采用洞桩法施工地铁车站的导洞开挖方案研究.pdfVIP

第1期 岩土锚 固工程 NO．1 March 2O11 采用洞桩法施工地铁车站的导洞开挖方案研究 丁文娟 李兆平 (北京交通大学土木建筑工程学院) [摘 要] 本文以北京地铁六号线朝阳门站为研究背景 ，车站采用暗挖洞桩法施工 ，共设置8个导 洞 ，首先应用FLAC 软件模拟导洞开挖过程，研究了导洞不同开挖方案的地表沉降规律和塑性区分 布情况，得出了地表沉降与导洞施工顺序的关系，由此确定了对地表沉降和塑性区控制最为有利的导 洞开挖方案。本文的结论为确定地铁车站采用洞桩法施工时导洞的施工顺序安排有重要的参考价值。 [关键词] 地铁车站 洞桩法 导洞施工方案 地表沉降 1 工程概况 控制值是城市地下洞群系统施工的主要技术指 暗挖洞桩法 (PBA工法)是地铁车站和大 标 ，为了控制地表沉降量，确保地下管线和周 跨城市地下工程施工的一种重要的工法，它将 边环境安全 ，必须弄清采用不同开挖方案时地 盖挖法和暗挖法巧妙结合起来，具有施工效率 表的沉降规律 ，保证其沉降量小于规定的允许 高、施工安全、对地面交通没有干扰 、有利于地 值。采用数值分析手段可以有效的对隧道开挖 层沉降控制等优点。该方法在北京地铁车站施 引起的地层沉降和塑性区分布进行探讨 。 工中得到了广泛的应用。但是 ，采用洞桩法施工 时，导洞分布较近 ，开挖时的群洞效应显著，因 2 施工过程力学性态三维模拟分析 此需要合理的安排导洞的施工顺序。北京地铁 2．1 计算域 六号线一期工程朝阳门站隧道工程主体结构所 在建模时考虑到建模速度、网格数量、计 处地层以粉细砂和粉质粘土为主，采用PBA工 算速度、计算内存等方面的因素，选取结构断 法施工，首先需进行小导洞开挖 。 面比较标准的地段作为计算域，不同土层厚度 车站小导洞(群洞)分两层，共八个，导洞上 做了适当简化。 下对应 。导洞水平间距最小为2．2m，垂直高差 上下范围为地下结构顶部直达地表 ，下 6．7m。具体分布形式如图1所示 。在如此多的小 边界为隧道底以下20m，总厚度50m；横 向范 导洞工况下施工，必然存在明显的群洞效应。 围为导洞 中心部位 向左右两侧各30m，总长 60m；纵 向范围为60m。 计算模型的节点总数为161162，单元总数 为155520，计算模型如图2所示。其中，1—1： 沿隧道纵 向30m处 ；2 2：沿隧道纵向iOm处 ； 3-3：沿隧道纵 向50m处。 图1 群洞排列分布图 车站穿越地层土体 自稳能力较差，采用暗 挖法施工易发生流砂甚至塌方。通常地表沉降 图2 模型及地表沉降槽监测断面示意图 · 27 · 第 1期 岩土锚固工程 N0．1