超浅埋地铁车站棚盖暗筑法的变形控制机理研究
发布时间：2021-01-30 05:41
近年来,我国地铁建设正处于快速发展时期,在复杂的城市环境下修筑地铁车站往往是地铁建设过程中的重难点问题。在超浅埋条件下,北京地铁首次采用棚盖暗筑法修筑19号线平安里站,其变形控制机理是设计和工程施工的关键问题。本文基于北京地铁19号线平安里站采用数值模拟与理论公式计算的方法,研究了导洞与棚盖结构施工顺序对地层变形的影响、桩柱施工顺序对地层变形的影响以及单、双层棚盖暗筑法的变形控制差异,并采用Winkler弹性地基梁理论公式计算分析了上导洞开挖过程中的管幕力学行为,基于上述研究总结出棚盖暗筑法的变形控制机理,并给出优化措施。主要研究结论如下:（1）先行导洞开挖和下导洞开挖造成的地表沉降约占最大地表沉降值的80.2%～85.7%,为沉降产生的主要施工步序与工况;上导洞开挖与顶板施工造成的沉降值共占最大地表沉降的13%左右,对地表沉降造成的影响较小。棚盖结构对上导洞开挖与顶板施工的变形控制效果较为明显,对于下导洞开挖导致的地层变形控制作用比较微弱。（2）先施作棚盖结构的开挖方案对地表变形的控制效果优于先开挖下导洞再施作棚盖结构的开挖方案。在已施作棚盖结构的前提下,先开挖上层导洞好于先开挖下层...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－?１棚盖暗筑法施工步序??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｓｔｅｐ?ｏｆ?ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ??
（２）导洞及主体结构顶部初期支护结构??初期支护喷射混凝土设置钢筋网片，钢筋网片采用４＞６．５＠１５０Ｘ?１５０，搭接长??度１５０＿。暗挖结构初期支护施工时，应将格栅钢筋和超前小导管互相焊接形成??整体使其形成联合支护体系，以有效抑制围岩变形。施工过程中在各受力转换处??遵循“先替代，后转换”的原则，所有受力转换的承力结构必须施工完成，并有??足够强度后，方可进行结构转换，进入下一道施工过程。导洞开挖进尺为格栅间??距，导洞内上下台阶间距离为３？５ｍ。??（３）棚盖钢管结构施工??本工程管幕施工机械为ＡＢＳ－８００型螺旋顶管机，采用螺旋出土、套管跟进工??艺，管幕钢管直接作为套管，内部安装带有专门钻头的螺旋钻杆。管幕机提供螺??旋钻杆的旋转动力和套管的顶推力。管幕机顶进时，螺旋钻杆向钻头传递钻压和??扭矩切削土层，并将钻渣由管内螺旋排到孔口管外。过程中边顶进、边切削、边??出渣，将管幕钢管逐段向前顶进，钢管管节之间采用等强焊接连接，相邻钢管焊缝??错开布置。单根管幕施工顺序为：测量定位一破除初支一分节顶进及出土一验孔??—封端一灌衆。???１?…
钢板进行焊接，形成新的受力体系，对钢管施工对导洞造成的“损伤”进行补强??处理。??图２－４施工完成后的先行导洞??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４?Ｌｅａｄｉｎｇ?ｈｏｌｅ?ａｆｔｅｒ?ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]拱北隧道管幕工程顶管间距计算分析[J]. 何超,张鹏,马保松. 隧道建设(中英文). 2019(01)
[2]软土地层浅覆土下钢管幕顶进沉降分析[J]. 苏荣军,陈立生. 隧道建设(中英文). 2018(07)
[3]砂卵石地层管幕施工试验研究[J]. 陶连金,张倍,边金,陈向红,田治旺. 施工技术. 2018(07)
[4]暗挖地铁车站平行下穿既有隧道的变形控制及规律研究[J]. 王剑晨,刘运亮,张顶立,白海卫,牛晓凯. 铁道学报. 2017(11)
[5]砂卵石地层管幕施工中地层扰动的数值模拟[J]. 刘新建,张倍,边金,罗文江,赵辉. 黑龙江科技大学学报. 2017(05)
[6]STS管幕结合洞桩法修建地铁车站数值模拟研究[J]. 赵文,姜宝峰,贾鹏蛟,刘强,赵朕,肖俊航. 应用力学学报. 2017(04)
[7]地铁车站PBA工法施工变形风险管控实例分析[J]. 张明聚,晋刘杰,刘义,王鹏程,张卫业. 武汉大学学报(工学版). 2016(06)
[8]地铁车站洞桩法施工对地层沉降影响研究[J]. 王峥峥,郭翔宇. 大连理工大学学报. 2016(03)
[9]PBA工法扣拱施工顺序的优化分析研究[J]. 刘军,章良兵,荀桂富,金鑫. 北京建筑大学学报. 2016(01)
[10]地铁车站洞桩法开挖变形规律分析[J]. 韩健勇,赵文,关永平,张春文. 应用力学学报. 2015(04)
博士论文
[1]城市地铁洞桩法施工力学效应研究[D]. 瞿万波.重庆大学 2009
硕士论文
[1]单层导洞大直径中桩法中部桩柱支撑体系优化分析[D]. 白金睿.北京交通大学 2018
[2]STS管幕结合洞桩法地铁车站施工过程数值模拟研究[D]. 赵朕.东北大学 2015
[3]地下暗挖STS新管幕结构抗弯性能研究[D]. 贾鹏蛟.东北大学 2015
[4]浅埋暗挖隧道管棚作用机理及施工过程三维数值模拟[D]. 李超.天津大学 2010
[5]地铁车站PBA法施工对地表沉降影响的研究[D]. 史继尧.河南理工大学 2009
[6]地铁PBA工法地层位移及土与结构相互作用分析[D]. 管诚.北京工业大学 2009
本文编号：3008354
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－?１棚盖暗筑法施工步序??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｓｔｅｐ?ｏｆ?ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ??
