矿山法施工地层沉降三维数值分析.pdfVIP

第 25卷 　第 4 期 隧道建设 25 (4 ) : 1～3 2005年 8 月 　　　　　　　　　　　　　　　　　　Tunnel Con struction　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Augu st. 2005 地铁隧道短台阶矿山法施工地层沉降三维数值分析 刘 波 陶龙光 张定春 (中国矿业大学北京校区　　北京 100083) 摘 要 　针对北京地铁四号线石榴庄路站 —角门北路站区间隧道短台阶矿山法施工 ,用 FLAC3D程序对不同的施工工况进行 了三维数值分析 ,得出施工引起的土体中的位移场及地层下沉情况 ,分析结果可用于指导设计与施工 。 关键词 　短台阶 地层沉降 数值模拟 　FLAC3D 近几年是我国城市地铁大发展的一段时期 ,北 水层顶板而成 。水位标高约 23. 05m ,距离地面约 京 、上海 、天津 、广州 、深圳 、南京等都有大量正在修 17. 5m 。上层滞水 、潜水 、承压水均未发现 。 建中的地铁 。城市地铁多修筑在第四纪沉积土层 1. 2 区间隧道设计概况 中 ,盾构法以其机械化程度高 、适应能力强的特点 , 区间隧道线间距为 13. 0m ～15. 0m ,最大纵坡 在我国各大城市地铁修建中得到广泛应用 。但在某 为 3 ‰。隧道埋深为 9. 8m ～10. 5m , 隧道洞身基本 些情况下 ,受条件所限 ,地铁隧道仍需采用传统的矿 位于卵石圆砾 、圆砾卵石 、粉质粘土中。结构采用单 山法施工 [ 1 ] 。北京地铁四号线石榴庄路站 - 角门 孔单线马蹄形断面 ,按短台阶法施工 ,见图 1。 北路站区间隧道区间长度偏短 ,单独使用一台盾构 不经济 ;如果与相邻区间合用一台盾构机 ,则工期满 足不了四号线的工期要求 , 因而决定采用矿山法施 工 。考虑到地面沉降的限制 ,采用短台阶分部开挖 。 1　工程概况 北京地铁四号线石榴庄路站 - 角门北路站区间 线路沿线地形较平坦 ,属于古漯水河古河道及古河 漫滩地貌 ,地面标高为 39. 11m ～39. 9m , 区间全长 638. 168m 。拟建场地地面现状为 50m 宽的马家堡 西路 ,路旁主要为住宅小区和商铺 。区间线路沿马 家堡西路下方布设 ,南起石榴庄路路 口的石榴庄路 站 ,下穿站北人行天桥二 ,旁经嘉丽园、嘉园二里 ,穿 晨光路路口,到达马草河南的角门北路站 。 1. 1 工程地质及水文地质条件 本区间下部地层主要受永定河冲洪积扇的控 制 ,上部地层受全新世古河道如古清河 、古金沟河 、 古漯水河和古无定河的控制 。本段地理位置已开始 ( ) 进入老城区 ,人工填土层 杂填土 开始变薄 ,一般 3m ～5m ,成分主要为房碴土或和三合土 ,含少量生 图 1 区间隧道马蹄形断面短台阶法施工 ( ) 活垃圾 ,地层由上至下依次为 : 1 杂填土 :杂色 ,含 ( ) 具体工程措施以小导管 或大管棚 超前支护 、 多量建筑垃圾及生活垃圾 ,厚度 1. 0m ～2. 5m 不等 。 注浆 、挂钢筋网、喷射混凝土及钢架等作为主要施工 ( )