邻近既有构筑物排水箱涵推进施工变形分析研究.pdf
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1、第2 3卷 第2期江 苏 建 筑 职 业 技 术 学 院 学 报V o l.2 3.22 0 2 3年6月J O U R N A LO FJ I A N G S UV O C A T I O N A LI N S T I T U T EO FA R C H I T E C T U R A LT E C H N O L O G YJ u n.2 0 2 3邻近既有构筑物排水箱涵推进施工变形分析研究王二平,杨春雷,董永(中国建筑一局(集团)有限公司,北京2 2 1 0 0 0)摘 要:以徐州解放南路地道排水管涵同时上跨既有地铁3号线南三环站区间和下穿既有解放南路地道北段敞口段工程为研究对象,分析在
2、徐州地区灰岩层中近距离施工对既有构筑物的影响。通过P L A X I S3 D有限元软件建立管涵 隧道 地道三维模型,模拟分析了四种不同关键工况下排水管涵的推进对既有3号线隧道的竖向变形、既有地道的竖向变形和横向变形的影响。研究结果表明:排水管涵的推进会导致既有3号线隧道产生隆起变形,且这种变形主要集中在隧道拱顶,隆起最大值仅有0.2 2mm;既有地道整体在Z轴正方向上也表现为隆起变形,最大值出现在左侧板为1.1 9mm,是隧道隆起最值的5.4 1倍;在工况二和工况三中,地道两侧地连墙表现出相反的变形趋势,工况二中两侧板表现为向底板中心轴线收拢,工况三中两侧板呈现出远离底板中心轴线的趋势,并且
3、工况三中侧板的横向变形远大于工况二中的侧板横向变形,前者变形大约是后者的1 0.5倍。关键词:排水箱涵施工;上跨隧道;下穿地道;变形规律中图分类号:TU9 4文献标志码:A文章编号:2 0 9 5 3 5 5 0(2 0 2 3)0 2 0 0 1 0 0 5C o n s t r u c t i o nd e f o r m a t i o na n a l y s i so fd r a i n a g eb o xc u l v e r t a d v a n c e m e n t o f e x i s t i n gs t r u c t u r e s i nt h ev i c
4、 i n i t yWANGE r p i n g,Y ANGC h u n l e i,D ONGY o n g(C h i n aC o n s t r u c t i o nF i r s tG r o upC o rpo r a t i o nL i m i t e d,B e iji ng2 2 1 0 0 0,C h i n a)A b s t r a c t:I no r d e r t o a n a l y z e t h e i n f l u e n c e o f c l o s e c o n s t r u c t i o no n e x i s t i n g
5、s t r u c t u r e s i n t h e t u f f l a y e r o fX u z h o ua r e a,t h ea r t i c l et a k e st h ep r o j e c to fX u z h o uJ i e f a n gS o u t hR o a dt u n n e ld r a i n a g ep i p ec u l v e r tc r o s s i n g t h e i n t e r v a l o f S o u t hT h i r dR i n gS t a t i o no f t h e e x i
6、s t i n gM e t r oL i n e 3a n du n d e r t h e o p e n s e c t i o no f t h en o r t h e r ns e c t i o no f t h e e x i s t i n g J i e f a n gS o u t hR o a d t u n n e l a t t h e s a m e t i m e a s t h e r e s e a r c ho b j e c t.T h e t h r e e-d i m e n s i o n a lm o d e l o f p i p e c u
7、l v e r t-t u n n e l-u n d e r p a s sw a s e s t a b l i s h e db yP L A X I S3 Df i n i t e e l e-m e n t s o f t w a r e,a n d t h e i n f l u e n c e o f t h e a d v a n c e m e n t o f t h e d r a i n a g e p i p e c u l v e r t o n t h e v e r t i c a l d e f o r m a-t i o no f t h e e x i s
8、t i n gL i n e 3 t u n n e l a n d t h e v e r t i c a l d e f o r m a t i o na n d l a t e r a l d e f o r m a t i o no f t h e e x i s t i n gu n-d e r p a s sw a s s i m u l a t e da n da n a l y z e du n d e r f o u rd i f f e r e n tc r i t i c a lw o r k i n gc o n d i t i o n s.T h er e s u l
