新建桩基近接施工对邻近地铁隧道及旧桥桩基影响研究
发布时间：2020-12-20 18:55
为解决城市交通拥堵问题,地铁建设的规模不断扩大,桥隧相邻的近接工程逐渐增多,在既有隧道与桥梁之间新建工程的情况已屡见不鲜。为改善交通状况,沈阳市长青大桥于2018年在原有桥梁两侧进行扩建,由原先的双向四车道增至八车道。本文以沈阳市新建浑河长青大桥为工程依托,通过Midas GTS有限元分析与施工监测结合的方法对施工风险关键点进行影响分析,应用有限元软件对新建桥梁桩基的施工部署和承台结构布置进行多种工况的数值模拟,开展新建桩基近接施工对邻近地铁隧道及旧桥桩基影响研究。本文的主要工作及成果如下:(1)根据新建浑河长青大桥实际工况,针对不同施工条件对区间隧道和既有旧桥的影响特点,分析扩建过程中新建桩基施工对近接工程的影响范围,确定施工风险的关键点,同时开展桥梁桩基群桩效应和隧道变形机理的理论研究。(2)通过分析新建桥梁桩基与近接工程的位置关系,结合施工组织设计和相关工程规范,制定地铁隧道与旧桥桥墩的监测方案。根据变形控制标准设定监测预警值,然后对风险源处的隧道结构位移、隧道净空收敛以及旧桥墩台位移等项目进行重点监测。最后基于信息化施工,将数月监测结果与控制方案预警值相比较,分析监测数据的变化...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2.1双桩应力重叠示意图
13第3章工程背景与下部结构影响监测3.1工程概述3.1.1新旧桥梁与既有地铁隧道概况本研究以沈阳市新建浑河长青大桥为工程背景。浑河长青桥北接沈河区的长青街，南接浑南新区的长青南街，是一座连接沈河区与浑南区横跨浑河的桥。既有长青大桥位于沈阳市东南部，桥梁由主桥和南北引桥组成，主桥为三孔中承式钢管混凝土拱桥，净跨径为127.226m+147.992m+127.226m，南北引桥各为60.95m+52.502m的空腹式钢筋混凝土拱肋桥，桥梁全长629.348m。原桥宽度为32.5m，设有六个车行道及两侧人行道，目前仅维持横向两拱肋的中间四车道通行。根据桥梁现状及城市路网整体规划，该新建桥梁位于既有长青大桥两侧，分为左右两幅，起讫里程为K3+170.66～K3+781.808，桥梁全长611.448m，桥梁每幅桥宽为14.5m。全桥跨径布置51.85m+52.502m+127.226m+147.992m+127.226m+52.502m+51.85m。沈阳市新建浑河长青大桥如图3.1所示。图3.1沈阳市新建浑河长青大桥Fig.3.1SchematicdiagramofShenyangNewHunheChangqingBridge沈阳市地铁十号线北起丁香湖公园，终至苏家屯副城，全长49.92公里，均为地下线，设车站37座，其中换乘站14座，2012年开始动工修建2018年载客运营。长青桥站位于长青街与沈水东路（二环路）路口南侧浑河公园内。浑南大道站位于长青南街与浑南大道交叉路口。地铁区间大多处在砂、卵石地层的河道内，水位高出地面3m。隧道为标准单洞单线圆形断面，盾构法施工，线间距12～17m，覆土厚度16～25m。沈阳工业大学硕士学位论文
沈阳工业大学硕士学位论文143.1.2拟建桥梁与近接工程位置关系新建桥梁上跨浑河，紧靠既有长青桥，最小净距约25cm，东侧为在建地铁10号线，并与之平行。新建长青桥工程左幅72号桥墩至77号桥台与既有地铁10号线长浑区间盾构隧道有多处近距离接触。新旧桥梁与地铁隧道位置关系如图3.2所示。图3.2浑河长青大桥平面布置图Fig.3.2HunheChangqingBridgelayoutplan根据图3.2可知，在新建长青桥左幅的8个墩台中，70号桥台到72号桥墩位于地铁10号线外侧，其中72号桥墩距离地铁10号线最近，水平投影距离为6.61m。从73号桥墩到77号桥台基础均采用骑跨式低桩承台基础上跨地铁10号线，其中75号桩基础最小净距仅为3m。新桥下部结构桩基、承台距地铁最近距离统计见表3.1。表3.1新建长青桥东侧下部结构施工计划表Tab.3.1ConstructionplanofthenewlyconstructedlowerstructureofChangqingBridge序号项目桩基平面距地铁距离承台竖向距地铁距离170号桥台8.74m12.79m271号桥墩9.9m12.31m372号桥墩6.61m10.08m473号桥墩3.17m12.49m574号桥墩3.06m13.09m675号桥墩3.0m13.77m776号桥墩3.0m17.68m877号桥台3.0m19.83m新建桥梁工程在既有隧道侧方近距离施工时，由于土体卸载作用，隧道分别向上方和侧向变形，变形过大将对近接工程安全构成威胁。工程采用长螺旋钻加长护筒进行桩基施工，通过明挖扩大基础的施工方法，可以近距离平行甚至穿越地铁隧道上部施工。就工程类别来讲，本项目技术复杂，基础施工无法规避对近邻既有线产生附加内力和变形。由此可见，根据既有线的保护要求，采取有效措施来控制结构变形，对既有线列车的安全运营至关重要。此外沈阳地铁10号线正处于建设期间，因此对隧道附加变形的限制更为严格，
