上跨地铁基坑开挖对区间隧道变形的影响与控制研究

发布时间：2019-08-13 18:03

【摘要】：随着国家经济的高速发展,城市化建设的进程加速推动,为缓解地面交通的巨大压力,地下轨道交通得到快速发展,地铁在我国大中城市交通系统中发挥着越来越紧要的作用。然而地铁往往处于城市核心区域,由于经济发展需要,横跨地铁的基坑工程如雨后春笋般不断涌现,因此,对于上跨地铁隧道的基坑工程,如何在保证自身施工安全的同时,合理的预测基坑开挖卸荷的对隧道变形影响,并采取有效的保护措施具有重大的实际意义。本文以厦门第二西通道石鼓山立交上跨地铁段基坑工程为背景,通过理论分析、数值模拟等方法,系统的分析了基坑开挖卸荷对下卧地铁隧道变形的影响,总结了隧道变形规律。研究成果可以指导现场施工,明确工程中的监测重点及重要区域,并针对性的提出工程建议,主要内容包括:一、在预测基坑卸荷引起隧道变形的两阶段法基础上,考虑土体残余应力效应对作用于隧道上方的土体卸荷应力做了修正折减,然后推导了基坑卸荷引起隧道纵向变形的预测公式,并利用实际工程数据做了验证,同时基于修正公式中的参数做变参量的因素讨论。二、依托厦门第二西通道石鼓山立交上跨地铁一号线基坑工程,应用数值模拟分析方法,分析了基坑与隧道的变形和受力,指出工程控制重点。并对比了坑底加固、开挖方案等控制变形措施的效果。三、结合实际工程,采用三维数值模拟方法进一步研究了基坑加固、基坑与隧道相对位置、基坑支护体系刚度等因素对隧道变形的影响,并总结归纳了隧道变形的规律。四、结合理论分析、数值分析结果针对上跨地铁段基坑工程提出专项监测方案,明确基坑施工过程中的控制重点,并提出相应工程建议。
【图文】：

隧道,区间隧道,嘉禾,海底隧道

1.1.2 课题背景本选题依托厦门海沧海底隧道工程—石鼓山立交段为背景，以上跨地铁段基坑开挖对区间地铁隧道的影响为出发点，结合目前的部分研究成果，通过理论分析、数值模拟等手段对该问题进行深入研究。根据研究结果为海沧海底隧道—石鼓山立交段基坑工程设计方案进行优化，指导现场施工，明确基坑施工过程中的监测重点。海沧隧道石鼓山段走向见图 1.1 所示。隧道采用明挖暗埋法施工，隧道结构宽度 31.6m，结构最大埋深达结构底板最大埋深达 24m，是通往岛内的交通咽喉，交通极为繁忙。周边地下管线密集，周边建构筑物复杂。在嘉禾路上地铁一号线区间隧道从本次施工的隧道结构下方穿越，平面关系见图 1.2 所示。地铁区间隧道拱顶离明挖基坑坑底最近距离 5.25m，钻孔灌注桩桩底距离地铁区间隧道为1.0m。由于工期的影响，，在嘉禾路深基坑维护结构施作及基坑开挖期间，地铁一号线区间隧道已铺轨完成，基坑开挖土体卸荷会引起区间隧道上浮隆起。

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结构最大埋深达结构底板最大埋深达 24m，是通往岛内的交通咽喉，交通极为繁忙。周边地下管线密集，周边建构筑物复杂。在嘉禾路上地铁一号线区间隧道从本次施工的隧道结构下方穿越，平面关系见图 1.2 所示。地铁区间隧道拱顶离明挖基坑坑底最近距离 5.25m，钻孔灌注桩桩底距离地铁区间隧道为1.0m。由于工期的影响，在嘉禾路深基坑维护结构施作及基坑开挖期间，地铁一号线区间隧道已铺轨完成，基坑开挖土体卸荷会引起区间隧道上浮隆起。图 1.1 石鼓山立交段隧道走向图兴湖路-嘉禾路段下穿嘉禾路段下穿兴湖路段
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U231;U456.3;TU753

【参考文献】