《揭秘过街通道近距离上穿既有地铁区间隧道的数值分析[城市道桥与防洪]》由会员分享，可在线阅读，更多相关《揭秘过街通道近距离上穿既有地铁区间隧道的数值分析[城市道桥与防洪]（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 2 0 1 5 年 1 1 月第 1 1期 城 市道桥 与防洪 管理施工 1 4 3 梅林路 下东西 向通 道与地铁 4号线交叉 两 者结构净距较小 底板与轨道顶 的净距分别 为 1 m 和 1 3 8 m 为减小对周 围环境的影响 设计采用暗 挖顶管法 其 中 明挖分两期进行 同时将顶管法 西侧工作井设置于明挖基坑 内 东侧工作井独立 设置 见 图 3 图 3 人行 地遭买 施方粟 图 2 1 风险分析 顶管顶推过程不 可避 免地会 对 4号线结构造 成 一定的扰动影响 危及运营安全 施工难度较 大 工 前采取 在穿 越过程 中 既要严格控制上穿 越引起 的土体 回弹上浮影响 同时还要控制
2、浅覆 土条件下顶进姿态控制不力而导致的机头上飘 以 及由此引起的地表位移过大所带来 的严峻挑战 顶管对周边土体的扰动主要有三个方面 1 顶管掌子面顶推荷载对正前方一定范围 内土体产生挤压 同时斜向上土体可能发生剪切 破坏 2 管 片四周 与围岩发 生滑动摩擦荷载 荷载 大小与围岩压力和滑动面摩阻系数相关 3 顶管施工后 通道空间范围内土方开挖 引起地层岩土体卸荷 引起地层向上回弹 2 2 顶管施工技术 顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等 的推力 把工具管或掘进机从工作井 内穿过土层 一 直推到接收井内吊起 与此同时 也就把紧随工 具管或掘进机后的管道埋设在两井之间 以期实 现非开挖敷设地下
3、管道 2 2 1 顶进技 术措施 1 穿越前对全套机械设备进行彻底 检查 保 证顶进 时具有 良好 盼 l生能 2 严格控 制顶管 的施工参数 防止超 挖 欠 挖 3 严 格控制顶进的纠偏量 尽量减少对正 面 土体 的扰动 4 瑚 珂 速度不宜过陕 般控制在 1 5 mm mi n 左 右 尽量做 到均衡施工 避免在途 中有较长时 间 的耽搁 5 在穿越 过程中 必须保持持续 均匀压浆 使出现的建筑空隙被迅速充填 保证通道上部土 体 的稳定 2 2 2 沉降监测 选择具有 甲级资质 的测量单位进行工程全过 程监测 以准确 及时地了解路面 管线的沉降情 况 并在顶进施工 中根据反馈数据及时调整各
4、类 施工参数 保证道路和管线 的安全 另外 必须制定周密 的顶管穿越道路 管线 的 施工监控方案及监控计划 在顶管施工时每天要 求不少于 3 次所有沉降点监测 当顶管机头逼近 重要管线时 增加对深层沉降点的监测密度 每天不 少于4 5 次 视具体情况而定 直到机头远离管线 且沉降稳定时 方可减少监测次数 不少于 3次 2 2 3 沉降控制措施 本工程对于道路 管线的沉降量应严格控制 在规范要求内 一旦超标 必须采取补救措施控制 沉降量 首先 采用调整顶进参数来调整 1 减少正面出土量 提 高正面土压力 2 在顶管内超量压注润滑泥浆 提高管节周 围土体的应力 其次 尽可能对重要管线在路面预留跟踪
5、注 浆孑 L 备用 每条通道上设置两排注浆管 排距为 3 m 轴向注浆管间距为 5 m 一旦路面出现严重沉 降 及时进行双液注浆 注浆量视实际情况而定 确保管线差异沉降量控制在 1 0 m m以内 顶管机穿越道路及管线后 会存在一定的后 期沉降 此时顶进仍在进行 必须不断进行定点补 压浆 支护土体 补充失水的泥浆 直至顶进结束 补压浆的地点和压浆量均应根据沉降观测数据来 确定 3 顶管施工三维数值模拟 3 1 三维模型 本文基 于大型通用有限元软件建立近浅覆土 近距离顶管上穿既有运营隧道间相互影响分析计 算模型 以顶管和通道交汇处为中心 模型尺寸 见图 4 模型 中结构尺寸和空 问位置关系与实
