盾构施工对既有箱涵的影响及控制措施研究
发布时间：2022-01-25 16:19
随着我国经济的飞跃,越来越多的城市不断地扩充,地面可用的建筑面积十分匮乏,交通拥堵问题日益突出,并且地面交通已经无法满足人们的需求,因此修建地铁成为了缓解地面交通的重要手段,地铁就成为了最主流的城市交通方式。地铁修建会遇见穿越城市既有箱涵。因此,本文以石家庄地铁2号线一期工程嘉华车辆段嘉华站盾构区间下穿既有铁路箱涵工程为背景,通过利用有限元软件ANSYS数值模拟盾构施工下穿箱涵结构,分别研究了盾构施工对既有箱涵产生的影响与控制措施。主要研究内容及结论如下:（1）利用有限元软件ANSYS三维动态数值模拟隧道盾构下穿箱涵的全过程,充分考虑不同的盾构下穿角度,不同的箱涵与隧道水平位置,不同的箱涵与隧道间距,不同隧道坡度的工况,分析各类工况下盾构穿越施工对箱涵结构位移变形的影响,确定最安全的盾构下穿箱涵情况为隧道在箱涵的中心处正交下穿。隧道的坡度越小越安全。（2）根据地铁隧道施工对地表变形和箱涵的影响,确定了箱涵破坏的控制指标,综合考虑箱涵结构本身材料类型、周边环境、使用情况和箱涵与隧道的相对位置关系等因素;结合我国现有箱涵破坏控制规范,得出箱涵的容许应力和允许变形,在通...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
隧道施工引起的三维沉降槽1955年，Martos[15]对大量实际工程中矿山巷道的横向地表变形做了调查分
-12-第二章工程概况2.1工程项目概述石家庄市轨道交通2号线02标位于石家庄市裕华区，2号线一期南侧部分；共2站3区间，其中车站为嘉华站、南位站，区间为嘉华车辆段～嘉华站区间、嘉华站区间～南位站区间、南位站区间～塔谈南站区间，除嘉华车辆段～嘉华站区间为明挖+盾构法施工外，其余均为盾构区间。盾构区间起自嘉华车辆段结构竖井，以305m半径转向北后线路沿胜利南大街敷设，至塔谈南站终止。区间总长3454.39m，线间距9.1m～16.9m，埋深2.48m～17.3m。嘉华车辆段～嘉华站区间左线起止里程SSK0+90.504～SSK0+420.156，左线长329.952m，区间右线起止里程SSK0+90.162～SSK0+407.000，右线长316.838m；该区间覆土厚度约2.5～10m，两线间距为9.5～16.8m，由嘉华站向嘉华车辆段敷设，向南100m左右后以R=305m半径向西转至明暗挖结构竖井，线路坡度呈上坡型敷设，最大纵坡34.55‰。区间隧道穿越的主要风险源有：石南铁路及永庆路下拉槽（覆土2.48m）、中铁六局铁路（覆土6.15m）、振东石油库铁路（覆土4.3m）、石南铁路及右线侧穿铁路桥等，区间平面布置如图2-1所示。图2-1区间平面图
-13-区间隧道的设计外轮廓为6000mm，采用一层管片衬砌，壁厚为300mm。全环管片错缝分部分拼装而成，环宽1200mm，管片之间的纵横向连接采用M24螺栓相连。管片之间的缝隙采用单道框形密封垫和遇水膨胀橡胶的复合密封垫防水，并且衬砌内表面在隧道贯通后按设计要求作进一步的防水处理。石南铁路及永庆路下拉槽，钢筋混土凝结构，两侧挡墙为重力式挡墙，底板基础底标高57.72m，地铁轨顶标高51.76m，右线区间覆土约3.2m；左线区间覆土约3.0m，隧道与箱涵的净距离为2.48m，箱涵的结构高度为6.1m，铁路与线路交角为72°，箱涵的混凝土强度等级为C35，盾构下穿建筑物的风险等级采用Ⅰ级，箱涵与隧道关系如图2-2所示。图2-2箱涵与隧道位置图2.2地质条件石家庄地区总体地势平坦，地形开阔，属于冲积平原区，地势总体上是倾斜的西北向高于东南向，并且地表以下在0.6～2.6m深度范围内为人工填土。以下土层厚度1.6～4.8m为新近沉积黄土状粉质粘土，在下面为黄土状粉土厚度为0.5～6.2m、粉细砂土厚度为5.3～10.7m。地层表面已经被各种建筑物和草木、农田所覆盖。具体实际地层情况如表2-1，（剖面）图如图2-2所示：左线盾构右线盾铁路涵
