浅埋暗挖超大跨地铁车站施工控制技术

浅埋暗挖超大跨地铁车站施工控制技术作者：胡国伟，程文斌，张宇宁作者单位：中铁三局集团有限公司技术中心,太原,030001刊名：铁道标准设计英文刊名：RAILWAYSTANDARDDESIGN年，卷(期)：2007，(z1)被引用次数：1次参考文献(3条)1.王梦恕地下工程浅埋暗挖技术通论20042.吴波.高波.漆泰岳城市地铁区间隧道洞群开挖顺序优化分析[期刊论文]-中国铁道科学2003(05)3.杨会军复杂条件下隧道围岩变形特征[期刊论文]-铁道工程学报2006(01)相似文献(9条)1.学位论文王安邦大断面隧道穿越既有地铁车站的结构安全评估方法研究2008随着我国经济的快速发展,城市的人口逐渐增多,给城市的交通带来严峻的挑战。社会经济发展要求城市的交通向多维发展,地下空间的充分利用以及城市立体化开发使得城市岩土环境问题随之而来。面对我国大城市现今如火如荼的地铁建设以及盾构法施工应用的日益增多,盾构法施工对邻近既有地铁线路影响的问题尤为突出。因此如何预测既有地铁结构的变形特性和评价施工扰动下既有地铁结构的安全性状况,并对其进行分级,从而为新建地下工程的设计、施工以及既有地铁的运营管理提出指导性的意见,对危险部位事先采取防范措施,从而最大程度上规避施工带来的风险。可见,如何对隧道施工时既有构筑物的潜在危险做出正确的判断和评价,愈发成为一个值得研究的课题。本课题通过对北京某地下大断面隧道穿越既有地铁车站法施工的实际工程安全评估方法的应用,根据不同地区具体的地质条件、隧道施工方法的不同,通过对现场勘测资料进行分析,采用数值分析方法模拟隧道开挖并进行较为精确的计算、分析来研究这一课题,为施工过程中既有地铁车站结构的安全性和可靠性提供了重要的理论依据。本文研究的主要内容、结论及实际意义：(1)确定评估依据和原则；(2)风险点确定及划分方法；(3)既有结构安全评估方法；(4)通过工程实例对结构进行数值模拟建模和结构承载力的验算,得出新建隧道在正常施工的条件下不会影响既有结构的正常使用的结论；(5)确定结构安全判别标准,得出5号线崇文门站安全等级为I级,南换乘通道结构的安全等级为II级,并得出结构极限变形控制指标；(6)通过结构的安全评估,并对设计的优化和施工进行指导；(7)对今后地下工程穿越技术指标确定方法的进一步研究打下一定基础。2.会议论文胡国伟.程文斌.张宇宁浅埋暗挖超大跨地铁车站施工控制技术2008以浅埋暗挖超大跨地铁车站为工程实例,针对其复杂地质及环境条件,介绍大断面隧道群洞施工及其控制技术:施工采用的大管棚与小导管超前支护技术、光面控制爆破技术及中洞法开挖方法有效地控制地层变形;结合施工全过程的非线性仿真及施工信息反馈,研究群洞隧道开挖对地表沉降、拱顶下沉及支护结构受力的影响规律.研究结论对大断面浅埋暗挖隧道设计、施工组织及优化控制具有实践意义.3.学位论文姚海波大断面隧道浅埋暗挖法下穿既有地铁构筑物施工技术研究2005本论文从既有结构变形、破坏规律、施工方法研究、管棚的作用机理和施工管理控制四个方面深入研究了大断面隧道下穿既有地铁构筑物的施工技术问题：(1)根据施工过程中对既有结构的远程监测资料，归纳出既有结构与整体道床随施工开挖各个步序的变位规律(包括结构的绝对沉降、差异沉降和扭转)，基于此，建立了研究结构间受力的三铰拱力学模型，讨论了三铰拱形成和破坏的条件，并采用弹性地基梁和弹性叠合梁理论对既有结构的受力和结构与道床间脱开情况进行了研究；(2)对地铁车站这类大断面隧道的施工方法进行了全面的研究，以数值模拟为工具，系统地分析、比较了软土大断面隧道施工常用的中洞法、柱洞法和侧洞法，研究不同工法对围岩和既有结构的扰动特点，并对拟采用工法的关键施工步序进行了深入分析，工程量测结果表明，计