【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁安保区桩基施工对临近地铁隧道的影响分析[J]. 乔丽平. 土工基础. 2018(02)
[2]大厚度湿陷性黄土地层浸水条件下承载桩基对近距隧道的影响研究[J]. 张玉伟,翁木生. 岩石力学与工程学报. 2017(08)
[3]桩基施工对地铁隧道影响的有限元模拟研究[J]. 张帆,孙国平,楼文荣. 建筑技术开发. 2017(07)
[4]超临界桥桩基施工对既有隧道影响数值与实测分析[J]. 吕宝伟. 铁道标准设计. 2017(03)
[5]软土地区桩基施工对紧邻运营地铁隧道的位移控制[J]. 张戈. 都市快轨交通. 2016(06)
[6]桥台桩基施工对邻近地铁区间隧道的影响分析[J]. 徐涛,王凯,蒋玉龙. 路基工程. 2016(02)
[7]桩基础承载过程对近距离地铁隧道影响机制分析[J]. 翁效林,孙腾,冯莹. 哈尔滨工业大学学报. 2016(03)
[8]高压旋喷桩施工对相邻既有高铁基础的影响分析[J]. 朱利明,余康,张楠. 世界桥梁. 2016(01)
[9]近邻桩基施工对城市地铁隧道的影响分析[J]. 徐云福,王立峰. 岩土力学. 2015(S2)
[10]岩石地基中群桩基础对相邻车站隧道影响分析——以重庆地铁1号线七星岗站为例[J]. 李杨秋. 隧道建设. 2015(06)
博士论文
[1]浅埋暗挖下穿既有地铁构筑物关键技术研究与实践[D]. 张晓丽.北京交通大学 2007
硕士论文
[1]新建高速铁路灌注桩施工对邻近既有线桥墩—基础的影响研究[D]. 王立志.北京交通大学 2015
[2]某立交桥梁桩基础施工对既有地铁隧道影响的数值模拟研究[D]. 黄国超.华南理工大学 2015
[3]新建车站平行长距离下穿既有隧道安全分析研究[D]. 梁顺.北京交通大学 2013
[4]地铁穿越工程中新建地铁对既有地铁安全运营的影响分析[D]. 刘志涛.北京交通大学 2009
[5]隧道近接施工引起邻近既有桩基的内力和变形研究[D]. 潘军刚.山东科技大学 2007
本文编号：2928381
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2.1双桩应力重叠示意图
13第3章工程背景与下部结构影响监测3.1工程概述3.1.1新旧桥梁与既有地铁隧道概况本研究以沈阳市新建浑河长青大桥为工程背景。浑河长青桥北接沈河区的长青街，南接浑南新区的长青南街，是一座连接沈河区与浑南区横跨浑河的桥。既有长青大桥位于沈阳市东南部，桥梁由主桥和南北引桥组成，主桥为三孔中承式钢管混凝土拱桥，净跨径为127.226m+147.992m+127.226m，南北引桥各为60.95m+52.502m的空腹式钢筋混凝土拱肋桥，桥梁全长629.348m。原桥宽度为32.5m，设有六个车行道及两侧人行道，目前仅维持横向两拱肋的中间四车道通行。根据桥梁现状及城市路网整体规划，该新建桥梁位于既有长青大桥两侧，分为左右两幅，起讫里程为K3+170.66～K3+781.808，桥梁全长611.448m，桥梁每幅桥宽为14.5m。全桥跨径布置51.85m+52.502m+127.226m+147.992m+127.226m+52.502m+51.85m。沈阳市新建浑河长青大桥如图3.1所示。图3.1沈阳市新建浑河长青大桥Fig.3.1SchematicdiagramofShenyangNewHunheChangqingBridge沈阳市地铁十号线北起丁香湖公园，终至苏家屯副城，全长49.92公里，均为地下线，设车站37座，其中换乘站14座，2012年开始动工修建2018年载客运营。长青桥站位于长青街与沈水东路（二环路）路口南侧浑河公园内。浑南大道站位于长青南街与浑南大道交叉路口。地铁区间大多处在砂、卵石地层的河道内，水位高出地面3m。隧道为标准单洞单线圆形断面，盾构法施工，线间距12～17m，覆土厚度16～25m。沈阳工业大学硕士学位论文
