浅埋暗挖隧道平行穿越道路挡土墙影响分析及控制措施

发布时间：2020-07-07 06:23

【摘要】：随着城市轨道交通、城市综合管廊、地下道路等地下工程建设高潮的到来,加上城市地面交通系统的复杂多样,各种形式挡土墙在道路中均有应用,浅埋暗挖隧道沿道路下方施工时,存在平行穿越挡土墙的工况。众所周知,浅埋暗挖隧道施工会对周边环境及建筑物造成影响,因此,研究浅埋暗挖隧道平行穿越挡土墙的影响及控制措施具有重要的现实意义。本论文在对国内外相关文献资料进行广泛调研的基础上,以北京市常见道路重力式挡土墙与扶壁式挡土墙为研究对象,采用了理论分析、数值模拟和现场实测的相结合的方法,对浅埋暗挖隧道平行穿越挡土墙进行了一系列的研究,取得以下成果:(1)道路中存在挡土墙时,地表存在高差,隧道在其下方施工时相当于在承载地层中施工。借助Matlab和FLAC3D软件,对比分析了隧道在自由地层中施工与在承载地层中施工引起地层变形的差异,基于隧道在承载地层中施工引起的地层变形,分析了不同空间位置下挡土墙发生位移变形的形式;(2)采用数值分析方法,就“挡土墙形式”、“隧道开挖尺寸与挡土墙底板比值”、“相对空间位置”三个因素,建立了280个数值模型,分析了这三个因素对浅埋暗挖隧道平行穿越时挡土墙位移变形的影响规律,并根据影响程度,从空间位置关系上按由重到轻划分为五个区间,为隧道选线及穿越工程的评价提供依据;(3)以地层变形和挡土墙稳定性控制为目标,就穿越挡土墙工程提出了相应的控制措施,确保挡土墙稳定性,并结合实测数据验证了控制措施的有效性及合理性;
【学位授予单位】：北京市市政工程研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U455
【图文】：

挡土墙,控制措施,道路挡土墙,挡土墙稳定性

论文研究思路应对措施控制措施地层处置措施挡土墙控制措施超前支护措施超前预加固措施施加腰梁法斜拉锚索法通用措施挡土墙向外倾斜控制措施

重力式挡土墙

容为浅埋暗挖隧道平行下穿重力式挡土墙与扶壁式挡土墙的影响。本节还收集整理重力式挡土墙和扶壁式挡土墙的相关设计资料以及北京市工程地质条件；同时对挡土墙稳定性的要求做了简单的叙述。2.1 北京市常见道路挡土墙类型及下穿工程统计2.1.1 工程统计北京作为我国的政治、经济、文化、国际交流中心，城市交通系统建设全面且复杂，截止 2019 年北京市城市道路总里程达到 6395km，在纵横交错的道路中，挡土墙作为支撑道路路基稳定的构筑物，广泛的应用于道路下拉槽、高填方、桥梁等位置。其中重力式挡土墙[40]和扶壁式挡土墙[34]（墙高＜3.5m 时，常采用悬臂式挡土墙）的应用最为广泛，部分道路中存在地连墙式挡土墙[8,37,41]（北四环处）、加筋土挡式土墙[42-43]（东北五环处）和 U 型槽式挡土墙[44-46]（北四环、北五环路堑地段）。各挡土墙实景图如图 2-1~图 2-5 所示。

扶壁式挡土墙

挡土墙作为支撑道路路基稳定的构筑物，广泛的应用于道路下拉槽、高填方、桥梁等位置。其中重力式挡土墙[40]和扶壁式挡土墙[34]（墙高＜3.5m 时，常采用悬臂式挡土墙）的应用最为广泛，部分道路中存在地连墙式挡土墙[8,37,41]（北四环处）、加筋土挡式土墙[42-43]（东北五环处）和 U 型槽式挡土墙[44-46]（北四环、北五环路堑地段）。各挡土墙实景图如图 2-1~图 2-5 所示。(a)东直门 (b)丰台北路图 2-1 重力式挡土墙

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