城市地铁隧道施工对古建筑沉降的影响研究
发布时间：2022-02-11 19:58
采用大型有限元软件ABAQUS模拟城市地铁隧道盾构开挖诱发地表沉降规律,并针对开挖推进距离、开挖面支护以及地表建筑物刚度条件对古建筑物地表沉降影响进行了详细分析,得到以下结论:拱顶沉降、上测点周边收敛位移和下测点周边收敛位移,实测数据分别比数值模拟数据大5.41%、13.21%和10.15%,这与现场施工条件比数值模拟更为复杂有关,也说明数值模拟比较可靠。增大盾构推进距离会加大古建筑物地表最大沉降值,但是增大幅度有限,当推进距离增大为原来的3倍时,古建筑物地表最大沉降增大幅度低于10%;增大盾构开挖面支护力会明显减小古建筑物地表最大沉降值,施工过程中可以适当采取增大开挖面支护力的方法来减小古建筑物地表沉降。盾构上方地表存在古建筑物能明显减小地表最大沉降值,但地表沉降槽宽度也相应增加,因此施工过程中若盾构上方存在古建筑物,应进行特殊考虑。
【文章来源】：公路工程. 2020,45(03)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
数值模型图
隧道施工过程中,为及时了解隧道开挖支护后各类参数变化情况,一般会在施工过程中布置多个监控点。监测分为两类,一是位移监测,主要为了掌握围岩变形情况;二是应力监测,主要监测锚杆、锚索以及壳体等轴力大小。不管是位移监测还是应力监测,其目的均为实时掌握支护效果,以便快速处理施工中出现的各种问题,保证隧道施工过程安全。该隧道位移监测点分别布置在拱顶、拱肩以及拱腰上,如图2所示,主要监测拱顶沉降位移和周边收敛的位移,通过对位移监测数据的收集、处理和分析来保证隧道施工过程中的安全可靠。3 数值结果分析
如图3所示,为各监测点监测数据曲线图。各监测点在初期位移变化速率较快,到达某时间段以后,变化缓慢并最终趋于稳定。以拱顶沉降为例,在初期变化速率较大,从1～3 d,拱顶沉降平均速率为2.16 mm/d,累计沉降量为6.18 mm。从4～30 d,拱顶沉降速率略有减缓,此时间段内平均下降速率为0.57 mm/d,从30～60 d,拱顶沉降基本趋于稳定,为22.81 mm,表明围岩变形基本趋于稳定。此外,上测点和下测点收敛位移稳定值分别为15.25、8.14 mm。表2为各监测点现场监测位移与数值模拟位移对比表,由表2可知,对于拱顶沉降、上测点周边收敛位移和下测点周边收敛位移,实测数据分别比数值模拟数据大5.41%、13.21%和10.15%,由于现场施工条件比数值模拟更为复杂,且现场实测数据与数值模拟数据相差最大不超过15%,故结果是合理的,也说明数值模拟比较可靠。
【参考文献】：
期刊论文
[1]深基坑施工邻近既有隧道安全风险分析[J]. 陈大川,董玲. 公路工程. 2018(06)
[2]砂-粘土复合地层盾构隧道地表沉降规律研究[J]. 郭乐. 现代隧道技术. 2017(05)
[3]双线盾构施工引起地表及建筑物沉降规律研究[J]. 李超人,周传波,陈东,蔡佳愿,蒋楠. 城市轨道交通研究. 2017(06)
[4]双孔平行地铁隧道盾构施工地表沉降分布规律研究[J]. 邱明明,杨果林,吴镇清,姜安龙,林宇亮. 现代隧道技术. 2017(02)
[5]隧道盾构施工地表沉降规律模拟研究[J]. 丁万胜,童振龙,王空前,陆中宇. 江苏建筑职业技术学院学报. 2017(01)
[6]软弱破碎围岩隧道施工数值模拟研究[J]. 徐燕,唐卓怡,汪春桃,刘宁. 公路工程. 2016(05)