9、 t so f t h es t u d ys h o wt h a t:t h e a d v a n c e m e n t o f t h ed r a i n a g ep i p e c u l v e r tw i l l l e a d t ob u l g ed e f o r m a t i o n i n t h e e x-i s t i n gL i n e 3t u n n e l,a n d t h i sd e f o r m a t i o n i sm a i n l yc o n c e n t r a t e d i nt h e t u n n e l
10、v a u l t,w i t ham a x i m u mb u l g eo f o n l y 0.2 2mm;T h e e x i s t i n g t u n n e l a s aw h o l e i n t h e p o s i t i v e d i r e c t i o no f t h eZ-a x i s a l s o e x h i b i t su p l i f t d e f o r m a t i o n,w i t ht h em a x i m u mv a l u e a p p e a r i n g i n t h e l e f t s
11、 i d ep l a t eo f 1.1 9mm,w h i c h i s5.4 1t i m e s t h em a x i m u mv a l u eo f t h e v e r t i c a l u p l i f t o f t h e t u n n e l;I nC a s e 2a n dC a s e 3,t h e t w o s i d e s o f t h et u n n e l g r o u n dc o n n e c t i o nw a l l s h o w e do p p o s i t e d e f o r m a t i o n t
12、 r e n d s,a n d t h e t w o s i d e s o f t h e s l a b i nC a s e2s h o w e da t e n d e n c y t oc o n v e r g e t o w a r dt h ec e n t e ra x i so f t h eb o t t o ms l a b,w h i l e t h e t w os i d e so f t h es l a b i nC a s e 3s h o w e da t e n d e n c y t om o v e a w a y f r o mt h e c
13、e n t e r a x i s o f t h eb o t t o ms l a b,a n d t h e l a t e r a ld e f o r m a t i o no f t h e s i d e s l a b i nC a s e3w a sm u c hl a r g e r t h a nt h e l a t e r a ld e f o r m a t i o no f t h es i d es l a b i nC a s e 2,a n d t h e f o r m e rd e f o r m a t i o nw a s a b o u t 1 0
14、.5t i m e s t h a t o f t h e l a t t e r.K e yw o r d s:d r a i n a g eb o xc u l v e r t c o n s t r u c t i o n;u p p e r c r o s s i n g t u n n e l;u n d e r p a s s t u n n e l;d e f o r m-a t i o nl a w收稿日期:2 0 2 3 0 4 1 0作者简介:王二平,男,陕西蒲城人,高级工程师,研究方向为地下工程及矿山法隧道施工技术。Em a i l:3 6 6 8 2 4 0 0 6q
15、q.c o m 随着城市轨道交通建设的快速发展,地下空间建设利用率的不断提高,出现了很多在地铁隧道保护区范围内的新建结构,例如上跨既有隧道的基第2期王二平,等:邻近既有构筑物排水箱涵推进施工变形分析研究1 1 坑、侧穿地铁隧道的新建隧道、下穿既有隧道的盾构隧道等。不同的新建结构都会对既有结构造成一定的影响1,需要在施工前做好一定的评估准备,防止出现严重的生产安全事故危害。地铁作为城市中一项主要的出行工具,与其相关隧道的修建也越来越多,而上跨隧道施工对既有线路的影响是目前研究的热点。目前许多学者致力于研究上跨施工对既有隧道的变形影响,其中王栋2以厦门地铁6号线盾构上跨既有2号线为研究对象,总结出
16、既有隧道在盾构的影响下表现为先沉降、后上浮隆起再趋于稳定的变化规律。董永等3以徐州解放南路地道上跨3号线施工为研究背景,采用A B AQU S有限元软件分析出基坑上跨施工导致的既有隧道竖向变形远大于横向变形。杨海兵4依托丰镐三路地道上跨地铁隧道工程,总结出既有隧道和新建基坑的水平距离是影响既有隧道变形程度的重要因素。近些年对于城市中难施工、难管控的项目也出现了很多方案优化的研究。韩双5针对复杂环境下减小上跨既有隧道施工的影响提出了三种优化方案,指出了目前主流开挖方案的优缺点。黄斌6依托兴泉铁路绿谷二号隧道上跨既有福厦铁路陈坝隧道工程,改良了近距离上跨既有隧道的施工技术。尽管对上跨既有隧道施工影
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- 邻近 既有 构筑物 水箱 推进 施工 变形 分析研究
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