地铁渡线段不等跨暗挖隧道施工方法有限元分析.pdfVIP

·施工技术 · 地铁渡线段不等跨暗挖隧道施工方法有限元分析 蒋小锐 (中铁工程设计咨询集团有限公司城交院 , 北京 　100055) 摘 　要 :地铁隧道渡线段结构具有开挖宽度大 、隧道断面变化 正线 、渡线 、联络线和存车线 ,此段包含 10种断面形式 形式较多样的特点 ,且地下洞室呈不等跨的横断面布局形式 。 (图 1) 。工程所处区域地面建筑密布 , 区间隧道主要 结合北京地铁 10 号线某区间隧道工程 ,对其暗挖施工工法进 穿越粉质黏土层 ,从结构的复杂性和穿越地层的地质 行二维有限元模拟分析 ,从地表沉降量 、结构中墙受力和中墙 情况看 ,本渡线段是整个工程的难点所在 。 位移变化等方面进行讨论 ,经分析得出所考虑的施工工法是可 行的 ,应用到实际工程后取得了良好的施工效果 。 2 　施工过程二维有限元数值模拟 关键词 :地铁渡线 ; 不等跨结构 ; 有限元模拟 ; 施工方法 + 2 1　研究对象的选取 中图分类号 : U23 1 3　　文献标识码 : A ( 文章编号 : 1004 2954 (2009) 100 10302 本渡线段包含 10种断面变化 ,其中 6 6 断面 图 ) 1、图 2 处右线洞室开挖轮廓最大 ,不等跨的状况亦最 为显著 ,为全区段最危险的断面 。研究此断面施工过 1　工程概况 程中的力学行为 ,能够最显著地反映不等跨暗挖隧道 北京地铁 10 号线某隧道区间工程 ,全长 720 m , 的力学特征 ,指导全区段的施工 ,因此在研究中选取了 最小埋深 10 m ,采用浅埋暗挖法施工 ,研究区段设有 2 6 6 断面进行二维有限元的模拟分析 。 条洞室 ,左线洞室为标准单线区间隧道 ,右线洞室包含 图 1　区间渡线 、联络线 、停车线段结构平面 　 ( ) 图 2 　模拟计算断面横断面 单位 : mm 图 3 　不等跨暗挖结构施工步骤 　 2 2 　不等跨结构的施工步骤 　 2 3 　有限元模型的建立 实际施工中 ,左线隧道先行开挖并施工完成二次 由于隧道结构的纵向尺寸远大于横向尺寸 ,其受 衬砌 ,然后再开挖不等跨大断面 , 以避免邻近地层后期 力状态可看成平面应变状态 ,模型两侧计算土体范围 开挖造成大跨结构的开裂 。 取 5倍开挖宽度 ,隧道底面以下土体取 50 m 深 ,模型 地铁隧道不等跨结构先采用 CRD 工法开挖较小 ( ) 顶面高程取至地面高程 图 4 。隧道断面所处围岩的 断面并浇筑二衬 ,然后采用单侧壁法开挖较大断面的 具体计算指标见