北京地鐵車站洞樁法扣拱順序?qū)Φ乇沓两档挠绊?/h1>

論文內(nèi)容：北京地鐵車站調(diào)查 所在院系：北京城市學(xué)院信息學(xué)部 年級(jí)專業(yè)：10城軌專一 姓名：趙盟李昊李佳駿孫程李佳一 完成日期：2011年10月30日 北京地鐵一號(hào)線國貿(mào)站調(diào)查論文 一．車站概況 北京地鐵一號(hào)線國貿(mào)站高峰時(shí)段：早高峰7:55分，晚高峰17： 30左右。國貿(mào)站作為北京地鐵換乘大站，早晚人流較多。由于沒有 屏蔽門的設(shè)置，多次發(fā)生因?yàn)樵缤砣硕喽鴮?dǎo)致乘客被擠下站臺(tái)，致使 地鐵工作人員緊急停電進(jìn)行搶救，造成全線雙向交通中斷。原定站名 “大北窯站”，來源于原先此地附近的磚窯，三環(huán)亦有“北窯橋”（今 國貿(mào)橋），而后因90年代初國貿(mào)修建更名，國貿(mào)全稱中國國際貿(mào)易中 心，占地十二公頃，總建筑面積四十三萬平方米，由寫字、公寓、飯 店、展覽大廳、會(huì)議和宴會(huì)大廳、商城、健身娛樂等設(shè)施組成。 一號(hào)地鐵線路國貿(mào)站首班車5：32，末班車23:42。車站底板

地鐵暗挖施工必然會(huì)對(duì)土體造成擾動(dòng),導(dǎo)致地面發(fā)生沉降,在施工過程中如何有效的控制地表沉降,確保施工安全,成為一項(xiàng)重要課題。文章以北京地鐵某暗挖車站為例,通過分析地表沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),討論影響地表沉降的因素,為以后類似地鐵工程建設(shè)過程中控制地表沉降提供參考。

隨著地鐵建設(shè)事業(yè)的不斷進(jìn)步，暗挖車站施工要求隨之提高，研究其對(duì)地表沉降的影響凸顯出重要意義。本文首先對(duì)

地鐵暗挖施工必然會(huì)對(duì)土體造成擾動(dòng),導(dǎo)致地面發(fā)生沉降,在施工過程中如何有效的控制地表沉降,確保施工安全,成為一項(xiàng)重要課題。文章以北京地鐵某暗挖車站為例,通過分析地表沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),討論影響地表沉降的因素,為以后類似地鐵工程建設(shè)過程中控制地表沉降提供參考。

地鐵車站基坑多為狹長的深基坑工程,這種復(fù)雜的深基坑工程,給設(shè)計(jì)、施工帶來了較大困難,尤其是\"坑中坑\"類型的地鐵基坑,其圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形及周邊地層沉降特性更加顯著。今通過對(duì)\"坑中坑\"基坑變形機(jī)理的研究,利用修正的偏態(tài)分布密度函數(shù),提出一種新的估算\"坑中坑\"基坑周邊地表沉降的解析解,并利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)證明了該計(jì)算方法的有效性。

結(jié)合大連地鐵松江路車站的工程條件,運(yùn)用有限元軟件midas-gts建立車站結(jié)構(gòu)-地層三維模型,得出了地表沉降、沉降槽以及塑性區(qū)的發(fā)展規(guī)律.結(jié)果表明:地表沉降依照施工過程具有階段性,導(dǎo)洞施工是控制地表沉降的關(guān)鍵階段;最大地表沉降及最終地表沉降均符合60mm的控制基準(zhǔn),故洞樁法在控制地表沉降方面是有效的;沉降槽形態(tài)及深度受群洞效應(yīng)影響,且與結(jié)構(gòu)埋深及施工方式有密切關(guān)系;塑性區(qū)主要產(chǎn)生于導(dǎo)洞階段,洞樁法基本抑制了塑性區(qū)的發(fā)展.

通過應(yīng)用pba洞樁法控制北京地鐵十號(hào)線大跨隧道區(qū)間的地表沉降,研究了該工法在施工階段對(duì)地表沉降的影響規(guī)律。

基于武漢地鐵苗栗路車站基坑工程施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析短時(shí)強(qiáng)降水對(duì)地表沉降與地下連續(xù)墻橫向變形的影響.結(jié)果表明:地表沉降與地下連續(xù)墻橫向變形最大值均出現(xiàn)在狹長基坑長邊中部,分別為16.96mm與4.40mm,而基坑短邊方向受短時(shí)強(qiáng)降水影響較小;底板澆筑時(shí)間對(duì)地表沉降與地下連續(xù)墻橫向變形影響較為顯著;地下連續(xù)墻外側(cè)攪拌樁能有效提高其抵抗橫向變形的能力;對(duì)于預(yù)估的沉降較大或?qū)Τ两得舾械氖┕^(qū)段,底板應(yīng)盡量在雨季到來前施工.此外,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)無輔助加固措施區(qū)段、狹長基坑長邊中部的監(jiān)測(cè),從而降低施工過程中短時(shí)強(qiáng)降水帶來的風(fēng)險(xiǎn).

