地铁盾构施工对既有拱桥的变形影响规律与控制技术
发布时间：2020-02-16 20:09
【摘要】：采用FLAC3D软件研究了2种不同工况下盾构隧道下穿护城河拱桥施工引起的拱桥变形规律,研究表明只有在对护城河拱桥采取一定的加固措施后方能保证其变形在允许范围内。提出了盾构下穿护城河拱桥施工的变形措施,制定了监测方案。实践表明,提出的变形控制措施保证了拱桥沉降变形在允许范围内,提出的变形控制措施合理有效。
【图文】：
62施工技术第43卷图1盾构隧道与护城河及拱桥关系(单位:m)Fig．1Ｒelationshipbetweentheshieldtunnelwitharchbridge(unit:m)图2护城河拱涵结构剖面Fig．2Moatarchculvertstructureprofile根据详细勘察及工程地质报告，护城河水深2.5m左右，水位高程395.93m左右，河水污染严重，河水由东向西流动，但流量很小，河底约有0.75m厚淤泥，地层自上而下依次为:杂填土、新黄土、残积古土壤中夹片石、风积老黄土、粉质黏土、粉土、细砂及中砂等。2数值模拟分析2.1模型建立根据图1可知，盾构下穿北门外护城河拱桥时是从拱桥基础中下方穿过，为研究盾构下穿护城河拱桥施工对拱桥的变形影响，选择如图3所示的模拟区域进行FLAC3D建模。模拟区域沿地铁线路方向取40m长，深度取区间结构下30m深。根据西部地区及国内盾构相关地层的施工经验，盾构施工的沉降槽宽度为15～20m，所以在隧道两侧取17m。以左下角点为原点建立坐标系，按1m划分一个单元网格。模拟基本假设为［7］:①岩体为理想弹塑性介质;②岩体为各向同性介质;③根据圣维南原理定义为平面应变问题分析;④不考虑岩性变形受开挖扰动和水文影响;⑤设竖向地应力为重力常模型边界水平约束，底部边界x=0，z=0全约束，水平方向四周边界x=0，z≠0，上部边界为自由边界，不约束。隧道围岩变形视为弹塑性平面应变问题，，拱顶部鐖50超前小导管与锚杆采用Cable单元模拟，喷射混凝土采用Shell单元模拟，钢拱架采用Beam单图3盾构下穿护城河拱桥模拟区域(单位:m)Fig．3Simulationdomainofshieldconstructionunderthemoatarchbridge(unit:m)元模拟。岩体屈服准则采用莫尔-库仑(Mohr-Coulomb)准则，数学表达式为:f=13I1sin鐖+(cosθσ－13sinθσsin鐖)Ji
本文编号：2580205
【图文】：
62施工技术第43卷图1盾构隧道与护城河及拱桥关系(单位:m)Fig．1Ｒelationshipbetweentheshieldtunnelwitharchbridge(unit:m)图2护城河拱涵结构剖面Fig．2Moatarchculvertstructureprofile根据详细勘察及工程地质报告，护城河水深2.5m左右，水位高程395.93m左右，河水污染严重，河水由东向西流动，但流量很小，河底约有0.75m厚淤泥，地层自上而下依次为:杂填土、新黄土、残积古土壤中夹片石、风积老黄土、粉质黏土、粉土、细砂及中砂等。2数值模拟分析2.1模型建立根据图1可知，盾构下穿北门外护城河拱桥时是从拱桥基础中下方穿过，为研究盾构下穿护城河拱桥施工对拱桥的变形影响，选择如图3所示的模拟区域进行FLAC3D建模。模拟区域沿地铁线路方向取40m长，深度取区间结构下30m深。根据西部地区及国内盾构相关地层的施工经验，盾构施工的沉降槽宽度为15～20m，所以在隧道两侧取17m。以左下角点为原点建立坐标系，按1m划分一个单元网格。模拟基本假设为［7］:①岩体为理想弹塑性介质;②岩体为各向同性介质;③根据圣维南原理定义为平面应变问题分析;④不考虑岩性变形受开挖扰动和水文影响;⑤设竖向地应力为重力常模型边界水平约束，底部边界x=0，z=0全约束，水平方向四周边界x=0，z≠0，上部边界为自由边界，不约束。隧道围岩变形视为弹塑性平面应变问题，，拱顶部鐖50超前小导管与锚杆采用Cable单元模拟，喷射混凝土采用Shell单元模拟，钢拱架采用Beam单图3盾构下穿护城河拱桥模拟区域(单位:m)Fig．3Simulationdomainofshieldconstructionunderthemoatarchbridge(unit:m)元模拟。岩体屈服准则采用莫尔-库仑(Mohr-Coulomb)准则，数学表达式为:f=13I1sin鐖+(cosθσ－13sinθσsin鐖)Ji
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