沈阳工业大学硕士学位论文143.1.2拟建桥梁与近接工程位置关系新建桥梁上跨浑河，紧靠既有长青桥，最小净距约25cm，东侧为在建地铁10号线，并与之平行。新建长青桥工程左幅72号桥墩至77号桥台与既有地铁10号线长浑区间盾构隧道有多处近距离接触。新旧桥梁与地铁隧道位置关系如图3.2所示。图3.2浑河长青大桥平面布置图Fig.3.2HunheChangqingBridgelayoutplan根据图3.2可知，在新建长青桥左幅的8个墩台中，70号桥台到72号桥墩位于地铁10号线外侧，其中72号桥墩距离地铁10号线最近，水平投影距离为6.61m。从73号桥墩到77号桥台基础均采用骑跨式低桩承台基础上跨地铁10号线，其中75号桩基础最小净距仅为3m。新桥下部结构桩基、承台距地铁最近距离统计见表3.1。表3.1新建长青桥东侧下部结构施工计划表Tab.3.1ConstructionplanofthenewlyconstructedlowerstructureofChangqingBridge序号项目桩基平面距地铁距离承台竖向距地铁距离170号桥台8.74m12.79m271号桥墩9.9m12.31m372号桥墩6.61m10.08m473号桥墩3.17m12.49m574号桥墩3.06m13.09m675号桥墩3.0m13.77m776号桥墩3.0m17.68m877号桥台3.0m19.83m新建桥梁工程在既有隧道侧方近距离施工时，由于土体卸载作用，隧道分别向上方和侧向变形，变形过大将对近接工程安全构成威胁。工程采用长螺旋钻加长护筒进行桩基施工，通过明挖扩大基础的施工方法，可以近距离平行甚至穿越地铁隧道上部施工。就工程类别来讲，本项目技术复杂，基础施工无法规避对近邻既有线产生附加内力和变形。由此可见，根据既有线的保护要求，采取有效措施来控制结构变形，对既有线列车的安全运营至关重要。此外沈阳地铁10号线正处于建设期间，因此对隧道附加变形的限制更为严格，
【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁安保区桩基施工对临近地铁隧道的影响分析[J]. 乔丽平. 土工基础. 2018(02)
[2]大厚度湿陷性黄土地层浸水条件下承载桩基对近距隧道的影响研究[J]. 张玉伟,翁木生. 岩石力学与工程学报. 2017(08)
[3]桩基施工对地铁隧道影响的有限元模拟研究[J]. 张帆,孙国平,楼文荣. 建筑技术开发. 2017(07)
[4]超临界桥桩基施工对既有隧道影响数值与实测分析[J]. 吕宝伟. 铁道标准设计. 2017(03)
[5]软土地区桩基施工对紧邻运营地铁隧道的位移控制[J]. 张戈. 都市快轨交通. 2016(06)
[6]桥台桩基施工对邻近地铁区间隧道的影响分析[J]. 徐涛,王凯,蒋玉龙. 路基工程. 2016(02)
[7]桩基础承载过程对近距离地铁隧道影响机制分析[J]. 翁效林,孙腾,冯莹. 哈尔滨工业大学学报. 2016(03)
[8]高压旋喷桩施工对相邻既有高铁基础的影响分析[J]. 朱利明,余康,张楠. 世界桥梁. 2016(01)
[9]近邻桩基施工对城市地铁隧道的影响分析[J]. 徐云福,王立峰. 岩土力学. 2015(S2)
[10]岩石地基中群桩基础对相邻车站隧道影响分析——以重庆地铁1号线七星岗站为例[J]. 李杨秋. 隧道建设. 2015(06)
博士论文
[1]浅埋暗挖下穿既有地铁构筑物关键技术研究与实践[D]. 张晓丽.北京交通大学 2007
硕士论文
[1]新建高速铁路灌注桩施工对邻近既有线桥墩—基础的影响研究[D]. 王立志.北京交通大学 2015
[2]某立交桥梁桩基础施工对既有地铁隧道影响的数值模拟研究[D]. 黄国超.华南理工大学 2015
[3]新建车站平行长距离下穿既有隧道安全分析研究[D]. 梁顺.北京交通大学 2013
[4]地铁穿越工程中新建地铁对既有地铁安全运营的影响分析[D]. 刘志涛.北京交通大学 2009
[5]隧道近接施工引起邻近既有桩基的内力和变形研究[D]. 潘军刚.山东科技大学 2007
本文编号：2928381
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