• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      長(zhǎng)距離共線基坑下臥隧道上浮控制措施及效果研究

      2024-01-02 11:43:18陳福斌祁恒遠(yuǎn)張稱呈
      都市快軌交通 2023年6期
      關(guān)鍵詞:共線覆土控制措施

      陳福斌,祁恒遠(yuǎn),張稱呈

      (1.深圳市交通公用設(shè)施建設(shè)中心,廣東深圳 518041;2.湖南大學(xué)土木工程學(xué)院,長(zhǎng)沙 410082)

      1 研究背景

      近年來(lái),隨著城市化的快速發(fā)展,城市人口急劇增加,給交通運(yùn)輸行業(yè)帶來(lái)了極大的壓力,地面交通已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的出行需求。為了緩解這一壓力,突破地面交通發(fā)展的瓶頸,越來(lái)越多的城市開(kāi)展地下快速道路網(wǎng)的建設(shè)[1]。這些地下城市快速道路建設(shè)中不可避免地出現(xiàn)近接既有地鐵運(yùn)營(yíng)線路施工的情況。城市地下道路埋深淺,往往采用明挖法施工?;娱_(kāi)挖將引起鄰近地鐵隧道周邊土體卸載,土體應(yīng)力發(fā)生重分布[2],使得隧道產(chǎn)生附加變形和內(nèi)力,導(dǎo)致隧道發(fā)生位移變形、襯砌結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、滲漏水等病害,影響地鐵正常運(yùn)營(yíng)[3]。因此,研究基坑開(kāi)挖對(duì)隧道的影響及變形控制措施至關(guān)重要。

      針對(duì)基坑開(kāi)挖對(duì)既有隧道的影響,國(guó)內(nèi)外學(xué)者基于模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及理論解析等手段進(jìn)行了大量研究。魏少偉[4]通過(guò)模型試驗(yàn)研究了基坑開(kāi)挖對(duì)既有隧道結(jié)構(gòu)附加變形及內(nèi)力的影響。王平豪等[5]和徐?;莸萚6]通過(guò)三維有限元模擬基坑近接下臥既有盾構(gòu)隧道開(kāi)挖,建議基坑采取短分塊、小坡率的開(kāi)挖方法。黃茂松等[7]提出了上方基坑開(kāi)挖引起下臥隧道縱向變形分析方法,并利用大量的有限元算例進(jìn)行研究,通過(guò)與工程案例的實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了所提出方法的可行性。胡海英等[8]利用廣州某深基坑鄰近既有地鐵隧道開(kāi)挖案例,研究了基坑近接隧道施工對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的影響。王衛(wèi)東等[9]基于多個(gè)基坑開(kāi)挖案例的數(shù)值模擬結(jié)果,提出了適用于上海地質(zhì)條件的HS-Small 模型參數(shù),并驗(yàn)證了參數(shù)的合理性。吳龍梁等[10]針對(duì)某橋梁承臺(tái)深基坑工程,開(kāi)展下臥地鐵隧道在基坑施工期間的變形監(jiān)測(cè),研究了不同施工工況對(duì)地鐵隧道位移和變形的影響規(guī)律。況龍川等[11]通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)基坑開(kāi)挖將導(dǎo)致既有隧道周?chē)馏w應(yīng)力發(fā)生重分布,引起隧道結(jié)構(gòu)發(fā)生位移變形,威脅地鐵服役和運(yùn)營(yíng)安全。王理想等[12]通過(guò)Mindlin 解計(jì)算基坑開(kāi)挖引起的作用于盾構(gòu)隧道上的附加荷載,建立了基坑卸載下盾構(gòu)隧道的隆起變形微分方程,并和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、既有理論方法進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證所提方法的適用性。綜上,當(dāng)前針對(duì)基坑開(kāi)挖對(duì)既有隧道變形影響規(guī)律的研究較多,但針對(duì)地下道路基坑開(kāi)挖長(zhǎng)距離共線既有下臥地鐵運(yùn)營(yíng)隧道的變形影響及控制措施的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。對(duì)于基坑長(zhǎng)距離共線地鐵隧道開(kāi)挖,施工作用效應(yīng)相互影響、疊加,隧道位移變形大,結(jié)構(gòu)病害突出,是設(shè)計(jì)施工重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一。

