北京地铁十号线某近接区间隧道的施工数值模拟.doc
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1、北京地铁十号线某近接区间隧道的施工数值模拟【摘要】对北京地铁10号线知学区间近距离侧穿国管局宿舍楼3种不同工法的施工过程进行了数值模拟。通过对 计算 结果与实测数据的比较 分析 ,论证了施工中采取袖阀管掌子面注浆和“后CRD法”等技术措施及工法对控制地表沉降的有效作用,得到了一些有益的结论,可供类似工程 参考 。【关键词】隧道施工;有限元;数值模拟;区间隧道;地表沉降1工程概况知春路站学院路站区间位于北京海淀区知春路东段,右线起讫里程:K4+570.8K5+485.331,长度914.531m。其中K5+375.0-K5+430.0为近距离穿越国管局宿舍楼楼段。该段呈西北-东南走向,位于由直线
2、过渡到R=350m圆曲线的缓和曲线上。隧道埋深16m。区间近距离过国管局宿舍楼楼段,右线结构南侧外缘距离楼房地下室最小水平距离约0.9m,最小垂直净距5.7m,最近点为右K5+404.001,此处区间隧道的开挖掘进属于近接施工。图1为区间结构与建筑物关系断面图。该段区间为单孔单线马蹄形隧道,处于减震段,开挖尺寸宽6.1m,高6.64m;本工程采用矿山法施工。穿越此建筑物,是本段区间的施工重点。穿越地段国管局宿舍楼实为两座楼房,竣工于1993年。一座为砖混结构条形基础,地上6层,基础埋深约26m,基坑施工时采用放坡开挖,无基坑围护结构。另一座为现浇混凝土结构板楼,筏板基础,地上9层,地下2层,基
3、础埋深约6.2m,基坑施工时采用放坡开挖,无围护结构(图1)。本文采用有限元手段对区间隧道通过9层宿舍楼的情况进行了平面数值模拟。隧道上方土层有杂填土、素填土、粉土、粉质黏土,洞身土层有粉土、粉砂、细砂,底板标高处于黏土层中。 影响 隧道施工的地下水是富存于洞身位置处粉土层和粉砂层中的台地潜水,其他类型地下水对隧道施工影响不大。本区段北侧是繁忙的 交通 主干道的交通十字路口,南侧是居民小区,因而无法采取地面降水措施,台地潜水水位下台阶中部,粉砂层含水量较为丰富。2 工法介绍本区段隧道由于靠近国管局宿舍楼,施工存在较大的风险,隧道工法的选择经过了如下三个阶段。2.1 CD工法试验段施工阶段 区间
4、隧道左线K5+360-K5+375段为CD工法试验段施工阶段。本段隧道初期支护施工于2006年3月26日开始,2006年4月4日结束,历时10天。隧道施工严格按照设计及规范要求进行,但由于本段隧道内地质情况,其下层全部为粉细砂层,而且含水丰富且本段又不具备降水条件,所以在采用CD法施工后地面沉降达到24mm,不能满足设计要求地面沉降小于20mm的控制指标,因此隧道施工工法改为采用CRD工法施工。并增加全断面袖阀管注浆、双排小导管注浆等辅助措施。2.2 CRD工法施工阶段 CRD工法施工还是选择先在区间左线进行试验施工。当施工5m后发现,由于本隧道洞室为标准断面,采用CRD工法后4个小洞断面非常
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