算结果对指导施工有足够的精度；(3)将弹性地基梁与弹性链杆法相结合，对穿越施工所采用的主要支护手段——水平长管棚的工作机理进行了系统的建模分析，研究了管棚在端部不同约束条件下，以及管径、管间距、土体刚度、工作面开挖效应、掘进速度和初期支护施作质量等各因素对管棚挠度和受力的影响，找出了各因素间所符合的函数关系，并提出了管棚的挠度控制设计方法；(4)根据新线隧道施工步序与既有线结构沉降开展的对应关系，提出了既有线变位分配控制原理，利用数值模拟、1∶1模型试验，确定了既有线分步沉降控制标准，借助于远程监测，通过勘测、预测、监测、对策这一系统控制流程，以既有线变位为指针，将新线隧道的施工与既有线的运营紧密地结合起来，使既有线变位控制具有很强的可操作性。以上研究基本阐明了大断面隧道下穿既有地铁构筑物所面临的主要技术问题和工程对策。4.期刊论文高军.GAOJun侧洞法修建大断面隧道施工变形分析-隧道建设2007,27(2)针对在繁华城区中采用侧洞法进行大断面地铁车站施工的情况,进行了地表沉降、拱顶下沉、收敛变形、应力变化等方面的量测.根据量测情况对施工变形情况进行了详细的分析,初步总结了侧洞法施工大断面隧道的变形规律,为后续工程提供了借鉴.5.学位论文徐双龙侧洞法在浅埋软弱地层中修建单拱地铁车站的应用研究2006浅埋暗挖法修建大跨度地铁车站的结构型式多为三拱两柱，这种多跨结构中间的沟槽部位若施工不当会使地铁结构存在防水隐患。要从根本上解决防水问题，必需采用一种新型的初支结构型式，使其交汇处变为平滑顺畅的流线型。单拱型式结构整体性好，受力作用明确，有利于结构防水。采用侧洞法施工单拱结构会带来开挖方面的困难，且用于修建大跨地铁车站控制地层沉降的效果尚存争议。论文结合北京地铁五号线08标张自忠路站主体暗挖段超浅埋、单拱、大跨、侧洞法施工以及工程环境复杂的特点，针对该工程施工过程中的一系列问题进行研究，并将研究成果直接指导该工程的施工全过程，成功使侧洞法施工地铁车站地表沉降值控制在45mm以内。论文主要研究内容包括：对张自忠路地铁车站施工中面临的问题进行分析；国内外浅埋暗挖修建地铁车站的研究的现状阐述；张自忠路站暗挖施工方案比选；大断面多导洞分阶段变形分配控制原理与实践研究；二衬施工时临时支护拆除与力系转换控制技术数值模拟研究。这些研究基本包括了施工中的主要难题，解决了侧洞法施工的配套关键技术，从实践上突破了侧洞法施工的传统理念，丰富了浅埋暗挖法施工地铁车站或大断面隧道的应用领域，为北京地区乃至全国的地下工程建设提供了可资借鉴的理论依据。6.期刊论文周卫.杨建.许文军.ZHOUWei.YANGJian.XUWen-jun大断面地铁车站新奥法施工监控量测-山西建筑2009,35(9)基于某大断面车站施工,结合地下工程开挖施工监控量测,围绕周边位移、拱顶下沉以及钢格栅与钢拱架应力量测,进行了大断面隧道施工监控量测分析与结果处理,分析指出,当受到施工条件的限制,常规量测方案很难实施时,可适当采用可行的施工监控量测变通的方法.7.学位论文琚国全大跨度地铁车站施工力学及地表沉降控制研究2009随着城市地铁工程在我国的蓬勃发展，预计21世纪初至中叶将是我国大规模建设地铁的年代。与此相关，必然会涌现出大量的岩土工程技术问题需要解决，如群洞施工、大断面隧道施工等。无论采用何种方法在城市中修建地下工程，都不可避免对周边环境造成一定的影响，引起地表沉陷，危及周边建筑物和地下管线的安全，严重的引起工程事故，造成严重的经济损失和人员伤亡。因此如何在施工中保证施工安全和有效控制地表沉降已经成为城市地铁建设工程中一个亟待解决的重要课题。论文以广州地铁六号线东湖站暗挖段为工程背景，主要进行了以下几个方面的工作：1.