      本文依托深圳桂廟路快速化改造工程,針對(duì)基坑長(zhǎng)距離共線下臥地鐵11 號(hào)線施工期間隧道上浮問(wèn)題,提出了適應(yīng)不同區(qū)段的差異化變形控制措施,并通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析了隧道上浮變形規(guī)律及措施的有效性,為類似工程提供參考。

      2 工程概況

      2.1 基坑及既有隧道概況

      深圳市桂廟路快速化改造工程道路全長(zhǎng)為4.8 km,工程主路采用下沉式隧道設(shè)計(jì),明挖法施工。明挖基坑與地鐵11 號(hào)線在振海路與南海大道之間平面共線,共線長(zhǎng)度為3.09 km,如圖1 所示。

      圖1 基坑與隧道平面相對(duì)位置關(guān)系示意Figure 1 Plan view of the relative position of the excavation

      基坑最大開(kāi)挖寬度為52.7 m,最大開(kāi)挖深度約18.0 m,結(jié)構(gòu)形式為閉合框架及U 型槽兩種,其中閉合框架段長(zhǎng)1 984.5 m,U 型槽段長(zhǎng)357 m,如圖2 所示。地鐵11 號(hào)線位于基坑斜下方,為既有運(yùn)營(yíng)盾構(gòu)隧道,隧道內(nèi)徑為6.0 m,外徑為6.7 m,管片厚0.35 m,環(huán)寬1.5 m,基坑與隧道豎向凈距為6.0~20.6 m。

      圖2 基坑與隧道橫剖面相對(duì)位置關(guān)系示意(K1+560)Figure 2 Cross-sectional view of the relative position of the excavation and the tunnel at section K1+560

      2.2 地質(zhì)概況

      桂廟路快速化改造工程位于深圳前海地區(qū),該區(qū)域原始地貌為海沖積平原及濱海灘涂地貌單元,后經(jīng)改造形成現(xiàn)狀道路。區(qū)域地表平均高程為3.55 m,地下水位位于地表以下2 m。基坑段淺層主要以人工填土為主,局部位置存在淤泥、粗砂及黏土,較深層以淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土和礫砂為主。地鐵11 號(hào)線高程范圍內(nèi)地層主要為礫質(zhì)黏性土和全風(fēng)化粗?;◢弾r?;拥撞康剿淼理敳块g的土層主要有礫質(zhì)黏性土、全風(fēng)化粗?;◢弾r、強(qiáng)風(fēng)化粗?;◢弾r。

      3 基坑開(kāi)挖隧道上浮控制措施及效果

      3.1 K1+180~K1+620及K2+643~K2+857區(qū)間

      里程K1+180~K1+410 段基坑為閉合框架結(jié)構(gòu),K1+410~K1+620 段為U 型槽結(jié)構(gòu)。K1+180~K1+620段基坑最大開(kāi)挖寬度為52.7 m,最大開(kāi)挖深度為12.5 m,隧道最小覆土9.5 m;K2+643~K2+857 段基坑為閉合框架結(jié)構(gòu),基坑最大開(kāi)挖寬度為41 m,最大開(kāi)挖深度為16 m,隧道最小覆土6 m。

      本區(qū)域隧道變形控制措施采用“縱向分段+豎向分層+左右分幅+旋噴樁加固”。縱向分步、分層開(kāi)挖,開(kāi)挖步長(zhǎng)不大于10 m,開(kāi)挖層厚不大于2 m,左右分幅開(kāi)挖,并預(yù)留覆土反壓30 kPa,如圖3 所示。采用?600@1 200 mm 的旋噴樁加固隧道周?chē)馏w,旋噴樁采用正方形布置,水平豎直方向距離隧道不小于3 m,樁底伸入隧道底以下不小于3 m。基坑加固橫剖面如圖4 所示。

      圖3 基坑縱向開(kāi)挖方案示意Figure 3 Schematic illustration of the longitudinal excavation scheme

      圖4 基坑坑底加固橫剖面Figure 4 Cross-sectional view of the ground reinforcement below the excavation base

