分析地铁暗挖隧道施工技术对邻近桥桩的影响.pdf

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1、2014年3月(下旬刊)I路桥工程分析地铁暗挖隧道施工技术对邻近桥桩的影响王焕刚中铁十三局集团第六工程有限公司摘要：地铁作为经济发展、人力调配、资源运输的重要交通设备，在进行其隧道的挖掘过程中往往需要考虑施工周边环境的对其产生的影响。在进行地铁暗挖隧道施工时，需要在地表进行施工井的开凿，当施工完毕后所有的施工任务将选择在地表以下进行．这种不需要破坏地表的方式称之为暗挖技术。这种技术在进行地铁隧道的挖掘过程中最为常见。但是，由于我国交通建设发展的影响，往往在进行地铁暗挖的过程中会与地表上层相邻的桥桩擦肩而过，这就造成了在施工过程中

2、极有可能对临近的桥桩产生影响．造成桥桩的损坏关键词：地铁暗挖：隧道施工：临近桥桩前言采用的二维FLAC软件能有效地模拟地下T程施_r中的力在进行地铁的建设过程中往往大部分的地铁隧道都需要从学问题，如空间效应、时间效应、多物理场耦合效应等．它突破了城市的市IfI心区域传过．这就使在进行地铁隧道建设的过程中一般软件存在的3大瓶颈问题：首先。它很好地考虑了大变形效不可避免的从市政桥梁的基础下或者是周边地理位置穿插而应．方便实现开挖和支护过程：其次．它能借助其他通用程序如过．在进行地铁隧道的施I过程中．由于施r时对地层造成的影ANSYS

3、等完成复杂模型的构建．软件的可视化功能使得所建的响．卣接导致_『在周围临近的桥桩下将产生一种不利的负摩擦有限元模型能够很好地逼近实际的T程物理模型使计算更加力使周的地层土壤}I『现松弛、变软的现象．最终导致桥梁小现趋于合理；第，它具有一般软件很难达到的收敛效果．使得在沉降甚至导致桥梁现损坏所以在进行地铁暗挖隧道的工程复杂的空间效应分析中成功模拟开挖支护过程变得更加方便中．一旦相关的工程需要经过邻近具有桥桩的地方．就需要通过2．1计算模型的建立合理的分析对其进行影响的评估．最终通过研究．制定合理的解l1计算域的确定，、决方案．尽量

4、的减小在施T过程中邻近桥桩所造成的影响2)边界条件。模型侧面和底面为位移边界。侧面限制水平位一、浅埋暗挖法移．底部限制垂直移动．模型顶面为地面．取为自南面在进行地铁隧道的挖掘过程中．往往会选用暗挖以及浅埋3)计算力学模型。FLAC中提供了10种内嵌的材料本构模暗挖的处理方法进行隧道的施丁．南于地铁的隧道需要在距离型．包括1种“空”模型fNULL模型1、3种弹性模型和6种塑性模地表较深的地方进行隧道的开挖处理．所以在进行隧道施工的型被设定为NULL模型的单元表示从模型中删除的单元．但是过程中．使用合理的隧道开挖技术对隧道的施工以及

5、临近桥梁在计算过程中．它可以随时被激活．NULL单元的应力将被自动设均具有一定的影响置为0．使用NULL单元可以很好地模拟开挖和回填．该计算中暗挖法暗挖法是在特定条件下．不挖开地面．全部在地下进隧道开挖部分的模拟就是使用NUIL模型因为是城市土质地铁行开挖和修筑衬砌结构的隧道施T力一法。暗挖法主要包括：钻隧道．故嗣岩的计算力学模型选用Mohr-Coulomb弹塑性模型爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中尤41支护措施模拟以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛．冈此．本文着重介绍这两①管棚加固嗣岩采用改善同岩参数的

6、等效方法进行考虑．注种方法。浆效果可视为在隧道同岩中形成了约lm左右环状的加固罔该浅埋暗挖法即松散地层的新奥法施T．新奥法是充分利，}=H模型中加同圈采用弹性单元模拟．密度2．2g／ciqq．压缩模量嗣岩的自承能力和歼挖面的空间约束作用．采用锚杆和喷射混100MPa．泊松比03凝土为主要支护于段．对同岩进行加固．约束同岩的松弛和变②格栅钢拱架+喷混凝土采用拱壳弹性单元模拟，弹性模量形．并通过对同岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施175GPa．泊松比0．20，密度2．5g／cm。工。浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定

7、的上层和软弱5)桥桩及桩一土相互作用的模拟。桥桩采用Dile单元。3排破碎岩层施工而提出来的．如深圳地铁区间隧道大部分采用了桥桩全在河槽以外．桥桩与土体之间的相互作用则拟通过桩单元浅埋暗挖法施工上的法向和切向连接弹簧来实现浅埋暗挖法的施工技术特点：围岩变形波及地表；要求刚性三、隧道侧穿对邻近桥桩的影响支护或地层改良：通过试验段来指导设计和施工地铁在地下的建设过程中．往往是通过暗挖的方式在地表以浅埋暗挖法施工隧道时．应根据工程特点、围岩情况、环境下直接进行隧道的开挖．一旦开挖的隧道经过的路径周围出现了要求以及施工单位的自身条件等．

8、选择适宜的开挖方法及掘进桥桩就有可能是对其造成影响由于地下挖掘对地表以下地层方式施工巾区间隧道常用的开挖方法是台阶法、CRDT法、眼的土壤、结构等都会造成相应的改变，所以难免不会发生连锁反镜T法等：城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法应．对邻近的桥桩产