重叠隧道计算

天津地铁5、6号线工程环湖西路站～宾馆西路站4线并行区间计算分析况广州地铁设计角研究院有限公夏司驴工程设计证书材：甲级编号：向A14401咳6445立二〇一夺二思年姻四质月登天津地狱铁录5碧、刑6岩号线工程瓶环湖西路站～迈宾馆西路耳站趴4博线并行区间计算分析计算：校核：审核：审定：恢广州地铁设计生研究院有限公梦司杂工程设计证书横：甲级编号：腰A14401骂6445犬二〇一嫩二萝年夹四绘月邮图牵8依所示。黎此外有限元模岛型中将地面、严隧道拱部作为衡监测仿点足(梨如REF_Ref291532217\h般\*M碧ERGEFO该RMAT式图左5昏所鲜示津)捷，其竖向位移葛随施工过程的萄变化如REF_Ref291595499\h拘\*M毯ERGEFO慰RMAT屿图务10锣所示。从计算冈结果可以看出私：勿(1)嫂逆施工上部、下袋部盾构隧道都恐将使地面产生丧沉降段，茫“坛先上后境下解”筝施工顺序地面珠累积沉降为叔15mm抹，短“梅先下后肚上最”鸡施工顺序地面巧累积沉降为愤18mm蝴，两种屑施工忆顺序借地面样累积沉降相差箱不大善；创(2)污寺“辉先象下桌后匹上驻”啊施工顺序中，萝后期施工上部聚隧道对下部隧彼道有卸载作用标，下部隧道产搭生上浮重；肾(3)湖鸡“璃先上后插下践”拐施工顺序中，汪后期施工于下就部隧道藏使上料部隧道产生蛾沉降稿。支(a)镇仅先施工下部隧荣道的竖向变形界(b)裁萌后施工上部隧尚道的竖向变形逼图SEQ图表\*ARABIC帜7员“纪先下后上蛛”获施工过程尘变形图估(a)科待先施工上部隧安道的竖向变形榴(b)脑醋后施工下部隧吊道的竖向变形奉图SEQ图表\*ARABIC继8滔“飞先上后下慢”忧施工投过程驰变形图吨图SEQ图表\*ARABIC国9欧“住先下后走上笛”擦施工步序衡地面、衬砌拱盯部沉降炮(辞计算点见不图仇2)矛图SEQ图表\*ARABIC挤10静“弓先上后舰下咬”划施工步序鞋地面、衬砌拱陪部沉降眠(抖计算点见橡图血2)山由于施工过程谨中控制沉降难凳于控制上浮，校根据相似工程碍的经验，本工伏程采用先下后巷上的施工顺序社。嘉“揭先下后氏上改”冷施工步序狠沉降曲线如REF_Ref321385468\h管\*ME恋RGEFOR刑MAT链图株11膜所示。道图SEQ图表\*ARABIC恰11飘“奋先上后卧下功”邻施工步序仆地面觉沉降曲线镜盾构丸净距视的影响毅图SEQ图表\*ARABIC属12询“胸先下后甩上摧”闹施工顺序盾构月上浮量与盾构地净距的关系由图厉表气2倾“澡先下后促上征”著施工顺序盾构荣上浮量与粱盾构楼净距的关系表牢隧道净墓距红(奥m)感3欧4伍5常6牺7无上浮陈量元(词mm)切11.2筹10.2食9.2灵8.2界7.4唱整个叠线区间才盾构净距饭为姿2.36婶-7.8m退，为进一步研朗究壳“匆先下后麦上楚”宽施工顺序中盾酬构上浮量与盾糕构净距的关系亭，睛建立不同盾构指净距的有限元卧模型，计算得表到的下部隧道负上浮量如REF_Ref291597817\h叨\*M份ERGEFO垦RMAT瓶图薪12赛所示。计算结彼果表明：盾构拒净距从柔3m荣变化至遵7m涉时，下部隧道笔均会产生上浮牧量；上浮量与亦盾构净距基本都呈线性关系，伙盾构净距越大峡，上浮量玩越矩小；盾构净距瞎为婚7m卷时创，上浮量仍达痛到暑7.4mm午。这个上浮量辞不容忽视，在荐施工过程中必蹄须采取有利措默施控制下部隧沉道的上浮。落施工过程中拟族采取隧道周武圈傻3壶m持注浆加固措施大予以加固。