通过总结前人的研究和经验，简要阐述了大跨度隧道的施工方法、受力特性及引起地表沉降的原因，为东湖站暗挖段大跨隧道施工提供理论支撑。2.通过工程类比，初步提出几种适合东湖站暗挖段隧道施工方法。根据暗挖段车站结构的要求，确定以中洞法施工为基础，侧壁采用导坑或者台阶法施工。运用FLAC3D有限差分软件，模拟不同施工方法对围岩应力重分布、地表沉降、初期支护受力的影响，确定中洞加双侧壁导坑法为初选施工方法。在此基础上，应用模型试验对所选施工方法从围岩应力分布、地表及地层沉降控制的方面验证，确保施工安全和对周边环境的影响减小到许可的范围。3.通过对施工过程中监控量测返回的数据分析，验证了三维数值模拟和模型试验的合理性，为以后类似工程提供经验。论文针对广州地铁东湖站的特点，通过数值模拟和模型试验提出了切实可行的施工方案。广州地铁六号线东湖站大跨扁平隧道成功修建证明，在城市软弱围岩中修建大断面扁平隧道，通过将大断面隧道转化为几步合理的小断面开挖和控制爆破技术，不仅能保证施工的安全，而且能有效的控制地表沉降，减小对周边环境的影响。实践证明，这些方法对于城市地铁大跨度隧道都是行之有效的。8.期刊论文刘湛省.LIUZhan-sheng超大断面暗挖车站修建技术-山西建筑2010,36(13)针对隧道大断面开挖不确定因素多、施工风险大的特点,对重庆轻轨2号线临江门车站成功工程经验进行了总结,为今后超大断面隧道、洞库、地铁车站设计施工提供指导.9.学位论文王鑫地铁分离岛式车站及区间群洞效应研究2009随着城市地铁的快速发展及地下空间的进一步开发利用，对地铁车站结构提出了更高更新的要求。为解决复杂地形环境与车站结构之间的矛盾，地铁建设中出现了一种新型的车站结构形式--分离岛式车站。该类型车站适合修建在分散的地下空间，能够有效避开城市立交桥桩基，减少桩基托换数量，但是由于结构形式的新颖性，对于设计和施工都有一定的难度和挑战。本论文以广州凤凰新村车站及区间隧道工程为依托，采用数值分析方法，结合现场监控量测资料，对该类型地铁车站地层沉降分布规律，对群洞隧道施工过程中围岩的稳定性及隧道结构的安全性进行了深入分析。主要研究内容如下：（1）建立二维数值计算模型，对不同净距的交叠隧道进行地层沉降与衬砌结构内力规律的分析。分析结果表明：在小净距工况时，适合采用重叠方式修建隧道，且建议先施作下洞；当净距大于1.5D（D为洞径）时，适合修建平行隧道。（2）建立三维数值计算模型，对重叠、近似重叠隧道施工空间效应进行分析。分析结果表明：后行洞开挖对先行洞衬砌结构的不利影响主要在后行洞掌子面前方1.0D的范围内，上洞下台阶开挖时下洞应设临时支撑；为增强掌子面和围岩的稳定性，尤其应对上下线所夹岩柱体进行注浆加固和保护。（3）研究分离岛式地铁车站联络通道施工对地层的再次扰动及对正线隧道衬砌结构的影响，并对正线隧道与联络通道的整体施工工序提出合理化建议，对于凤凰新村车站，采用开挖左线→开挖联络通道→开挖右线的施工工序为最优。（4）研究喇叭口隧道的施工力学行为，讨论典型工况下施工引起的地层扰动及衬砌结构内力状态，进而提出施工工序的合理化建议。分析结果表明，从小断面隧道扩挖至大断面隧道的施工工序能够最大程度的降低对地层的扰动，保证衬砌结构受力最优。（5）采用两阶段分析法，研究隧道施工引起的立交桥桩基附加内力及沉降沿桩身的分布规律，并提出了桩隧临界距离的概念。分析结果表明：地铁隧道开挖对于临近桥梁桩基的影响随地层损失比的增大而增大；桥桩沉降及最大轴力均与桩隧之间的距离成反比关系。引证文献(1条)1.杜春生地表动态井点降水在沈阳地铁张-沈区间砂质地层的应用[期刊论文]-铁道标准设计2008(4)本文链接：授权使用：洛阳理工学院(lylg)，授权号：1ba26c72-80a5-41a5-a48b-9e4d01574d44下载时间：2010年12月15日