[7]地铁黄土地层中盾构隧道地表沉降控制技术研究[J]. 刘建国. 公路工程. 2016(03)
[8]盾构施工引起的地表沉降规律分析[J]. 金建峰,吴辉,吴雅峰. 科学技术与工程. 2007(15)
硕士论文
[1]天平铁路关山隧道施工数值模拟与稳定性分析[D]. 冯建.兰州交通大学 2012
[2]地铁盾构施工引起地表沉降的数值模拟研究[D]. 李泽荣.西安科技大学 2009
本文编号：3620866
【文章来源】：公路工程. 2020,45(03)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
数值模型图
隧道施工过程中,为及时了解隧道开挖支护后各类参数变化情况,一般会在施工过程中布置多个监控点。监测分为两类,一是位移监测,主要为了掌握围岩变形情况;二是应力监测,主要监测锚杆、锚索以及壳体等轴力大小。不管是位移监测还是应力监测,其目的均为实时掌握支护效果,以便快速处理施工中出现的各种问题,保证隧道施工过程安全。该隧道位移监测点分别布置在拱顶、拱肩以及拱腰上,如图2所示,主要监测拱顶沉降位移和周边收敛的位移,通过对位移监测数据的收集、处理和分析来保证隧道施工过程中的安全可靠。3 数值结果分析
如图3所示,为各监测点监测数据曲线图。各监测点在初期位移变化速率较快,到达某时间段以后,变化缓慢并最终趋于稳定。以拱顶沉降为例,在初期变化速率较大,从1～3 d,拱顶沉降平均速率为2.16 mm/d,累计沉降量为6.18 mm。从4～30 d,拱顶沉降速率略有减缓,此时间段内平均下降速率为0.57 mm/d,从30～60 d,拱顶沉降基本趋于稳定,为22.81 mm,表明围岩变形基本趋于稳定。此外,上测点和下测点收敛位移稳定值分别为15.25、8.14 mm。表2为各监测点现场监测位移与数值模拟位移对比表,由表2可知,对于拱顶沉降、上测点周边收敛位移和下测点周边收敛位移,实测数据分别比数值模拟数据大5.41%、13.21%和10.15%,由于现场施工条件比数值模拟更为复杂,且现场实测数据与数值模拟数据相差最大不超过15%,故结果是合理的,也说明数值模拟比较可靠。
【参考文献】：
期刊论文
[1]深基坑施工邻近既有隧道安全风险分析[J]. 陈大川,董玲. 公路工程. 2018(06)
[2]砂-粘土复合地层盾构隧道地表沉降规律研究[J]. 郭乐. 现代隧道技术. 2017(05)
[3]双线盾构施工引起地表及建筑物沉降规律研究[J]. 李超人,周传波,陈东,蔡佳愿,蒋楠. 城市轨道交通研究. 2017(06)
[4]双孔平行地铁隧道盾构施工地表沉降分布规律研究[J]. 邱明明,杨果林,吴镇清,姜安龙,林宇亮. 现代隧道技术. 2017(02)
[5]隧道盾构施工地表沉降规律模拟研究[J]. 丁万胜,童振龙,王空前,陆中宇. 江苏建筑职业技术学院学报. 2017(01)
[6]软弱破碎围岩隧道施工数值模拟研究[J]. 徐燕,唐卓怡,汪春桃,刘宁. 公路工程. 2016(05)
[7]地铁黄土地层中盾构隧道地表沉降控制技术研究[J]. 刘建国. 公路工程. 2016(03)
[8]盾构施工引起的地表沉降规律分析[J]. 金建峰,吴辉,吴雅峰. 科学技术与工程. 2007(15)
硕士论文
[1]天平铁路关山隧道施工数值模拟与稳定性分析[D]. 冯建.兰州交通大学 2012
[2]地铁盾构施工引起地表沉降的数值模拟研究[D]. 李泽荣.西安科技大学 2009
本文编号：3620866
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