地下商业街施工技术论文.doc

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1、地下商业街施工技术论文1工程概况根据新乡市总体规划和人防规划的要求，新建新乡市平原路隧道工程沿城市主干道平原路敷设，东起劳动街东侧，西至西华大道与高村路交叉口东侧，道路全长2903ｍ，其中隧道共长2782ｍ，位于地下2层，双向4车道，设计时速40ｋｍ／ｈ，并建设地下1层商业街1ｋｍ及相关设施。下穿温州商业街隧道纵断面为＋0.3％、－0.3％的人字坡，新建隧道拱顶距既有商业街底板约2.5ｍ，商业街顶板距平原路路面1.6ｍ，隧道穿越地层主要为粉土夹粉质黏土，褐黄色，湿，中密－密实，摇震反应中等，无光泽反应，低干强度，低韧性，砂粒含量稍高，具锈染，局部夹薄层粉质黏土。平原路隧道工程需

2、下穿既有温州商业街、新乡火车站站房及站场等设施，工程建设环境极其复杂。温州地下商业街位于劳动街至胜利街段，为既有建筑物，该商场基础为筏板基础，主体主要采用钢筋混凝土无梁楼板结构，东西总长610.55ｍ，南北总宽52ｍ，基础埋深约－7.52ｍ，高5.75ｍ，底板厚50ｃｍ，边墙30ｃｍ，顶板45ｃｍ。平原路隧道位于地下2层，双向4车道隧道下穿既有温州商业街610.55ｍ。2隧道断面形式优化新乡隧道下穿商业街工程，由于地下1层既有商业街的存在，且商业街610.5ｍ，平行下穿，施工难度很大，所以施工中要严格控制沉降量，保证商业街结构安全，同时又经济合理地确保隧道的安全贯通。主要采用分

3、离式、双连拱和双孔矩形等不同隧道断面形式的隧道方案，模拟计算了不同情况下隧道施工的力学效应。分别就这3种工况进行对比分析，主要包括洞周、商业街基础底板以及地表位移分布的演变规律；隧道初期支护的最大主应力和最小主应力的大小和分布；商业街结构的应力变化规律，通过对上述数据项的总结，结合经济合理的因素，最终确定隧道下穿的最优断面形式。2.1数值模拟5学海无涯为了探寻不同施工步骤土体的位移规律，发现施工主要控制点，建立三维有限元模型能较好地模拟隧道开挖。分别对隧道断面采取双连拱隧道、双洞分离式隧道和整体式双孔矩形隧道断面进行数值模拟比较分析。考虑到隧道开挖对围岩初始地应力的影响范围，为

4、减少其影响，模型计算范围的左右边界距隧道中心线距离约为5倍洞径，指定ｙ的正方向为开挖方向，竖直向上为ｚ轴正向，隧道掘进横断面向右方向为ｘ轴正向，隧道计算模型采用ａｎｓｙｓ建立，模型建好后导入ＦＬＡＣ3Ｄ进行计算。初期支护喷射Ｃ25混凝土，厚度为30ｃｍ，开挖工法采用ＣＲＤ法，先开挖左侧隧道，右侧隧道开挖晚于左侧12ｍ，超前管棚采用外径159ｍｍ，厚15ｍｍ，施作管棚工作室，一次性打设120ｍ，管棚内加设钢筋笼并注水泥双液浆，整个加固圈厚度为3ｍ，整个计算模型在ｘ，ｙ，ｚ3个方向上的尺寸为130ｍ×50ｍ×60ｍ，除地表为自由边界外，其他模型边界均施加法向约束，另外在地表ｘ＝－1

5、3ｍ和ｘ＝13ｍ范围内施加竖直向下、大小为－20ｋＰａ的车辆荷载。2.2计算结果分析5学海无涯隧道的超前加固范围主要是拱部180°及商业街底板与隧道顶之间的土柱，它是影响结构变形大小的最重要因素，也对商业街底板沉降和隧道拱顶沉降等位移值有着明显的作用。同时从对比数据中可以看出，超前支护加固土层的方法，比较适用于分离式和双孔矩形隧道，尤其是分离式隧道，加固效果较好，可相对有效地控制和降低变形量的发生；而超前加固土层对于双连拱隧道来说，效果不理想，既有商业街结构底板与隧道顶间的土柱超前加固前、后其结构的变形量相差不大，并且超前加固措施会增加人力物力和财力的投入，从这个角度来看，下穿

6、隧道在双连拱断面形式下进行超前支护的加固措施是值得商榷的。在三者均能满足变形要求的情况下，ＣＲＤ法施工简单，理论成熟，而双连拱隧道施工断面大，工序多而复杂，相关控制标准多，控制难度大，对地表的影响范围广，地层扰动性大，对工程的投资和对工期的控制十分不利。从这些方面来看，双连拱断面劣势明显，故可放弃该方案。对于在超前支护下施工的分离式断面和双孔矩形断面的比较，主要从隧道开挖所产生的商业街结构应力和隧道初支应力的角度加以筛选，由表4可以看出，在最大主应力和最小主应力上，双孔矩形隧道均小于分离式隧道，且均在结构承受的范围之内，低于混凝土的抗压强度值，可有效防止大应力的产生，确保商业街

7、结构不被破坏和隧道初期支护正常的发挥应有的作用。双孔矩形断面相对于分离式断面来说，开挖面积和地层扰动范围更小，施工简单，更有利于控制工程投资和减小地层的位移，性价比更高。3双孔矩形隧道施工优化虽然双孔矩形隧道方案较优，能有效控制地表及既有结构沉降，保证既有结构的安全，但地表下沉和结构的变形量仍相对比较大。就目前来说，国内对隧道下穿工程引起的沉降控制标准尚未统一，大多数工程是根据类似工程的施工经验和相关专家的意见，将地表沉降量的标准定为不大于30ｍｍ。在此标准下，双孔矩形隧道施工方案地表沉降量