北京地區(qū)新建隧道穿越既有地鐵結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律研究.pdf

1、隨著北京地鐵網(wǎng)絡(luò)的加密，新建隧道穿越既有地鐵結(jié)構(gòu)工程大量出現(xiàn)。由于地鐵安全運(yùn)營(yíng)要求的嚴(yán)苛性，使得新建隧道穿越施工的難度增大、周期變長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)成本增加。研究新建隧道穿越施工時(shí)既有地鐵結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律，尋找一種快速可靠的變形預(yù)測(cè)方法，成為城市施工中急切需要解決的問(wèn)題。
　　本文以北京地區(qū)新建隧道穿越地鐵1號(hào)線、6號(hào)線等8個(gè)工程為依據(jù)，進(jìn)行了分析研究。應(yīng)用相關(guān)性分析、正態(tài)性檢驗(yàn)、高斯擬合以及數(shù)值模擬的方法，對(duì)新建隧道穿越工程中的既有地鐵結(jié)構(gòu)

2、變形規(guī)律、預(yù)測(cè)方法做了深入的研究。取得以下主要成果:
　　(1)通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析研究，將既有地鐵結(jié)構(gòu)全施工周期變形歸納為六個(gè)階段:前期變形波動(dòng)期、變形發(fā)展期、快速變形期、后期變形波動(dòng)期、緩速沉降期、穩(wěn)定期。其中快速變形期是既有地鐵結(jié)構(gòu)變形幅度最大的階段，下穿工程中該階段的累積變形量占全施工周期最大變形量的63％～70％，上穿工程中則為82％～88％。
　　(2)采用相關(guān)性分析等方法，研究了變形的影響因素。既有地鐵結(jié)構(gòu)的變

3、形與新建隧道的開挖面積呈正相關(guān);與穿越間距、穿越夾角、是否采取加固措施呈負(fù)相關(guān);與新建隧道埋深、既有地鐵結(jié)構(gòu)埋深的相關(guān)性因穿越類型不同而變化。根據(jù)相關(guān)系數(shù)分析，各因素對(duì)既有地鐵結(jié)構(gòu)變形的影響程度由大到小依次為:穿越間距、新建隧道開挖面積、新建隧道埋深、既有地鐵結(jié)構(gòu)埋深、加固措施、穿越夾角。下穿工程中，其相關(guān)系數(shù)依次為:-0.559、0.524、-0.507、0.481、-0.44、-0.353;上穿工程中，其相關(guān)系數(shù)依次為:-0.887

4、、0.67、0.586、-0.513、-0.505、-0.395。
　　(3)采用正態(tài)性檢驗(yàn)的方法證明了既有地鐵結(jié)構(gòu)變形服從正態(tài)分布，表明既有地鐵結(jié)構(gòu)整體變形呈“柔性”特征，與天然地層變形特征相似，但變形幅度要小于后者。
　　(4)采用高斯擬合等方法，結(jié)合Peck公式，推導(dǎo)出了最大變形預(yù)測(cè)方程，該方程為經(jīng)驗(yàn)方程，當(dāng)所在地區(qū)有大量的工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)方程中的參數(shù)取值有較準(zhǔn)確的估計(jì)時(shí)，預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度會(huì)相應(yīng)提高。并采用實(shí)際工程和數(shù)值模擬方