地铁区间隧道施工对桥基影响的空间效应分析

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1、地铁区间隧道施工对桥基影响的空间效应分析1,21吴波刘维宁(1.北京交通大学土木建筑学院，北京100044)(2.铁道第三勘察设计院，天津300142)摘要在桥梁下面采用浅埋暗挖进行城市地铁工程的施工，施工难度和风险极大。随着城市地铁在我国的大量修建和蓬勃发展，这些工程将会越来越多甚至不可避免，如何保证施工过程中施工和桥梁的安全，已成为近年来学术界和工程界普遍关注的现实问题。鉴于此，针对北京地铁五号线和平西桥站～北土城东路站区间隧道下穿樱花西桥这一实际工程，借助ABAQUS软件，建立了桥基-隧道围岩相互作用的三维有限元模型，模拟了隧道施工过程中地下结构和桥基的施工效应。数值分析结果表

2、明，在拟定的施工方案下，施工期间桥基和地下结构没有安全隐患，并取得了一些有意义的结论和建议，为该工程的实施提供了依据和指导作用。关键词地铁区间隧道；桥基；浅埋暗挖；施工效应；ABAQUS中图分类号：U455文献标识码：A程K15+347～K15+401范围内下穿小月河及樱花西1引言[1]桥这一工程背景，借助著名的ABAQUS有限元分随着城市地铁在我国的大量修建，施工过程中析软件，建立了路面-桥基-隧道围岩相互作用的三的环境土工危害已成为目前工程界和学术界关注维有限元模型，对小月河及樱花西桥下区间隧道的的重点和热点。其中，如何预测施工过程对近邻桥施工过程进行了三维弹塑性数值模拟分析，预

3、测了基的影响是研究中的重要问题之一，这也是城市地区间隧道施工过程中围岩和桥基的施工响应及其铁工程中亟待解决的现实难题。针对北京地铁五号安全状态，取得了一些有意义的结论与体会。线和平西桥站～北土城东路站区间隧道在设计里2工程简介1972..269533++551南44.58(桥全长)北1KKZZ：：点点起樱花西桥中心里程YK15+374.50终桥43.00桥素填土粉土河面标高39.0011河底标高37.89938.5038.505115粉质粘土135.81135.713613.0471754.6.57.4434隧道开挖轮廓线.626.096(轨顶)粉细砂粉质粘土2粘土图1区间隧道-小月

4、河-樱花西桥纵断面位置关系Fig.1Verticalsectionubietyofsectiontunnel,XiaoyueriverandYinhuawestbridge收稿日期：2004-09作者简介：吴波，男，博士后和～北区间隧道范围为和平西桥站北端～北挖轮廓线外环向布设，环向间距0.4m，管内设3根土城东路站南端，设计里程为K14+529～K15+401，主筋为φ22的钢筋笼，水平超前注浆预支护。小导全长872.1双线米，区间隧道在设计里程K15+347～管采用φ42×3.5钢管，环向间距0.4m，每5m一环，K15+401范围内下穿小月河及樱花西桥。小月河自断面尺寸及形式，

5、如图3所示(图中尺寸除标出者外，西向东横穿樱花园西街，河床两侧为浆砌片石挡其余均为mm)。墙，河床底部为10cm素混凝土铺面，河床宽度为C20喷混凝土全环工字钢架@0.5m14.9m，拱顶距小月河河床最小间距为6.614m。樱复合式防水卷材φ108大管棚长30mC30、S8防水钢筋混凝土花西桥位于小月河上，桥长44.58m，桥面宽48m。环向间距400mm00结构形式为三跨简支梁，主跨15m，边跨7.5m，053拱部φ42注浆3小导管,长3.5m梁为宽腹钢筋混凝土T梁，桥台基础、桥墩基础为环向间距400mm每1.5m一环0200级素混凝土，桥台、桥墩为75号浆砌块石，桥542隧线墩4

6、2.5m高程以上部位采用75号浆砌条石，桥面道路中中为14cm厚300级钢筋混凝土路面，隧道开挖拱顶0拱脚φ42注浆34线线6小导管,长2.5m0距桥梁基础底分别为4.516m和4.477m。区间隧道3环向间距300mm02每0.5m一环下穿樱花西桥及小月河纵断面见图1所示，其平面轨面边墙φ42注浆0位置关系见图2所示，图1、2中尺寸均为m。56小导管,长2.5m05环向间距500mm03每米一环13.040355西3008098093006.57350235023503506000北6.河图3区间隧道断面设计参数51坝线路左线Fig.3Designparametersofrunni

7、ngtunnelsection8.桥面中线隧道开挖采用短台阶法，上部采用环型开挖预81留核心土，先施工右线隧道再施工左线隧道。总的施工工序是：小河围堰、钢管引渡河水、断流→施6线路右线.5工降水→疏干地层→支撑桥梁→拱部安设φ108长1管棚超前注浆预支护→拱部间插φ42小导管并注条形基础浆加固→环行开挖上台阶、预留核心土→喷C20混图2区间隧道-小月河-樱花西桥平面位置关系凝土、安设拱部工字钢架、每0.5m一环→打设拱脚Fig.2Planeubietyof