小净距、小半径平行盾构隧道间长距离施工影响的研究.pdf

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1、器轨道交通与地下工程TrackTraffic＆UndergroundEngineering小净距、小半径平行盾构隧道间长距离施工影响的研究董敏忠(中铁十八局四公司，天津300222)摘要：天津地铁3号线金狮桥站一中山路站盾构区间左右线最小净距仅为2．48in，且位于小曲线半径上，左右线隧道施工过程中势必相互产生严重的不利影响，引起隧道变形或整体移位。笔者根据模型计算进行分析评估，提出确保区间隧道安全的施工措施。研究证明盾构在小净距、小半径平行隧道间长距离施工时。合理采取施工措施、控制好盾构参数能避免左右线隧道相互产生的不利影响。关键词：

2、地铁；盾构隧道；长距离；小净距；小半径中图分类号：U455．43文献标志码：B文章编号：1009—7767(2015)01—0098—05ConstructionInfluencebetweenLongDistanceParallelShieldTunnels、耐thSmallSpaceandSmallRadiusDongMinzhongl工程概况天津地铁3号线金狮桥站一中山路站区间位于天津市河北区．区间设计起止里程为DKl6+057．9--DKl7+068．000(右DKl7+002．500)，左线全长1012．268ITI，右线全长

3、943．8ITI。最小曲线半径300m，最大纵坡25‰，隧道最小净距2．48rll。盾构衬砌采用C50钢筋混凝土预制管片拼装而成，管片采用错缝拼装。管片内径为矽5500mm，厚度350mm，每环管片长度1．2in。该区间采用盾构法施工，2台海瑞克盾构机从中山路站始发，金狮桥站接收，先施工右线，后施工左线。该区间小净距段(净距小于6．2m)长度共计244nl，右线对应的里程为DKl6+156一DKl6+400(对应环号为500～705环)。左线对应的里程为DKl6+157一DKl6+405(对应环号为552～755环)，左右线净距为2．4

4、8～4．4nl，其中净距在2．48～2．8nl的隧道长度达94．8m，且位于300in的小曲线半径上，小净距段隧道覆土深度为7～13m。小净距段隧道主要穿越的地层有：①。杂填土、①：素填土、③。粉质黏土、③：粉土、④：粉土、④。粉质黏土、④，淤泥质粉质黏土、⑤。淤泥质粉质黏土、⑥。粉质黏土。地质断面见图1。98辛荭投术2015No．1(Jan．)V01．33①．杂填土⋯⋯．．①z素填土③I粉土——亟墼=三j避嘞嘞蹴卜——～型攀竺毒篆三：：i图l小净距段地质断面图2小净距平行盾构隧道施工的相互影响分析双线近距离盾构隧道施工的相互影响主要以

5、土体为介质，通过土体发生作用。在先行盾构隧道开挖之前，土层在其自重及其他外部荷载作用下已处于应力应变平衡状态，在先行隧道开挖之后，周边的应力被解除，这样就造成了隧道土层的第1次应力重分布。管片和周围土体又趋于新的平衡状态；后行盾构推进时造成的挤压、卸载以及对地层扰动等作用会打破先行盾构隧道及周围土体原来的平衡状态，使其产生附加的应力应亦【11。对于该工程中的小净距平行盾构隧道而言。左线隧道在盾构推进过程中对开挖面产生的挤压作用、盾壳与周围土体之间产生的摩擦阻力以及盾构管片脱离盾尾时产生的空隙引起的土体应力变化，会有较大部分传递给右线盾构

6、隧道管片，使其受力状态发生变化。经过初步分析．双线近距离盾构隧道的相互影响包括：1)左线隧道盾构刀盘压力对右线隧道的挤压影响；2)左线隧道的开挖对右线隧道的单侧卸载影响；3)左线隧道压浆对右线隧道的挤压影响等。3盾构隧道施工的数值模拟3．I数值模拟的目的及计算模型建模原则数值模拟的目的是研究小净距平行盾构隧道长距离施工对地面沉降的影响，及左线隧道对右线隧道的内力影响规律。此次数值分析建模计算原则如下：1)根据工程特点，采用二维平面应变数值模型；2)土层厚度、土层力学参数、地下水位等水文地质条件等按照勘察报告提交的参数进行选取；3)计算盾

7、构开挖时，根据实测地面沉降反分析得出适当的地层应力释放程度。3．2计算模型及计算参数3．2．I计算模型采用基于有限差分的数值计算软件FLA_C。计算模型见图2。模型宽70m，高35m。模型两侧约束水平向位移，下部约束竖直向位移。盾构管片采用单位宽度的梁单元进行模拟【21。图2计算模型3．2．2计算参数若要准确预测超近距离隧道施工对地面沉降影响以及内力影响规律，确定各种计算参数是关键。首先地质参数按岩土工程勘察报告提交的参数进行选取。其次在计算中一个重要的参数是盾构推进地层应力释放程度，该项目提出根据实测地面沉降反分析理论确定该参数，具体

8、选取如下：1)地层参数按岩土工程勘察报告提交的参数进行选取；2)盾构管片为C50混凝土，厚350mill。3．3分步计算对右线隧道某一横剖面而言。左线隧道推进对其轨道交通与地下工程器TrackTraffic