有建筑设计方案研究

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1、2014年第1期·131·第40卷总第177期SichuanBuildingMaterials2014年2月DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2014.01.061大断面暗挖隧道近距离下穿既有建筑设计方案研究唐浩峰(林同棪国际工程咨询(中国)有限公司,重庆401121)摘要:以重庆市轨道交通六号线一期上新街站为例,线路的要求,常常根据地形及标高,综合地质情况选择适根据工程实际地质条件和下穿形式,运用MadasGTS对其当的结构形式。进行平面数值计算、衬砌计算、三维数值模拟分析,并提大断面暗挖车站是其中较为复杂的一种,其断面面积出要注意的

2、一些关键问题和控制方法,介绍了在大断面暗大,施工工序多,占地范围广。车站多位于人口、建筑密挖岩石隧道的地质条件下近距离下穿既有建筑的设计方案,集区,部分既有建筑不具备拆迁条件,需要在隧道建设过以供类似的工程参考。程中予以保护。设计时需经过充分计算和模拟数值分析,关键词:隧道;下穿建筑;大断面;暗挖;岩石并在工法和工艺上提出严格的要求,保障既有建筑的安全。中图分类号:U452文献标志码:B1工程概况文章编号:1672-4011(2014)01-0131-04重庆市轨道交通六号线一期上新街站为六号线一期的0前言起点站,与环线上新街站同站台十字换乘。项目位于南岸区随着近年来经济

3、快速发展,城市对轨道交通的需求日上新街,车站基本呈东西走向,起点里程DK12+447．200m,益递增。截止2013年10月,重庆市运营线路已有5条,运终点里程DK12+657．191m,总长209．991m。根据现场地营里程超过140km,日最高客运量突破百万人次,极大的势变化,车站分段分别采用明、暗挖法修建,里程DK12+缓解了城市交通的压力。重庆是一座山地城市,两江交汇,447．200m~DK12+570．391m为暗挖段,DK12+570．391背斜成山,向斜成谷,山高谷深,岭谷相间,地形、地势m~DK12+657．191m为明挖段。上新街车站主体采用岛式较为复杂

4、。轨道交通的结构形式多样,包括:钻爆暗挖、站台,暗挖段复合式衬砌,隧道最大开挖宽度23．2m,高2TBM暗挖、明挖、高架、跨江大桥等。为满足车站及区间度18．5m,断面366m,属大断面隧道。图1车站总平面图楼,砖6、混凝土8。砖6基底标高距离开挖轮廓线极近,2下穿既有建筑风险源及地质情况介绍不具备暗挖条件,在车站施工过程中实施拆迁;混凝土8为条形基础,基础底标高241．6,距离隧道开挖拱顶外轮廓车站在里程K12+501．000~K12+570．391浅埋段上方线竖向仅5．5m。房屋较多,地面建(构)筑物主要为龙门浩小学教师宿舍作者简介:唐浩峰(1981-),男,工程师,

5、硕士,主要从事工程设计方面的工作。·132·2014年第1期2014年2月SichuanBuildingMaterials第40卷总第177期程明暗挖分界里程14里.5心暗挖段明挖段4小什字站45中1上新街站衬砌断面分界里程+口9程09老师宿舍21入.30里1程10程5程0砖3K799程.27里.36里界0混凝土8D出5+界.94里.17里4点54心分.01老师宿舍老师宿舍21分8点5点4+起+中面05混凝土8K挖5+中6+终2121断+砖6D暗21台21K站K道21混凝土8明KK站D车D风砌K69391须拆除D站D车120053800衬D基础标高基础标高效8

6、6800243.500244.000有肋板挡墙00096049基础标高241.6管棚094982结构顶板87750005000227.14894955222.33051757变形缝11100557暗挖段7明挖段图2车站纵剖面图3平面数值计算3．1模型建立车站暗挖隧道初支采用地层结构法计算,用MIDAS-GTS有限元分析软件模拟,岩体力学参数按实际取值,对下穿混凝土8房屋的断面进行验算。混凝土8房屋以每层215kN/m考虑为超载。模拟过程中考虑锚杆和喷射混凝土的作用,开挖步序采用双侧壁导坑法分9步开挖,计算模型左右水平计算范围均取隧道长跨的5倍。二次衬砌的计算,采用荷载结构

7、法计算,衬砌荷载根据埋深和围岩级别按浅埋计算,地基弹簧抗力系数根据围岩级别按TB10003-2005《铁路隧道设计规范》中取值,考虑围岩对衬砌的侧向约束。3．2变形及初支计算计算结果的竖向变形云图如图4所示。图3隧道下穿混凝土8典型地质断面图车站场地位于重庆向斜东翼,第四系土层覆盖薄,以侏罗系中统上沙溪庙组(Js)沉积砂岩和砂质泥岩为主,岩2层倾向298°,倾角68°左右,层间结合很差,尤其在厚层状砂岩下部与砂质泥岩交界处,往往存在薄层状泥化现象。主要发育两组构造裂隙:J1:210°∠70°,一般闭合、平直,间距0．5~3m,