【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁隧道下穿铁路框架桥的安全性与对策分析[J]. 冯超,朱旺,于康庆. 四川建筑. 2020(01)
[2]地铁盾构隧道下穿铁路框架桥模拟分析[J]. 周小明. 低温建筑技术. 2019(03)
[3]卵石流塑地层盾构下穿铁路框架桥加固技术与变形控制研究[J]. 朱连臣,王渭明,王有旗,张洪昌,蔡文辉,郑东平. 铁道标准设计. 2018(09)
[4]盾构隧道下穿铁路框架桥施工控制及影响分析[J]. 常惠涵. 智能城市. 2018(04)
[5]盾构隧道下穿既有框架结构的影响分析[J]. 邓亮. 公路交通技术. 2018(01)
[6]盾构隧道施工对既有铁路箱涵结构的影响研究[J]. 申兴柱,阮雷,王帆. 路基工程. 2017(04)
[7]盾构隧道下穿铁路箱涵变形分析及控制技术研究[J]. 陈潋. 江西建材. 2017(14)
[8]盾构隧道下穿铁路框架桥涵及路基段施工技术[J]. 魏庆温. 山东交通科技. 2017(01)
[9]地铁盾构法下穿铁路框构桥分析研究标准[J]. 李彬. 中国标准化. 2017(04)
[10]桥式盾构法在下穿铁路既有线框架桥施工中的应用[J]. 欧阳鸿志. 工程技术研究. 2016(05)
硕士论文
[1]地铁隧道盾构法施工下穿建筑物沉降分析与控制[D]. 何志辉.湖北工业大学 2017
[2]地铁隧道盾构法施工下穿建筑物分析[D]. 杨啸南.南昌大学 2015
[3]盾构机密封舱多点土压平衡优化控制策略[D]. 李恺如.大连理工大学 2015
[4]隧道近距离穿越箱涵对其沉降影响及控制措施研究[D]. 王凯.河南工业大学 2015
[5]盾构切刀摩擦磨损特性研究[D]. 吕丹.中南大学 2012
[6]土压平衡盾构施工引起的地表沉降分析[D]. 徐俊杰.西南交通大学 2004
本文编号：3608854
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
隧道施工引起的三维沉降槽1955年，Martos[15]对大量实际工程中矿山巷道的横向地表变形做了调查分
-12-第二章工程概况2.1工程项目概述石家庄市轨道交通2号线02标位于石家庄市裕华区，2号线一期南侧部分；共2站3区间，其中车站为嘉华站、南位站，区间为嘉华车辆段～嘉华站区间、嘉华站区间～南位站区间、南位站区间～塔谈南站区间，除嘉华车辆段～嘉华站区间为明挖+盾构法施工外，其余均为盾构区间。盾构区间起自嘉华车辆段结构竖井，以305m半径转向北后线路沿胜利南大街敷设，至塔谈南站终止。区间总长3454.39m，线间距9.1m～16.9m，埋深2.48m～17.3m。嘉华车辆段～嘉华站区间左线起止里程SSK0+90.504～SSK0+420.156，左线长329.952m，区间右线起止里程SSK0+90.162～SSK0+407.000，右线长316.838m；该区间覆土厚度约2.5～10m，两线间距为9.5～16.8m，由嘉华站向嘉华车辆段敷设，向南100m左右后以R=305m半径向西转至明暗挖结构竖井，线路坡度呈上坡型敷设，最大纵坡34.55‰。区间隧道穿越的主要风险源有：石南铁路及永庆路下拉槽（覆土2.48m）、中铁六局铁路（覆土6.15m）、振东石油库铁路（覆土4.3m）、石南铁路及右线侧穿铁路桥等，区间平面布置如图2-1所示。图2-1区间平面图