6、际接 近 顶管与隧道空 间位置误差小于 0 1 m 顶管和 隧道相交处三维单元尺寸控制在 0 4 m左右 外 围 单元尺寸控制在 5 m左右 图 4 上 梅林通道 拟建场地 有限元 三维计算模 型图 2 0 1 5 年 1 1 月第 1 1期 城 市道桥 与 防洪 管理施工 1 4 5 2 顶管施工模拟计算第一至第 十工况 第 三 阶段 第 一工况 对应 于始发 井和接 受井施 工完 成 顶管完成第 1 段 第 十工况对应于顶管完成第 1 0 段 地面和地铁隧道结构变形计算结果见表 3 表 3 地面 和地铁 隧道结构变 形统计表 第三阶 地面 地铁结构 段工况 水平位移 mm 竖向位移 m m
7、水平 位移 m m竖 向位移 ram 注 水平位移 以顶 管方 向为正 向 竖 向位 移以 向上 隆起正 有限元计算结果表明 顶 管施工 中 地铁隧道 拱顶将发生较大变形 对地铁盾构隧道结构的安 全有较大的影响 因此需要采用辅助加固措施 4 加固方案及有限元分析 4 1 加固方案 在地铁隧道两侧 3 i n范围外设 置搅拌桩或超 细水泥注浆 深度超过隧道底 2 3 i n 在隧道顶 1 n 以上采用搅拌桩等进行地层加固方案 加固模型 尺寸见 图 9 图 9 加 固体模型 尺寸示 意图 4 2 有 限元计算分析 三维有 限元模型 与第 4节力学计算模型边界 条件和初始条件一致 除加固体外 顶管施
8、工的地 层受力 和单元 采用参 数一致 加 固土体力学参数 进行相应调整 采用搅拌桩或超细水泥注浆加固 后 根据工程 经验 各 土层力学参 数得 到加强 土 工参数取值见表 4 根据顶管施工过程逐 步去除开挖单元且施加 工程荷载进行模拟进行 加固后 地面和地铁隧道 结构变形计算结果见表 5 表 4 采用 加固措施 后各土层 力学参数表 表 5 地面和地铁隧道结构变形统计表 第三阶 地面 地铁结构 段工况 水平位移 m m竖向位移 m m水平位移 m m竖向位移 m m 注 水 平 位 移 以 顶 管 方 向 为 正 向 竖 向 位 移 以 向 上 隆 起 正 计算 结果表 明 采用加 固措施后
9、 地 面沉 降小 于 1 4 0 m m 地铁隧道变形小于 4 0 mm 明显减小 5 结论 以深圳某过街通道上穿既有地铁 区间隧道工 程为背景 介绍了顶管法施工工艺 通过有限元软 件对顶 管法施工引起 的土体沉 降及 对既有 4号线 隧道管片 的影响进行分析 分析结果表明 1 受顶管机和通道结构的挤推和摩檫作用 引起地 铁隧道管片发 生侧移 一 2 4 5 0 mm 竖 向 位移 一 1 0 0 1 2 m m 其中最大沉降 一 1 0 0 m m发 生在顶管施工至隧道正上方时 2 加固前顶管施工引起地面竖向变形 一 1 7 0 1 4 0 mm 位移变形 偏大 不满 足现行地 铁安全 运
10、营保护要求 3 始发井 和接 收井周边 向上 回弹 顶管中段 地面发生沉降 采用加固措施后 地面沉降明显变 小 地面沉降小于 1 4 0 mm 4 采取辅助加 固措施 后的计算成果表明 顶 管施工前后 隧道衬砌管片总体变形小于 4 0 m m 基本满足现行地铁安全运营隧道变形要求 参考文 献 1 Ma t t o c k H S C o r r d a t i o n f o r d e s i g n o f la t e r l y l o a d e d p i l e i n s o f t c l a y A P r o c e e d i n g s o f 2 n d O f f
11、 s h o r e T e c h n o l o g y C o n f e r e n c e C H o u s t o n s n 1 9 7 0 2 Y A MAG U C HI I Y AMA Z A KI I K I R I T A NI Y S t u d y o f g r o u n d 一 下转第 1 7 6页 1 7 6 管理施工 城 市道桥 与防洪 2 0 1 5 年 1 1 月第 1 1 期 强化城 市市容市貌管理 健全和完善城市综合管 理网络 形成共抓共管的合力 加大对违法建设的 查处力度 违法建设影响市容市貌 带来严重的安 全隐患 同时也是城市建设 中拆迁的拦