老加固措施的影撤响砍实际施工过程瑞中，拟采取注铸浆措施对重叠套段隧道土体进侧行加固婚(相如REF_Ref291598633\h魂\*M筹ERGEFO检RMAT熊图眠14朋所薯示庙)栋，其具体做法课如下：棚(1俗)色先施工下部隧尼道，加强同步刑注浆竟，同步注浆填得充葡率愧≥台150%瞎；蹈(2)猫测采用注浆管对厨盾构外围帅3m策范围例土体歌进行注浆加固陶，职加固后的土体申应具有良好的向均匀性和较小绝的渗透系数，构无侧限抗压强全度挑q狡u撑=0.2~0缴.3M骂P惑a凭；矮(3)陡勤施工上部隧道桃，同样加强同捧步注浆，愤对盾构外围趋3m胃范围应土体标进行注浆加固锹。值得注意的习是一般地段盾兴构管片注浆孔乌为划6荣个袄(和即封顶块、邻草接块、标准块决均只有一个注焰浆屋孔杯)畅，叠线地段为绪满足注浆需要雅在邻接块、标踢准块上均增盾加阶2尺个注浆孔，总穷注浆孔长从普通到蹄的名6棒个增加弱到连1息6问个。腔叠线段增设注犯浆孔管片如REF_Ref321386036\h待\*ME医RGEFOR定MAT帝图顶13芝所示。飞图SEQ图表\*ARABIC术13食重叠段盾构管碗片图组呈为分析土体加贿固对变形的影珠响，需要对加扔固后的土体选饺取合理的模型越参数。驾分别假定加固谊后的土体呆弹性模量浸为舅50MP酿a汗、砌100MP昂a保、夸200MPa粥，计算得到的愧下部隧道上浮属量如REF_Ref291601772\h蚂\*M陕ERGEFO炒RMAT帝图攻15丰所示。从中可诊以看出采用注袖浆加固措施能肿有效减小下部芹隧道的上浮量仓，加固土体的蛇弹性模量越大雄，上浮量越小合。吓施工前应对注败浆加固土体进焰行试验，确保胁注浆加固效果年。恭图SEQ图表\*ARABIC搭14赖重叠段土体加舅固措施示意图愿图SEQ图表\*ARABIC闹15灵盾构上浮量与红土体加固参数迷的关系繁叠线段隧道内朱力其仍以盾构净距速为捏4m业时为例，计算瓜上下隧道在各本施工步序中的徐内力变化情况愤。盆仅开挖下部隧洪道时下部隧道丽内力做如REF_Ref321387212\h缴图饱16禽所示睬；开挖上部隧避道时下部隧道排内力如REF_Ref321387559\h口图茎17财所示；开挖上驱部隧道时产上花部隧道内力如REF_Ref321387567\h太图政18予所示。局(a棋)岩弯矩：底95.06召kN.m临(b觉)像剪力会：午1250kN菜(c仓)关剪力景：踪60.58k因N近图SEQ图表\*ARABIC姑16狠仅开挖下部隧亿道时下部隧道魂内力标准值秀(a毁)训弯矩：革17.79珠kN.m倡(b休)南剪力背：被1计170宜kN较(c怠)若剪力：笔11.93肿kN傲图SEQ图表\*ARABIC寿17样观开挖上部隧道部时下部隧道内赔力标准值岁(a趁)巧弯矩剥：黎33.32k辫N.m面(b鹰)流剪力：验662连kN冶(c甚)骄剪力：眠21.46杠kN误图SEQ图表\*ARABIC蒜18旺凉开挖上部隧道拾时上部隧道内向力标准值领上部隧道开挖茄后，下部隧道尾的内力有大幅趣度减少，其中日最大弯矩减灭少衣81跑%彻，且最大弯矩宫位置发生在腰物部；最大剪力社减添少嫁81兽%灵；最大轴力变若化不大。由此洋可知下部隧道辩最不利工况为每仅开挖下部隧佛道时；上部隧例道开挖对下部垮隧道有卸载作未用。结论米腿本文对地铁重昼叠盾构隧道施窜工过程中的变沿形布、内力睛进行了分析，素研究了施工顺培序、盾构净距泻、重叠段土体鸭加固措施的影舰响，得到了以阶下结论：布(缠1)利先下再上、先祥上再下请两种施工顺序神中，地面沉降苦相差不大；库(威2粉)溪先下后上施工断顺序中下部隧申道会上浮，先佛上后下施工顺勤序中上部隧道拉会沉降；彼(恋3扑)烤盾构净距越大写，先下后上施堪工顺序中下部蚊隧道的上浮量禽越小；枯(茅4湿)睛采用注浆加固痕措施能有效减瓶少下部隧道上耳浮量。治(5)浆点上部隧道开挖甲对涛下部隧道有卸储载作用。伸参考文献（饰Refere黄nces牧）棕刘钊，余才高惠、周振强歼.样地铁设计