近接基坑的地鐵區(qū)間大斷面隧道施工力學(xué)分析 摘 要:以沈陽(yáng)地鐵建設(shè)工程實(shí)際為背景,針對(duì)近距基坑對(duì)地鐵隧道施工的影響問(wèn)題,采用數(shù)值模擬方法,通過(guò)計(jì)算不同施工順序及不同近接距離時(shí)的大斷面隧道初期支護(hù)內(nèi)力,分析近接基坑對(duì)大斷面隧道開(kāi)挖的影響程度,并提出相應(yīng)的隧道加固措施。 關(guān)鍵詞:基坑;隧道;影響;數(shù)值模擬 1工程概況 市府廣場(chǎng)站~青年大街站區(qū)間為沈陽(yáng)地鐵二號(hào)線一期工程的礦山法暗挖區(qū)間,自市府廣場(chǎng)起,線路沿青年大街走向,小西路~中山路段設(shè)有存車線。擬建恒隆開(kāi)發(fā)項(xiàng)目位于青年大街東側(cè),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(chǔ),塔樓承臺(tái)基坑開(kāi)挖深度26m。外圍設(shè)裙樓,設(shè)三層地下室,箱型基礎(chǔ),基底埋深17m。恒隆地下室結(jié)構(gòu)與市~青區(qū)間存車線段大斷面隧道結(jié)構(gòu)外皮凈距為5~23m。相對(duì)關(guān)系見(jiàn)圖1。
根據(jù)沈陽(yáng)地鐵二號(hào)線及恒隆項(xiàng)目工程籌劃,市~青區(qū)間左線存車線段大斷面施工時(shí)間與恒隆項(xiàng)目地下結(jié)構(gòu)施工時(shí)間大部分重疊,工期無(wú)法錯(cuò)開(kāi)。
區(qū)間結(jié)構(gòu)位于渾河沖洪積地貌單元,第四系全新統(tǒng)中密~密實(shí)礫砂層,潛水層,水位埋深為8. 7m。隧道圍巖級(jí)別為Ⅵ級(jí)。
區(qū)間存車線段為馬蹄形斷面復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu),開(kāi)挖跨度11. 2m,開(kāi)挖高度9. 4m,拱頂覆土厚度7. 5~8. 0m,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工,拱頂采用雙排導(dǎo)管注漿,初期支護(hù)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(shè)全包柔性防水層。
2控制性剖面及工況選取
針對(duì)兩個(gè)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)施工相互影響問(wèn)題,恒隆基坑方案的優(yōu)化是首要的,經(jīng)過(guò)多輪技術(shù)論證,近地鐵區(qū)域確定如下方案:
結(jié)構(gòu)凈距5~21m段,恒隆基坑塔樓與裙樓部分分步施工,先開(kāi)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(jié)構(gòu)兼做基坑內(nèi)支撐,基坑按特級(jí)基坑標(biāo)準(zhǔn)控制。
結(jié)構(gòu)凈距大于21m段,基坑采用樁錨支護(hù)體系,基坑按一級(jí)基坑標(biāo)準(zhǔn)控制。
恒隆塔樓基坑施工工期與地鐵隧道初期支護(hù)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(duì)地鐵隧道二襯結(jié)構(gòu)影響較小,所以需重點(diǎn)分析塔樓基坑施工對(duì)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(diǎn)進(jìn)行三種工況下隧道結(jié)構(gòu)施工力學(xué)分析。
工況1:無(wú)基坑開(kāi)挖影響時(shí),大斷面隧道初期支護(hù)內(nèi)力;
工況2:先開(kāi)挖基坑后開(kāi)挖隧道時(shí),不同近接距離大斷面隧道初期支護(hù)內(nèi)力;
工況3:先開(kāi)挖隧道后開(kāi)挖基坑時(shí),不同近接距離大斷面隧道初期支護(hù)內(nèi)力。
3數(shù)值模擬分析
3. 1模型及參數(shù)選取
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