地铁车站施工对临近桥桩的影响.pdf

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1、隧道与地下工程器Tunne~黩UndergroundEngineering地铁车站施工对临近桥桩的影响冯志(中国水电建设集团路桥工程有限公司，北京100048)摘要：地铁施工对I临近既有建筑物的影响是城市轨道交通中的常见问题。针对某城市临近既有桥桩的地铁车站工程，利用FLAC3~软件对施工过程进行三维数值模拟分析，得出施工对既有桥桩变形和应力的影响，并针对施工中可能发生危险的部位、方式提出相应的控制措施，为施工期间的优化设计和合理施工提供理论指导，以确保既有桥桩的安全。关键词：地铁；车站施工；临近桥桩；FLAC；数值模拟中图分类号：TU473文献标志码：B文章编号

2、：1009—7767(2012)06—0077—06TheInfluencesofSubwayConstructiononAdjacentBridgePilesFengZhi由于受到城市既有环境的制约，临近桥梁基础进，行地铁施工的案例越来越多。以北京为例，目前在建／／／／A',＼,的地铁6号线和10号线二期需穿越城市道路立交桥桥桩达十几处，距桥桩最近的仅为0．19m。上海、广州、土体位移＼深圳等城市的地铁建设中也都遇到了类似问题lll。如何在地铁工程建设中保证临近既有桥梁的安全已是隧道＼／，)／一个十分重要且亟待解决的课题。1桩基临近隧道开挖基本问题介绍Jd．．．

3、．．．一隧道开挖引起的地层位移包括垂直和水平两个方向的分量，当桩基与隧道开挖面的距离较近时，垂直图1桩基临近隧道开挖基本问题示意图方向的位移分量将会在桩基上施加不利的负摩阻力，引起桩基沉降并降低桩基的承载力；水平方向的位移2工程概况分量将会在桩基中引起侧向的变形和弯矩(见图1)。某城市地铁车站工程采用洞桩法施工，左、右线受到隧道一桩一土相互作用的综合影响，地铁施工对临及风道结构均临近某立交桥桥桩(端承桩，长161TI)，近桥桩的影响十分复杂。且呈动态发展变化的规律。由其中风道结构施时与既有桥桩的最小距离仅为于理论分析和模型试验的局限性较大，目前，对这一0．525n

4、l，见图2。依据北京地铁工程临近桥桩的临问题的研究以数值模拟为主l4I。近度分析，该工程属临界施工，需采取特殊加固措笔者针对某城市地铁车站施工对临近既有桥桩施以保证既有桥桩的安全。该工程设计拟采用对近影响的工程问题，利用FLAC。软件对施工过程进行i桥桩范围内的土体进行深层注浆并隔断锚杆桩等加维数值模拟分析，对地铁施丁可能引起的既有桥基变固措施(见图3)来减小地铁车站施工对既有桥桩的形和应力变化进行预测，明确地铁施工对既有桥基影影响。响的大小、范围；找到既有桥基可能发生危险的部位、3数值模拟计算及结果分析方式。并给出相应的施工对策；同时为现场监控量测3．1模型建立

5、提供管理基准和依据_5_。采用FLCAso建立模型．上边界取到地表，下边界2012卑第6~I(11一)第30巷啼荭投求77器隧道与地下工程Tunnel黩Underground聪搿《抟续表勇目工廖穿f缮磐磐霪l§乃窜，2：劳奢0鹭-器浮一t．．j，{～一一105一＼、＼、＼⋯20=_==二=、＼目、＼一一2．0·各桥桩沉繁。降曲线婺4。．＼、一3S一桥桩1＼＼＼0{＼＼桥桩2-45-＼、一、、i50·＼一90一一06081．012051015步时Ix105步时，x1出现在4号桩上30．75kN／m；风道结构施T对总水平位综合考虑桥梁当前的工作状态(下沉量、承载力)，

6、制移的最大值影响很小，仅由13．8mm增大为14．398mm。订合理的墩台允许下沉指标(既应有绝对沉降指标，也2)施工过程中，地层塑性区范围普遍比较大。虽应有差异沉降指标)；根据墩台的允许下沉量，选择合然已经出现塑性的单元在继续计算中由于应力场变理可行的桥基加强措施和隧道施工控制指标与措施。化其应力状态后来可能又调整到满足弹性变化的应4)虽然数值模拟计算结果并不能完全反映实际施力准则，但是这同时说明由于施工的整体效应，当时工过程中既有桥桩的变化情况，但是它能针对不同的土层的破坏较为严重．应该考虑加大注浆范围。工序材料特性．使用相应的本构方程来比较真实地反映实1～6

7、中，持续现塑性破坏的土体有：左线扣拱中部际材料的动态行为．在理论上指导工程施工，使得施上方1-6m范围的土体，左、右线外侧墙外5～15m范工过程更为科学合理、安全可靠。0j_薯围的土体。工序7～12中．南于左、右线施T对土体的参考文献：扰动较大，持续出现塑性破坏的土体主要集中于风道导洞上方与边墙两侧以外的土体。[1]施仲衡，张弥，王新杰，等．地下铁道设计与施工[M]．西安：陕3)桩基底面与隧道水平中心线的相对空间位置关西科学技术出版社．1997：155—156．[2]关宝树．隧道施工力学基本概论【M]．成都：西南交通大学出系直接决定桩基的沉降和侧向变位大小，对于处

8、于隧版社．