洞樁法常被稱為pba（pile-beam-arch）法,是傳統(tǒng)暗挖法綜合蓋挖法的一種特殊的淺埋暗挖法.本文采用數(shù)值模擬方法對(duì)不同導(dǎo)洞開挖順序進(jìn)行了分析.結(jié)果表明,導(dǎo)洞開挖順序的不同對(duì)地表沉降的影響并不顯著.

基坑降水會(huì)使地下水產(chǎn)生流動(dòng)；從而產(chǎn)生滲流附加應(yīng)力；基坑周圍土體發(fā)生應(yīng)力重分布；在滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)耦合作用下；對(duì)地表一定范圍產(chǎn)生不同的影響與破壞；以蘭州東方紅廣場(chǎng)地鐵車站基坑工程為例；通過理論研究、數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)；分析基坑降水對(duì)地表沉降的一般規(guī)律；并驗(yàn)證改進(jìn)算法的合理性；研究結(jié)果表明:(1)地表沉降總體趨勢(shì)呈非線性增長；且隨降水穩(wěn)定趨于穩(wěn)定；(2)考慮滲流力算法結(jié)果略小于規(guī)范法；更接近實(shí)際監(jiān)測(cè)值；(3)距坑邊相同距離處各點(diǎn)最大沉降量不同；受降水深度及周圍環(huán)境影響；

結(jié)合已成功修建的沈陽地鐵一期工程青年大街站施工,介紹洞樁法(pba)暗挖三跨三聯(lián)拱地鐵車站二次襯砌扣拱施工中的模板架設(shè)及混凝土澆注等具體技術(shù)環(huán)節(jié);同時(shí),針對(duì)容易出現(xiàn)防水質(zhì)量問題的扣拱與邊墻反縫施工,進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)介紹;最后,結(jié)合施工前的數(shù)值模擬及施工中的監(jiān)控量測(cè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)多跨地鐵車站扣拱施工過程地表沉降特征進(jìn)行分析,得出扣拱施工是pba工法中的關(guān)鍵性工序。

本文以沈陽某地鐵車站pba洞樁法施工實(shí)例為背景,論述了pba洞樁法的施工工藝;通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析,研究pba洞樁法施工時(shí)地表沉降的規(guī)律和特點(diǎn);提出了pba洞樁法施工建議,供施工技術(shù)人員參考.

近年來，pba洞樁法在眾多的暗挖工法中以其特殊的優(yōu)勢(shì)為人們所關(guān)注。本文即結(jié)合具體工程案例詳細(xì)闡述了城市地鐵車站pba洞樁法施工要點(diǎn)即地表沉降分析與控制。

闡述北京地鐵五號(hào)線磁器口車站淺埋暗挖三拱兩柱中洞法施工技術(shù)對(duì)地面沉降的影響程度及變化趨勢(shì),找出最不利工況,提出控制沉降的措施。

文章以北京地鐵14號(hào)線陶然橋站中部暗挖主體工程為研究對(duì)象,通過幾何水準(zhǔn)測(cè)量監(jiān)測(cè)方法,對(duì)中洞法施工各施工工序引起的地表沉降變形規(guī)律進(jìn)行了分析和總結(jié)。結(jié)果表明,沉降變形主要經(jīng)歷5個(gè)階段,即柱洞初期支護(hù)施工沉降階段、中洞初期支護(hù)施工沉降階段、中洞二次襯砌底板與扣拱施工沉降階段、側(cè)洞初期支護(hù)施工沉降階段及二次襯砌結(jié)構(gòu)施工沉降階段。其中第ⅰ階段與第ⅳ階段沉降值占最終沉降值比重最大,最終沉降橫斷面曲線呈軸對(duì)稱,以中洞中線為對(duì)稱軸線。

文章以北京地鐵14號(hào)線陶然橋站中部暗挖主體工程為研究對(duì)象,通過幾何水準(zhǔn)測(cè)量監(jiān)測(cè)方法,對(duì)中洞法施工各施工工序引起的地表沉降變形規(guī)律進(jìn)行了分析和總結(jié)。結(jié)果表明,沉降變形主要經(jīng)歷5個(gè)階段,即柱洞初期支護(hù)施工沉降階段、中洞初期支護(hù)施工沉降階段、中洞二次襯砌底板與扣拱施工沉降階段、側(cè)洞初期支護(hù)施工沉降階段及二次襯砌結(jié)構(gòu)施工沉降階段。其中第ⅰ階段與第ⅳ階段沉降值占最終沉降值比重最大,最終沉降橫斷面曲線呈軸對(duì)稱,以中洞中線為對(duì)稱軸線。

文章以北京地鐵14號(hào)線陶然橋站中部暗挖主體工程為研究對(duì)象,通過幾何水準(zhǔn)測(cè)量監(jiān)測(cè)方法,對(duì)中洞法施工各施工工序引起的地表沉降變形規(guī)律進(jìn)行了分析和總結(jié).結(jié)果表明,沉降變形主要經(jīng)歷5個(gè)階段,即柱洞初期支護(hù)施工沉降階段、中洞初期支護(hù)施工沉降階段、中洞二次襯砌底板與扣拱施工沉降階段、側(cè)洞初期支護(hù)施工沉降階段及二次襯砌結(jié)構(gòu)施工沉降階段.其中第ⅰ階段與第ⅳ階段沉降值占最終沉降值比重最大,最終沉降橫斷面曲線呈軸對(duì)稱,以中洞中線為對(duì)稱軸線.

