某地铁盾构穿越广深铁路桥影响分析及施工控制研究

【摘要】：城市环境中,高层建筑、高架桥梁等密布云集,而这些建筑物很多都采用桩基基础,由于受线路、地下空间等的限制,盾构隧道有时不可避免地要从桩下、桩侧和桩位置处穿过。盾构技术近年来虽有了很大进步,但施工中仍几乎不可避免地引起周围土体的移动,移动土体作用在桩基之上就会引起桩的附加变形和内力,从而对桩的稳定和安全产生一定的影响。这样盾构穿越桩基时对既有建(构)筑物的影响及处理措施就成为工程中需要解决的难题之一。本文针对以上问题进了相应研究,主要内容如下： (1)总结了盾构法隧道施工引起地层移动和地表沉降的机理。总结分析现有的研究成果,并结合广州地铁二号线盾构隧道工程,建立三维数值模型,研究了盾构施工对地表沉降的影响规律。 (2)总结并分析了盾构施工对临近单桩的影响机理和规律。根据盾构施工的特点,总结了桩与盾构隧道的位置关系,将盾构施工对桩的影响的阶段进行了划分。 (3)分析研究了盾构近距穿越对广深铁路桥变形的影响。利用有限元软件对广州地铁二号线下穿广深铁路桥Ⅱ线的典型情况进行数值模拟,在合理建模及参数选取的基础上对盾构施工引起的桥梁变形规律进行分析。 (4)分析探讨不同盾构参数条件下铁路桥沉降变化趋势,总结不同盾构参数对穿越工程的影响特点,为盾构穿越工程提供合理建议。 (5)提出了盾构穿越桩基的方法、步骤,并结合广州地铁二号线工程阐述了盾构近距穿越桩基时的施工参数控制和常见的辅助工程措施等,提出盾构近距穿越桩基时的掘进参数优化方案。