近接基坑的地鐵區間大斷面隧道施工力學分析 摘 要:以沈陽地鐵建設工程實際為背景,針對近距基坑對地鐵隧道施工的影響問題,采用數值模擬方法,通過計算不同施工順序及不同近接距離時的大斷面隧道初期支護內力,分析近接基坑對大斷面隧道開挖的影響程度,并提出相應的隧道加固措施。 關鍵詞:基坑;隧道;影響;數值模擬 1工程概況 市府廣場站~青年大街站區間為沈陽地鐵二號線一期工程的礦山法暗挖區間,自市府廣場起,線路沿青年大街走向,小西路~中山路段設有存車線。擬建恒隆開發項目位于青年大街東側,小西路與中山路地塊,擬建建筑為超高層,中間塔樓高約370m,采用鉆孔灌注樁深基礎,塔樓承臺基坑開挖深度26m。外圍設裙樓,設三層地下室,箱型基礎,基底埋深17m。恒隆地下室結構與市~青區間存車線段大斷面隧道結構外皮凈距為5~23m。相對關系見圖1。
根據沈陽地鐵二號線及恒隆項目工程籌劃,市~青區間左線存車線段大斷面施工時間與恒隆項目地下結構施工時間大部分重疊,工期無法錯開。
區間結構位于渾河沖洪積地貌單元,第四系全新統中密~密實礫砂層,潛水層,水位埋深為8. 7m。隧道圍巖級別為Ⅵ級。
區間存車線段為馬蹄形斷面復合式襯砌結構,開挖跨度11. 2m,開挖高度9. 4m,拱頂覆土厚度7. 5~8. 0m,雙側壁導坑法施工,拱頂采用雙排導管注漿,初期支護采用噴射混凝土加格柵鋼架措施,二次襯砌采用模筑鋼筋混凝土,初二襯之間設全包柔性防水層。
2控制性剖面及工況選取
針對兩個項目的結構施工相互影響問題,恒隆基坑方案的優化是首要的,經過多輪技術論證,近地鐵區域確定如下方案:
結構凈距5~21m段,恒隆基坑塔樓與裙樓部分分步施工,先開挖塔樓基坑并施工塔樓地下室,裙樓地下室部分采用逆作施工,梁結構兼做基坑內支撐,基坑按特級基坑標準控制。
結構凈距大于21m段,基坑采用樁錨支護體系,基坑按一級基坑標準控制。
恒隆塔樓基坑施工工期與地鐵隧道初期支護施工期重合,裙樓地下室施工工期與地鐵隧道二襯使用期重合。由于裙樓地下室采用逆作施工,對地鐵隧道二襯結構影響較小,所以需重點分析塔樓基坑施工對隧道施工影響,不同近接距離控制性剖面如圖2、圖3所示。這里重點進行三種工況下隧道結構施工力學分析。
工況1:無基坑開挖影響時,大斷面隧道初期支護內力;
工況2:先開挖基坑后開挖隧道時,不同近接距離大斷面隧道初期支護內力;
工況3:先開挖隧道后開挖基坑時,不同近接距離大斷面隧道初期支護內力。
3數值模擬分析
3. 1模型及參數選取
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