资源描述：
《盾构下穿铁路箱涵施工变形控制技术研究.doc》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、摘要:结合南昌地铁1号线区间隧道在丁公路北站一师大南路站区间下穿京九铁路箱涵桥工程，采用有限差分程序对盾构施工过程屮土层及结构的变形进行r仿真计算，分析r隧道施丁对铁路桥、公路路面与轨道结构的爆响。计算结果表明，框构桥的整体沉降最大沉降量超过标准限值，必须对框构桥底板下部土层进行加固，建议检测框构桥底板脱空程度，及时进行注浆加固处理，以保证地铁隧道安全顺利穿过运营铁路桥。关键词:盾构隧道框构桥沉降变形近年來，随着我国基础设施建设工程的开展，城市轨道交通得以持续快速发展，地恢下穿既有建（构）筑物工程较
2、多，这类工程施工难度高、风险大，一旦出现问题，将会造成极大经济损失。因此，开展地铁下穿既有建（构）筑物丁程变形控制技术研究，保证既有设施安全服役，具有十分巫要的意义。本文以南昌地铁1号线盾构穿越京九铁路箱涵为例，重点研究盾构下穿过程屮既有铁路箱涵桥、公路及地铁区间隧道的变形情况，提出相应的变形控制技术，为类似工程提供参考。1工程概况南昌地铁1号线区间隧道在丁公路北站一师大南路站区间需下穿京九铁路箱涵桥。勘察场地为赣江II级阶地，地喪设防烈度为VT度。勘察期间（枯水期）区段地下水水位标高为9.68〜1
3、1.22m,地下水位位于隧道顶板以上。京九铁路箱涵桥基础底标高为11.70m,基础底距隧道7.12mo工程位置及地层情况见图1o2沉降计算分析2.1计算模型与参数隧道及铁路桥模型均采用现场实际尺寸，框构桥模型为50.00mx37.10mx55.80共划分131886个单元，140343个节点。考虑到框构桥与各层土体在初始应力平衡及加载期间会出现滑移与脱空，在框构桥与土层之间建立接触面。计算模型如图2所示。细砂〒卵石42086420864202221Irm024-W3H直一粗砂岡砾V强风化粉砂质泥岩M
4、中风化粉n砂质泥岩图1盾构穿越地层分布图2有限元计算模型计算采用弹塑性三维地层与结构共同作用模式，地层、支护结构等参数均参照前期的现场勘察报告选取。参数如表1所示。区间隧道支护参数如表2所示。细砂〒卵石42086420864202221Irm024-W3H直一粗砂岡砾V强风化粉砂质泥岩M中风化粉n砂质泥岩图1盾构穿越地层分布图2有限元计算模型计算采用弹塑性三维地层与结构共同作用模式，地层、支护结构等参数均参照前期的现场勘察报告选取。参数如表1所示。区间隧道支护参数如表2所示。农1地层参数地层编号及名
5、称重度/(kN/m3)变形模量/MPa黏聚力/kPa内曝撩角(°)①基床填土19.6030.0()43.0②杂填土18.0014.6020.0020.00.32③粉质黏土19.609.0447.0017.()0.28④细砂19.5021.00030.00.28⑤粗砂19.8027.()0035.00.28⑥岡砾20.0032.00040.00.28⑦卵石20.0037.0042.0⑧I强风化粉砂质泥岩22.5041.00⑨中风化粉砂质泥岩23.()032.()0衣2支护结构计算参数项目名称重度/(k
6、g/m3)杨氏模址/MPa泊松比管片25003.45xlO40.16同步注浆加固区22001000.21盾壳78002.1xIO110.32管片幅宽1.2m,厚度为0.3m,盾构机主机长度为8.0m・盾构外径6.1m,同步注浆压力上部为0.20MPa,下部取为0.15MK,学子血土压平衡力0.20MF^o公路荷载按照均布荷载施加，取为20.00kPa。列车荷载按照ZK荷载施加，荷载如图3所示。200kN200kN200kN200kN—ii钢轨1.80m2.94m1.80m图3列车荷我图式2.2正常施
7、工计算结果分析本次计算用提高土体力学参数的方法模拟盾尾同步注浆加固效果,首先掌子面施加顶进压力,盾壳支撑上覆土圧力，待盾尾脱离后，激活管片单元，并在盾尾上部土层表面施加同步注浆压力，下部施加0.5倍的上部注浆压力，上行和下行隧道前后错开开挖。2.2.1区间隧道围岩的变形分析区间隧道拱顶沉降监测点布置如图4所示。区间隧道拱顶沉降分布如图5所示。5460开挖进尺川、612182430364248o5」Tlas尸$
8、0-
9、2*求炎洪拱m二三*##•♦1I5791顶播顶顶拱tft扰拱拱二二亠图5隧道左线拱顶
10、下沉山图5可知，山于路面荷载与列车荷载的作用，隧道拱顶各测点均产生了轻微的初始沉降。随着开挖环数的增加,由于盾壳的支撑作用,距离掌子面距离近的测点拱顶出现微小沉降,而距离掌子面距离远的测点，对土的扰动较小，沉降量几乎为0,当开挖至第8环时，盾尾脱出，应力得到一定的释放，发生较大沉降量，之后拼装管片，施加注浆压力，拱顶沉降有所减小，当盾尾脱出左线后，该测点沉降最达到最大值22.00mm,超过限值10.00mm。由图6可以看出，右线的开挖与左线的开挖规律相同，最终右线沉降
