北京某地铁盾构近距离下穿既有地铁风险控制措施研究

摘要

随着轨道交通网络不断扩大，地上与地下空间的利用率逐渐趋于饱和，从而出现了越来越多的交叉穿越工程，盾构隧道近距离穿越既有地铁区间的工程更是不可避免，其施工难度大、风险高。因此需要对盾构近距离穿越施工时既有地铁区间变形规律进行分析，从而提出合理的施工参数，优化风险控制措施，以保障施工过程中既有地铁的安全运营，这方面的研究对地铁和城市地下工程的发展有着重要的指导意义。
　　本文以北京某地铁盾构近距离下穿既有地铁工程实例为研究对象，该工程中盾构隧道距既有地铁区间竖向净距仅2.1m，且同时侧穿高架桥桥桩，距桥桩的最小水平净距为3.6m，周围环境极其复杂;穿越处邻近盾构双线的始发、接收端，盾构施工参数难以把握。
　　主要研究内容如下:
　　(1)运用ANSYS有限元软件建立地层—结构三维实体模型，模拟分析盾构近距离穿越施工对既有地铁区间造成的影响。
　　(2)通过对施工过程中实测数据的分析，并将实测数据与模拟计算结果进行对比，验证模拟计算的准确性，总结地层超前注浆及盾构施工对既有地铁区间的影响规律。
　　(3)重点针对地层超前注浆的风险控制措施进行优化分析，根据所得到的结论提出合理的施工建议，为日后类似工程的施工和保障地铁安全运营提供指导。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 国内外研究现状及方法

1．3．1 盾构施工理论分析研究现状

1．3．2 盾构施工过程模型试验研究现状

1．3．3 盾构施工数值模拟研究现状

1．3．4 盾构近距离穿越地铁区间工程研究现状

1．4 本文主要研究内容及方法

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究思路

2 盾构穿越工程影响机理及风险控制措施

2．1 穿越工程影响机理

2．2 盾构穿越工程中既有地铁控制标准

2．3 风险控制措施

3 北京某新建地铁盾构近距离下穿既有地铁区间模拟分析

3．1 工程概况

3．1．1 新建工程概况

3．1．2 既有工程概况

3．1．3 工程地质概况

3．1．4 盾构施工参数及风险控制措施

3．2 三维有限元数值模拟分析模型建立

3．2．1 模型建立

3．2．2 计算假设

3．2．3 模型参数

3．2．4 施工过程的模拟

3．3 模拟计算结果分析

3．3．1 地表沉降变形分析

3．3．2 既有地铁区间变形分析

3．3．3 既有地铁区间结构应力分析

3．4 本章小结

4 穿越工程监测数据及对比分析

4．1 监测方案

4．1．1 监测范围

4．1．2 监测内容

4．1．3 监测方法及测点布置

4．1．4 监测控制标准

4．2 监测数据分析

4．2．1 地层超前注浆加固期间监测数据分析

4．2．2 盾构右线穿越期间监测数据分析

4．2．3 盾构左线穿越期间监测数据分析

4．3 数值模拟结果与实测数据对比分析

4．4 本章小结

5 穿越施工控制措施优化分析

6 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 展望

参考文献

作者简历

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