合肥地鐵盾構隧道近接高架橋施工影響與控制研究.pdf

1、地鐵修建過程中不可避免地穿越城市中心地帶，實際施工中經(jīng)常鄰近高層建筑物、高架橋和地下管線暗涵等情況，給盾構隧道施工風險控制帶來挑戰(zhàn)。本文針對盾構隧道近接高架橋樁基施工問題展開研究，首先從理論方面歸納總結了盾構隧道施工引起的土體變形和附加應力計算，闡述了盾構隧道施工對鄰近樁基的影響規(guī)律;然后針對合肥地鐵2號線青陽路站～西園路站區(qū)間盾構雙隧道近接五里墩大型立交互通高架橋施工工程，通過數(shù)值方法模擬盾構雙隧道動態(tài)掘進過程，同時結合現(xiàn)場監(jiān)測方法分

2、析近接施工期間周圍土體和鄰近樁基的變形和應力的影響規(guī)律，研究了三種不同參數(shù)條件下盾構雙隧道施工對近接高架橋樁基變形和應力的影響;最后給盾構隧道近接五里墩高架橋施工提出了相關建議和控制措施。本文主要研究內容和結論如下:
　　(1)通過Midas有限元軟件建立了盾構雙隧道下穿五里墩高架橋近接施工三維模型，分析了盾構隧道掘進過程對地表沉降、地層應力和鄰近樁基變形和應力影響情況，并結合現(xiàn)場監(jiān)測結果進行對比分析。結果表明，地層沉降隨著開挖步

3、驟逐漸變化，隨著隧道開挖面與土體或地表監(jiān)測點距離越近，沉降增幅越大，距離越遠增幅越小，直至距離增加到3.5D（D為隧道直徑）以后，基本趨于穩(wěn)定;樁基的豎直位移和水平位移均不斷變化，位移增幅由開始的慢慢增大到逐漸減小，最終趨于穩(wěn)定，不同位置處各樁的應力沿樁身埋深其分布規(guī)律基本一致。
　　(2)研究了樁與隧道相對距離、雙隧道掘進面相對距離和單樁樁長三種條件下盾構雙隧道近接高架橋施工對單樁變形和應力極值的影響規(guī)律。結果表明，雙隧道掘進面

4、之間相對距離對單樁變形和應力極值影響最小;樁與隧道相對距離對樁基變形和應力極值影響較大，隨著距離增大樁基豎向位移、樁項水平正位移和樁底水平負位移均先減小后增大，且在兩隧道正中間位置達到最小值，單樁應力在兩隧道正中間位置達到極值;單樁樁長對樁基豎向位移和應力極值影響最大，對位于同一埋深處樁身水平位移影響小，應力極值變化情況大小不一，其中yz方向剪切最大應力最大變化率最大，達到89.8％。
　　(3)基于數(shù)值模擬結果和現(xiàn)場監(jiān)測結果，為