地铁隧道施工预加固技术应用研究.pdf

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1、2014年第4期SichuanBuIi·lJd迂ine材Materials·185·第4O卷总第180期2014年8月DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2014．04．081地铁隧道施工预加固技术应用研究樊涛(中铁航空港集团第一工程有限公司，陕西渭南714000)摘要：地铁隧道建设过程中的地层稳定性研究是现承载能力T、围岩开挖后原始内力Pn发生改变后三者之间在的难题，地铁建设引起的地层沉降、周围土体失稳，是的力学关系进行阐述，建立一个“围岩一支护”结构体系。地铁设计、施工所考虑的重要因素。本文采用现场监测数

2、如图1所示。从静力学的原理可知，Pn由“围岩一支护”结据和有限元数值模拟相结合的研究方法，根据现场监测数构体的承载力来平衡。据和数值模拟所得出结果进行对比，验证了数值模拟的适定义围岩预支护力F等于“围岩一支护”结构体系的用性，也进一步验证了西安地铁一号线洒金桥一北大街区承载力J，即间隧道管棚超前支护这种施工设计方案的合理性，对类似F=T+P(1)工程有很重要的指导作用。式中F一预支护力，MPa；关键词：预加固；数值模拟；现场监测T_支护抗力，MPa；中图分类号：U455．4文献标志码：AP一围岩极限自承能力，MPa。文章编号：16

3、72—4011(20l4)04—0185—03ApplicationofPre——reinforcementTechniquesSubwayTunnelConstructionFANTB0(NolEngineeringCo．，LtdoftheAirportGroupofChinaRailway，Weinan714000China)Abstract：Formationintheprocessofsubwayconstructionstabilitystudyisabigproblem，mainlydisplaysinthestrat

4、asubsidencecausedbymetroconstruction，instabilityofsur-roundingsoils，whichareimportantfactorsinthesubwaydesign图1围岩与支护共同作用图andconstruction．Basedonthefieldmonitoringdataandthere—searchmethodofcombiningthefiniteelementnumericalsimula-从图1以及公式(1)可以看出围岩和支护抗力不同，预tion，theappli

5、cabilityofthenumericalsimulationisverified，支护力是由围岩的极限自承能力和支护结构对围岩提供的支护抗力共同组成的，要想使隧道围岩在开挖后仍然能够alsofurthervalidatesthesprinklejinqiao—northstreetofxi’an保持一定的稳定性，就要求围岩的预支护力大于围岩开挖subwaytunneladvancedpiperoofsupportingtheconstructiontherationalityofdesignschemewhichisanimp

6、ortantguidingrole时对隧道的扰动而使围岩发生的破坏的力，即F>P0，只有这样，隧道围岩才能处于稳定状态。forsimilarprojects．Keywords：pre-reinforcement；numericalsimulation；2工程实例模拟分析fieldmonitoring本文运用MIDASGTS数值分析软件，对西安市地铁一0前言号线洒金桥一北大街区间进行数值模拟，该工程地表沿线建筑物密集，车流量较大，地下管网密布。工程所处地质目前，我国预加固技术已经达到一定的技术水平，经条件复杂，围岩级别差，地应力水平

7、高。隧道开挖形式为常使用的方法有许多，但是在不同的地质情况下的使用还马蹄形大断面浅埋暗挖，内净空为12．4m(宽)×11．814m是存在一定的区别，文章结合工程实例，通过数值模拟对(高)，在此区段所采用的开挖方法为CRD法，地铁隧道埋比管棚支护⋯、水平旋喷桩加固技术、锚杆预支护在深约9m。西安地铁一号线施工过程中支护效果的不同，论证管棚注2．1模拟假定浆方法的合理性。1)所有土层为各向同性、均质的，地表和土层呈水平l预支护原理层状分布；2)初始地应力在模型计算时只考虑土体自重应力，不预支护主要是通过对隧道围岩的自承力P、支护体的考

8、虑地下水及围岩构造应力的影响；3)假定隧道在新建隧道施工前结构处于良好状态；作者简介：樊涛(1984一)，男，陕西渭南人，本科，助理工程师，主要从事土木工程施工管理工作。4)模型边界约束假定：水平方向约束，即x轴方向位·188·2014年第4期20