      K1+180~K1+620段基坑(見(jiàn)圖4)開(kāi)挖使土體卸載回彈,隧道上浮變形不斷增加,越靠近基坑中心上浮變形量及土體卸載率越大(由于土拱效應(yīng))。如圖5~6所示,當(dāng)基坑開(kāi)挖至坑底時(shí),隧道上浮量達(dá)到最大值約為7.0 mm,土體最大卸載率為0.52。隨著基坑主體結(jié)構(gòu)施工及覆土回填,土體出現(xiàn)沉降變形,沉降變形量大于卸載回彈量。這表明閉合框架基坑結(jié)構(gòu)型式和覆土回填可有效補(bǔ)償前期土體開(kāi)挖卸載回彈效應(yīng),進(jìn)而顯著降低隧道上浮量。K2+643~K2+857 段隨基坑不斷開(kāi)挖,下臥隧道上浮量持續(xù)增加,最大約為13.4 mm。如圖7~8 所示(序號(hào)表示開(kāi)挖順序),當(dāng)基坑開(kāi)挖區(qū)域距離隧道大于30 m 時(shí),開(kāi)挖作用效應(yīng)對(duì)隧道變形基本無(wú)影響。當(dāng)基坑主體結(jié)構(gòu)開(kāi)始施作時(shí),土體出現(xiàn)持續(xù)沉降變形,表明采用分段、分層、分幅的開(kāi)挖方案可有效降低基坑開(kāi)挖引起的下臥隧道變形。

      圖5 左線隧道上浮量隨時(shí)間變化(K1+240)Figure 5 Development of the left tunnel heave at cross section K1+240

      圖6 距基坑中線不同距離處土體卸載率Figure 6 Variation in unloading ratio at different distances from the excavation center line

      圖7 基坑開(kāi)挖平面Figure 7 Plane view of the excavation

      圖8 左線隧道上浮量隨開(kāi)挖順序變化(K2+830)Figure 8 Development of the left tunnel heave at cross section K2+830

      3.2 K2+390~K2+643 區(qū)間

      里程K2+390~K2+537 段基坑為U 形槽結(jié)構(gòu),基坑最大開(kāi)挖寬度為38 m,最大開(kāi)挖深度為12.5 m,最小覆土10.5 m。本段隧道變形控制措施采用“縱向分段+豎向分層+左右分幅”方案??v向開(kāi)挖步長(zhǎng)不大于8 m,開(kāi)挖層厚不大于2 m,采用左右分幅開(kāi)挖??v向上,開(kāi)挖區(qū)域、底板、側(cè)墻、頂板、覆土結(jié)構(gòu)間間距不應(yīng)大于一個(gè)開(kāi)挖步長(zhǎng)。基坑開(kāi)挖橫剖面示意如圖9 所示。

      圖9 基坑開(kāi)挖橫剖面示意(K2+400)Figure 9 Cross-sectional view of the excavation at section K2+400

      基坑開(kāi)挖完成至主體結(jié)構(gòu)施工期間,隧道上浮量持續(xù)顯著增加,增加速率約為0.15 mm/d,由于采用分段、分層、分幅方案施工,且縱向上控制了結(jié)構(gòu)間的間距,隧道最終上浮量?jī)H為7.9 mm,表明采取的施工措施有效地控制住了隧道的變形。隧道上浮量主要集中于基坑開(kāi)挖完成后的一段時(shí)間內(nèi),基坑開(kāi)挖到底時(shí),隧道頂上浮量與最終上浮量的比值平均為61.8%,這表明基坑開(kāi)挖完成后的隧道持續(xù)上浮變形是不可忽視的,設(shè)計(jì)中應(yīng)加以考慮。

      3.3 K2+857~K3+476 區(qū)間

      K2+857~K3+476 段基坑為閉合框架結(jié)構(gòu),基坑最大開(kāi)挖寬度為40 m,最大開(kāi)挖深度為18.0 m,隧道最小覆土6.2 m。本區(qū)段采用“豎井跳挖+抗隆起框架”的方案控制隧道上浮。如圖10 所示,豎井采用“隔三挖一”方案施工,豎井尺寸為15.6 m×7.2 m??拱螛渡疃葹?8 m,抗浮板厚1 m,豎井開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)如圖11 所示。

      圖10 豎井跳挖縱剖面示意Figure 10 Schematic illustration of spaced shaft excavation

      圖11 抗隆起框架Figure 11 Anti-heave frame

      由圖12 可知,豎井開(kāi)挖階段,隧道最大上浮量達(dá)到4 mm,隨后由于覆土回填,上浮變形量回落至2 mm?;娱_(kāi)挖階段,由于抗隆起框架(抗浮板+抗拔樁)作用,隧道最大上浮量?jī)H為8.0 mm。主體結(jié)構(gòu)施工后,由于荷載反壓作用,隧道上浮量出現(xiàn)波動(dòng)回落,最大回落至6 mm。