12、路虎 5 严格程序 依法管理 强力规范建筑市场 秩序 进一步规范建筑市场 促进施工安全和工程 质量管理 严格执行工程法定建设程序 严格抓 好项 目招 投标 规划 设计 图纸 审查 工程 监理 质量监督 竣工验收等各个环节 规范建设主体 行为 对参与全市重点基础设施施工的建筑及监 理 企业 要建立 诚 信档案 对在 工程 质量 进度 安全及协调配合等方面表现良好的企业 在以后 的招 投标 中予 以优先推荐 彻底 杜绝 三边 和 豆腐渣 工 程 提高建设 工程 的经济效益 和社会 效益 6 多管齐下 多元融资 加大建设资金筹措 力度 抓住 国家棚户 区改造政 策机 遇 加大基础设 施投入 积极向上
13、争取资金 狠抓土地储备和投放 工作 盘活土地存量 实行集约化管理 认真做好 土地 出让工作 将 出让土地收益用于城建项 目的 滚动开发 政府主导建设的项 目 要通过投融资平 台 可通过土地储备及资产抵押等方式贷款 筹措 建设 资金 也可通过项 目周边的土地一 二级整 理 开发 解决道路建等基础设施建设资金 可开辟多 元化 筹措渠道 大力实施经营城市战略 科学进 行 市场运作 推行基础设施有偿使用制度 大胆创新 机制 抓好建设项 目的包装推介 落实相关优惠政 策 招商引资 吸引社会资本参与城市建设 真正 把城乡基础设施功能配套建设推向市场 7 加强培训 完善规章 强化城市建设管理 力量 进 一
14、步加 强城 建 职 工 队伍 思想 政 治 素 质 教 育 树立热爱城市 建设城市 奉献城市的高尚品 质 进一步建立健全继续教育培训制度 从而带动 全行业综合素质和核心竞争力的整体提升 多渠 道进行人才 的培养 努力营造在创 新实践 中识别 人才 在创新事业 中凝聚人才的氛 围 为发挥专业 人 才的作用积极创造条件 培养 和带好一高素质 高技 能 的专业化 队伍 通过 公开招 聘 重点 培养 对 口培训等方式 壮大城乡建设管理力量 解决 目 前专业技术力量薄弱的问题 加快城市建设法制 建设 完善新形势下各项规划建设管理工作的法 规规章 坚持依法建设 依法管理 七 七 电 七 七 七 七 七 七
15、 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七电 七 七电 七 七 七 七 七 七 七 电 七 七 七 电 七 七七 电 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七专 七 七 电 七 七 七 七 七 七 电 七 电 上接 第 1 4 5页 t u n n e l i n t e r a c t i o n s o f f o ur s hie l d t u n n e l s d r i v e n i n c l o s e p r o x i mi t y i n r e l a t i o n t o d e s i g n a n d c o
16、 n s t r u c t i o n o f p a r a l l e l s h i e l d t u n n e l s J I T u n n e l i n g and U n d e r g r o u n d S p a c e T e c h n o l o g y 1 9 9 8 1 3 3 2 8 9 3 0 4 3 邵华 张子新 盾构近距离穿越施工对已运营隧道的扰动影响 分析f J 1 岩土力学 2 0 0 4 2 5 增 2 5 4 5 5 4 9 4 徐 前卫 尤 春安 李大 勇 盾 构近 距离穿 越 已建 隧道 的施 工 影 响 分析f J 岩土力学 2 0 0 4 2 5 1 9 5 9 8 5 林 志 朱 合华 夏 才初 近 间距双 线大 直径泥 水盾 构施 工相 互影 响研究 J J 岩土力学 2 0 0 6 2 7 7 1 1 8 1 1 1 8 6 6 赵旭峰 王春苗 景林 等 盾构近接隧道施工力学行为分析 J 1 岩土 力学 2 0 0 7 2 8 2 4 0 9 4 1 4 7 张海波 殷宗泽 朱俊高 近距离叠交隧道盾构施工对老隧道影 响