-13-区间隧道的设计外轮廓为6000mm，采用一层管片衬砌，壁厚为300mm。全环管片错缝分部分拼装而成，环宽1200mm，管片之间的纵横向连接采用M24螺栓相连。管片之间的缝隙采用单道框形密封垫和遇水膨胀橡胶的复合密封垫防水，并且衬砌内表面在隧道贯通后按设计要求作进一步的防水处理。石南铁路及永庆路下拉槽，钢筋混土凝结构，两侧挡墙为重力式挡墙，底板基础底标高57.72m，地铁轨顶标高51.76m，右线区间覆土约3.2m；左线区间覆土约3.0m，隧道与箱涵的净距离为2.48m，箱涵的结构高度为6.1m，铁路与线路交角为72°，箱涵的混凝土强度等级为C35，盾构下穿建筑物的风险等级采用Ⅰ级，箱涵与隧道关系如图2-2所示。图2-2箱涵与隧道位置图2.2地质条件石家庄地区总体地势平坦，地形开阔，属于冲积平原区，地势总体上是倾斜的西北向高于东南向，并且地表以下在0.6～2.6m深度范围内为人工填土。以下土层厚度1.6～4.8m为新近沉积黄土状粉质粘土，在下面为黄土状粉土厚度为0.5～6.2m、粉细砂土厚度为5.3～10.7m。地层表面已经被各种建筑物和草木、农田所覆盖。具体实际地层情况如表2-1，（剖面）图如图2-2所示：左线盾构右线盾铁路涵
【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁隧道下穿铁路框架桥的安全性与对策分析[J]. 冯超,朱旺,于康庆. 四川建筑. 2020(01)
[2]地铁盾构隧道下穿铁路框架桥模拟分析[J]. 周小明. 低温建筑技术. 2019(03)
[3]卵石流塑地层盾构下穿铁路框架桥加固技术与变形控制研究[J]. 朱连臣,王渭明,王有旗,张洪昌,蔡文辉,郑东平. 铁道标准设计. 2018(09)
[4]盾构隧道下穿铁路框架桥施工控制及影响分析[J]. 常惠涵. 智能城市. 2018(04)
[5]盾构隧道下穿既有框架结构的影响分析[J]. 邓亮. 公路交通技术. 2018(01)
[6]盾构隧道施工对既有铁路箱涵结构的影响研究[J]. 申兴柱,阮雷,王帆. 路基工程. 2017(04)
[7]盾构隧道下穿铁路箱涵变形分析及控制技术研究[J]. 陈潋. 江西建材. 2017(14)
[8]盾构隧道下穿铁路框架桥涵及路基段施工技术[J]. 魏庆温. 山东交通科技. 2017(01)
[9]地铁盾构法下穿铁路框构桥分析研究标准[J]. 李彬. 中国标准化. 2017(04)
[10]桥式盾构法在下穿铁路既有线框架桥施工中的应用[J]. 欧阳鸿志. 工程技术研究. 2016(05)
硕士论文
[1]地铁隧道盾构法施工下穿建筑物沉降分析与控制[D]. 何志辉.湖北工业大学 2017
[2]地铁隧道盾构法施工下穿建筑物分析[D]. 杨啸南.南昌大学 2015
[3]盾构机密封舱多点土压平衡优化控制策略[D]. 李恺如.大连理工大学 2015
[4]隧道近距离穿越箱涵对其沉降影响及控制措施研究[D]. 王凯.河南工业大学 2015
[5]盾构切刀摩擦磨损特性研究[D]. 吕丹.中南大学 2012
[6]土压平衡盾构施工引起的地表沉降分析[D]. 徐俊杰.西南交通大学 2004
本文编号：3608854
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