      圖12 左線隧道上浮量隨時(shí)間變化(K2+899)Figure 12 Development of the left tunnel heave at cross section K2+899

      3.4 整體效果分析

      針對(duì)基坑長(zhǎng)距離共線下臥地鐵隧道開(kāi)挖期間隧道上浮問(wèn)題,本文提出適應(yīng)不同區(qū)段的差異化隧道上浮控制措施,并對(duì)施工期間的隧道上浮量進(jìn)行了監(jiān)測(cè),如表1 所示。K1+180~K1+620 區(qū)間基坑開(kāi)挖寬度大,隧道覆土相對(duì)較厚,采用“縱向分段分步+豎向分層+左右分幅+旋噴樁加固”的變形控制措施后隧道上浮量最大為7.0 mm;K2+390~K2+643 段基坑開(kāi)挖范圍小,隧道覆土厚,采用“縱向分段分步+豎向分層+左右分幅”施工方案后隧道上浮量最大為7.9 mm;K2+643~K2+857 段基坑開(kāi)挖深度較大,隧道覆土較小,采用“縱向分段分步+豎向分層+左右分幅+旋噴樁加固”方案后隧道上浮量最大為13.4 mm;K2+857~K3+476 段基坑開(kāi)挖深度大,隧道覆土較小,采用“豎井跳挖+抗隆起框架”的強(qiáng)化加固措施后,隧道上浮量最大為8.0 mm。綜上,各區(qū)段所采用的基坑坑底加固措施有效地減小了隧道上浮,隧道上浮量均小于規(guī)范規(guī)定的20 mm 控制標(biāo)準(zhǔn)。

      表1 不同區(qū)段隧道變形控制措施及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)Table 1 Different sections of the tunnel deformation control measures and statistics of monitoring data

      4 結(jié)論

      本文依托深圳桂廟路快速化改造工程,針對(duì)基坑開(kāi)挖長(zhǎng)距離共線下臥地鐵11 號(hào)線隧道上浮問(wèn)題,提出了相應(yīng)的變形控制措施,并通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析了隧道上浮變形規(guī)律及控制措施的有效性,主要結(jié)論如下:

      1) 越靠近基坑中心,隧道上浮變形量及土體卸載率越大,基坑主體結(jié)構(gòu)施工和覆土回填使得隧道沉降量大于上浮量。表明閉合框架結(jié)構(gòu)和回填土可有效補(bǔ)償土體開(kāi)挖卸載回彈效應(yīng),顯著降低隧道上浮量。

      2) 隧道上浮量在基坑開(kāi)挖至坑底時(shí)達(dá)到最大值,當(dāng)開(kāi)挖區(qū)域距離隧道大于30 m 時(shí),土體卸載對(duì)隧道變形基本無(wú)影響。

      3) 對(duì)不同區(qū)段所采取的“縱向分段分步+豎向分層+左右分幅”、“縱向分段分步+豎向分層+左右分幅+旋噴樁加固”及“豎井跳挖+抗隆起框架”的施工加固方案有效減小了隧道上浮,隧道上浮量均小于規(guī)范規(guī)定的20 mm 控制標(biāo)準(zhǔn)。

      猜你喜歡
      共線覆土控制措施
      小議共線向量問(wèn)題
      向量的共線
      給排水工程招投標(biāo)階段中的造價(jià)控制措施
      建筑安裝工程預(yù)結(jié)算造價(jià)控制措施
      平面幾何中三點(diǎn)共線的常見(jiàn)解法
      大型公司財(cái)務(wù)預(yù)算與控制措施探討
      水稻機(jī)械直播同步懸擺式覆土裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
      棉柴覆土栽培雙孢菇高產(chǎn)技術(shù)
      百病傻
      三點(diǎn)共線向量式的巧妙應(yīng)用
      田阳县| 万州区| 比如县| 黄大仙区| 凌源市| 濮阳县| 思南县| 凤台县| 大同市| 济阳县| 织金县| 洛隆县| 台中县| 通州市| 高安市| 柘荣县| 原阳县| 株洲市| 耒阳市| 平阳县| 昆山市| 沈阳市| 洮南市| 佳木斯市| 汤阴县| 方正县| 繁昌县| 友谊县| 合阳县| 东兴市| 霸州市| 廊坊市| 台东县| 喜德县| 怀集县| 康马县| 孝昌县| 安溪县| 邳州市| 宜兴市| 明星|