基坑降水对盾构隧道影响数值分析研究-论文.pdf

《基坑降水对盾构隧道影响数值分析研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第14卷第6期中国水运Vo1．14No．62014笠6月OhinaWaterTransportJune2014基坑降水对盾构隧道影响数值分析研究胡浩(天津市地下铁道集团有限公司，天津300051)摘要：依据苏州中心广场项目基坑降水开挖过程对苏州地铁一号线的影响进行数值分析，对2．Om和4．Om降水深度对比分析，得到不同降水深度情况下隧道结构受力状态、隧道底部土体空隙水压力和隧道结构变形规律，为以后类似工程基坑降水深度提供参考依据。关键词：盾构隧道；数值分析；基坑降水；空隙水压力；竖向位移；水平位移中图分类号：TU473文献标识码：A文章编号：1006—7973(20

2、14)06—0329—05前言土管片衬砌，盾构管片外径6．2m，管片内径5．5m，厚目前对基坑降水造成地面沉降问题的研究越来越多，提0．35m，管片环宽1．2m，每环管片分6块：1块封顶块出了多种降水引起地面沉降的理论估算方法，主要有：基于(22．5。)、3块标准块(67．5。)和2块邻接块(67．5。)，弹性理论，采用孔隙贯通率进行修正，得出地面沉降改进计如图所示。采用错缝拼装如图1所示。算方法；以土力学基本理论和稳定状态渗流理论为基础，提2．苏州中心广场项目出了相应的地表沉降计算公式11-2]；基于降水和沉降观测资苏州中心广场项目位于苏州工业园区金鸡湖西侧，毗邻

3、料的经验和半经验方法，该法计算简单，但是考虑的因素较东方之门，由10幢建筑构成，规划包括500m和450m超少。高层建筑各1栋、lO0~200m高层塔楼7栋、大型商业建李文广【3l从工程实际出发，根据上海地区工程水文地质筑一座，总投资约285亿元。苏州中心B一3区基坑距离运营特点，深入研究了深基坑工程施工时，邻近基坑降水对运营中的轨道交通一号线中心位置为10．5m。地铁隧道竖向变形的影响，推导出了隧道下卧层为均匀地层3．工程地质条件和分段均匀地层两种情况时基坑降水引起的隧道纵向变形公第①层杂填土：含较多植物根茎、腐植物等，浅部以砖式。胡国新等【4】采用三维数值模拟方

4、法分析基坑渗流对紧邻块、碎石等建筑垃圾为主，中下部以松散的粘性土为主，高区间隧道影响。计算结果表明，基坑降水由于地下水渗流引等压缩性，土质不均匀。第④层灰黄色粘土：一般厚度在起区间隧道的最大沉降为5．6ram。吴怀娜等[5J模拟分析了1．5-4．7m之间，平均厚度为3．5m。第⑤层粉质粘土：灰软土地区基坑降水对下方越江隧道的影响。色，软塑一流塑，含有机质条纹，夹薄层粉土。该图层场地目前基坑降水对地表沉降的影响研究较多，但对邻近地内均有分布，层厚3．10~7．20m。第⑥层粉质粘土：灰黄铁隧道管片变形的研究较少，基坑降水对轨道交通的影响规色一青灰色，可塑一软塑，夹有青

5、灰色条纹，夹粉土薄层。第律还有待进一步的分析研究。⑧层暗绿色粉质粘土：一般厚度在2．9~5．Om之间，平均一、工程概况厚度为3．9m。第⑧。层灰黄色一灰色粉质粘土夹粉土：一般i．苏州市轨道交通一号线厚度在7．6—10．2m之间，平均厚度为8．5m，含氧化铁条纹及铁锰质结核。第⑨层粉质粘土：青灰色，可塑一软塑，夹有少量灰色条纹，下部夹较多灰色粉土薄层，呈软流塑。第⑨层粉质粘土：灰色，软塑一流塑，夹粉土薄层，夹浅灰白条纹。该土层场地内均有分布，层厚3．90~7．50m，层底标高一63．38~一60．24m，压缩性中等，工程特性中等。微承压水主要赋存于⑤层粉土夹粉砂，富水

6、性中等，透水性较好。勘察期间测得其稳定水位标高0．90~1．OOm。苏州历史最高微承压水水位为1．74m，最低微承压水水位为0．62m，近3~5年最高微承压水水位为1．60m，年变幅图1管片拼装形式0．80m左右。苏州市轨道交通一号线位于苏州城区的东西轴向，于本场地对基坑开挖有影响的承压含水层主要为第1承压2012年全面竣工并投入运营。一号线一期工程盾构隧道区水上段，主要分布于第⑨2层土中。苏州地区第1承压水上间白玉山公园开始止于南施街站，包括17个地下区间，双段水位标高一般在一1．OOm，年变幅lm左右，由于场地周线区间全长3lkm。盾构隧道结构采用装配式C50钢

7、筋混凝边对地下水进行了降水，该层水水位偏低；参考抽水试验结收稿日期：2014—04—05作者简介：胡浩(1977一)，研究生，天津市地下铁道集团有限公司副总经理，高级工程师，毕业于天津城建学院。330中国水运第14卷果，4月份测承压含水层初始水头标高一4．86m，8月测承压表1土层物理力学参数表含水层初始水头标高一3．50m。二、数值模型建立1．模型建立针对苏州中心广场项目建立三维有限差分数值模型，研究基坑在采用降水方法开挖时，基坑降水、地下水渗流对隧道结构应力、变形以及管片张开量的影响。模型尺寸为82．9m×55．2mX6．0m。模型数据资料参考苏州中心广场项