超近距离双孔并行盾构施工的相互影响分析

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近年来,随着国内各大城市地铁的持续建设、盾构工法的广泛应用,在某些城市由于受既有建(构)筑物、地质条件的限制及地下空间综合开发利用的需要,使得新建盾构隧道近距离平行修建或穿越既有隧道或其他建(构)筑物的现象越来越多。在近接施工中,如何保证新建隧道、既有隧道或其他建(构)筑物的结构安全和正常使用是这类隧道施工中必须解决的关键问题。同时,由于盾构近接施工中隧道的受力情况复杂,如何建立相应模型对其进行比较科学系统地研究盾构近接过程中管片的受力机理也是一个值得研究的问题。 本文以北京地铁某盾构近接工程为背景,结合理论分析、数值模拟计算和现场实测数据反馈多种研究手段,对新建盾构隧道施工过程中对已建盾构隧道纵向和横向变位、附加弯矩和轴力的影响分布变化规律进行了研究,提出了超近距离双孔并行盾构施工的两个特征参数,即盾构隧道间净距(d)和盾构隧道横断面夹角(θ),并对其进行了敏感性分析。主要成果包括:(1)超近距离双孔并行盾构施工时,后建隧道盾构推进过程中对已建隧道的影响与左、右线隧道净距之间的变化规律。(2)新建隧道施工对已建隧道的纵向影响,即盾构推进过程中对已建隧道横断面到达前和通过后的影响范围。(3)盾构推进过程中,实测的各项指标对已建隧道影响的“滞后效应”。(4)验证了实际工程中钢支撑预加固措施的效果,指出钢支撑特别是横向钢支撑的预加固对于改善已建隧道的受力状态效果十分明显。(5)在土体参数、隧道结构及模型规格等计算参数相同的计算环境中,盾构隧道管片结构本身各指标对特征参数二即双线间横断面圆心夹角θ反应较为敏感,为以后双孔并行盾构近接施工提供了一定的借鉴作用。
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