（２）导洞及主体结构顶部初期支护结构??初期支护喷射混凝土设置钢筋网片，钢筋网片采用４＞６．５＠１５０Ｘ?１５０，搭接长??度１５０＿。暗挖结构初期支护施工时，应将格栅钢筋和超前小导管互相焊接形成??整体使其形成联合支护体系，以有效抑制围岩变形。施工过程中在各受力转换处??遵循“先替代，后转换”的原则，所有受力转换的承力结构必须施工完成，并有??足够强度后，方可进行结构转换，进入下一道施工过程。导洞开挖进尺为格栅间??距，导洞内上下台阶间距离为３？５ｍ。??（３）棚盖钢管结构施工??本工程管幕施工机械为ＡＢＳ－８００型螺旋顶管机，采用螺旋出土、套管跟进工??艺，管幕钢管直接作为套管，内部安装带有专门钻头的螺旋钻杆。管幕机提供螺??旋钻杆的旋转动力和套管的顶推力。管幕机顶进时，螺旋钻杆向钻头传递钻压和??扭矩切削土层，并将钻渣由管内螺旋排到孔口管外。过程中边顶进、边切削、边??出渣，将管幕钢管逐段向前顶进，钢管管节之间采用等强焊接连接，相邻钢管焊缝??错开布置。单根管幕施工顺序为：测量定位一破除初支一分节顶进及出土一验孔??—封端一灌衆。???１?…
钢板进行焊接，形成新的受力体系，对钢管施工对导洞造成的“损伤”进行补强??处理。??图２－４施工完成后的先行导洞??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４?Ｌｅａｄｉｎｇ?ｈｏｌｅ?ａｆｔｅｒ?ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]拱北隧道管幕工程顶管间距计算分析[J]. 何超,张鹏,马保松. 隧道建设(中英文). 2019(01)
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[3]砂卵石地层管幕施工试验研究[J]. 陶连金,张倍,边金,陈向红,田治旺. 施工技术. 2018(07)
[4]暗挖地铁车站平行下穿既有隧道的变形控制及规律研究[J]. 王剑晨,刘运亮,张顶立,白海卫,牛晓凯. 铁道学报. 2017(11)
[5]砂卵石地层管幕施工中地层扰动的数值模拟[J]. 刘新建,张倍,边金,罗文江,赵辉. 黑龙江科技大学学报. 2017(05)
[6]STS管幕结合洞桩法修建地铁车站数值模拟研究[J]. 赵文,姜宝峰,贾鹏蛟,刘强,赵朕,肖俊航. 应用力学学报. 2017(04)
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[8]地铁车站洞桩法施工对地层沉降影响研究[J]. 王峥峥,郭翔宇. 大连理工大学学报. 2016(03)
[9]PBA工法扣拱施工顺序的优化分析研究[J]. 刘军,章良兵,荀桂富,金鑫. 北京建筑大学学报. 2016(01)
[10]地铁车站洞桩法开挖变形规律分析[J]. 韩健勇,赵文,关永平,张春文. 应用力学学报. 2015(04)
博士论文
[1]城市地铁洞桩法施工力学效应研究[D]. 瞿万波.重庆大学 2009
硕士论文
[1]单层导洞大直径中桩法中部桩柱支撑体系优化分析[D]. 白金睿.北京交通大学 2018
[2]STS管幕结合洞桩法地铁车站施工过程数值模拟研究[D]. 赵朕.东北大学 2015
[3]地下暗挖STS新管幕结构抗弯性能研究[D]. 贾鹏蛟.东北大学 2015
[4]浅埋暗挖隧道管棚作用机理及施工过程三维数值模拟[D]. 李超.天津大学 2010
[5]地铁车站PBA法施工对地表沉降影响的研究[D]. 史继尧.河南理工大学 2009
[6]地铁PBA工法地层位移及土与结构相互作用分析[D]. 管诚.北京工业大学 2009
本文编号：3008354
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