北京地鐵四號(hào)線某車站采用\"群洞法\"施工,由于洞室開挖過程中相互之間的影響,地層受力與變形情況變得復(fù)雜。同時(shí)該工程周邊環(huán)境復(fù)雜,為了周邊建筑物安全及路面交通的暢通,對(duì)地表沉降的控制要求嚴(yán)格。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和相關(guān)設(shè)計(jì)資料,進(jìn)行地表沉降監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì),通過對(duì)地表沉降的監(jiān)測(cè)來了解在施工時(shí)地層的力學(xué)狀態(tài)和穩(wěn)定情況,并對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析;結(jié)合單洞施工時(shí)的地表沉降規(guī)律,分析群洞法施工時(shí),群洞之間的相互影響情況,以便能夠?qū)κ┕ぬ岢鲆恍┯兄笇?dǎo)性的意見。

以北京地鐵國貿(mào)站工程為背景,分析大跨度分離式地鐵車站采用洞樁法施工,對(duì)周圍地層及鄰近樁基的影響.采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)方法分析洞樁法施工地層沉降的規(guī)律,認(rèn)為縱向沉降明顯分為前期沉降區(qū)、急劇沉降區(qū)和沉降收斂區(qū),而急劇沉降區(qū)又分為導(dǎo)洞、扣拱及下部開挖3個(gè)階段;橫向沉降符合peck曲線,影響范圍為3~4倍洞徑.采用三維數(shù)值分析方法模擬施工過程,選取典型的鄰近樁基所在斷面,研究車站施工對(duì)鄰近樁基變形以及地表沉降的影響,對(duì)國貿(mào)站鄰近樁基變形現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,認(rèn)為鄰近樁基沉降變形與其施工過程相對(duì)應(yīng),也分為導(dǎo)洞、扣拱及下部土體開挖3個(gè)階段.影響沉降的主要因素是其空間位置,特別是樁基與車站結(jié)構(gòu)的最小距離,其次樁端所處的地層條件也有一定的影響;施工對(duì)鄰近樁基水平方向的擾動(dòng)影響非常顯著,扣拱施工對(duì)鄰近樁基的側(cè)向變形影響最大.在此基礎(chǔ)上總結(jié)了車站上側(cè)樁、中側(cè)樁、下側(cè)樁等鄰近樁基的變形規(guī)律.

洞樁法能夠較好地控制地層變形和對(duì)周邊既有建(構(gòu))筑物的影響,目前已成為北京地鐵暗挖車站施工的主流工法。以北京地鐵10號(hào)線黃莊站工程為背景,基于地表和管線沉降的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),建立\"隧道-管道-土體\"的三維有限元計(jì)算模型,研究了洞樁法車站施工對(duì)地層的影響,并從沉降、變形和管-土相互作用等方面系統(tǒng)研究了施工對(duì)鄰近剛性接頭管道的影響。研究結(jié)果表明,洞樁法車站施工中導(dǎo)洞和扣拱施工是關(guān)鍵工序,這兩個(gè)工序引起的地表沉降占總沉降的90%以上;剛性接頭管道的沉降、變形及管道-土體差異沉降與管道和隧道相對(duì)位置關(guān)系密切相關(guān),主要受其正下方土體開挖影響;管道變形由整個(gè)管體共同承擔(dān),地層位移使管道產(chǎn)生彎曲和軸向變形,建議采用應(yīng)變作為管道變形控制標(biāo)準(zhǔn)。

在地鐵工程可行性研究階段,項(xiàng)目決策對(duì)地鐵工程造價(jià)的影響度可達(dá)80%～90%,而客流量又是決定地鐵工程必要性和可行性的重要參數(shù)?？土黝A(yù)測(cè)工作做得科學(xué)細(xì)致,可以使地鐵修建方面的許多不合理因素得到控制。研究了客流預(yù)測(cè)量與不同發(fā)車頻率下列車編組的關(guān)系,探討了客流預(yù)測(cè)量與車站站臺(tái)長度、寬度和進(jìn)出站通道等的關(guān)系,分析了客流預(yù)測(cè)量對(duì)車站規(guī)模的影響,及其對(duì)車站造價(jià)的影響。

基于控制理論,建立了城市地鐵隧道工程地表沉降的理論控制模型;結(jié)合動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理,提出了城市地鐵隧道工程地表沉降動(dòng)態(tài)最優(yōu)控制策略制定程序。文章對(duì)深圳地鐵大劇院站～科學(xué)館站區(qū)間三連拱隧道工程地表沉降的控制問題進(jìn)行了理論探索,取得一些有意義的成果,為該工程的順利實(shí)施提供了重要的依據(jù)并具有一定的指導(dǎo)作用