北京地铁附属工程仰挖施工地表沉降研究

地铁车站附属工程高程爬升段受施工工期、地面空间不足、既有接驳等条件制约需采用仰挖法施工。通过数据统计分析仰挖施工沉降规律及影响因素,并通过实际案例进行仰挖与俯挖实测分析和数值分析对比研究探索沉降规律。研究表明:①拱部为砂性土时,87.3%的测点沉降量在3~60 mm之间,拱部为黏性土时,59.2%的测点沉降量在3~30 mm,拱部为卵石层时,测点分布离散;②关于沉降槽宽度,黏性土≈砂性土>卵石,黏性土与砂性土沉降槽宽度约为出入口或通道宽度的3倍,卵石沉降槽宽度与出入口或通道宽度相近;③仰挖施工最大沉降量比俯挖施工多大约75%,仰挖施工最大沉降发生于爬坡段约1/2处,而俯挖施工最大沉降更接近于埋深最小处。研究结论可用于初步判断仰挖施工沉降量范围、沉降控制最不利部位。

土体中存在薄弱面的土压力计算方法及应用

在地铁附属结构建设中,楼梯段一般采用由上向下开挖的方法。但是向下开挖过程中,顶部初支与其背后土体接触面摩擦力小于土的内摩擦力,背后土体产生向掌子面的压力可能大于主动土压力,使掌子面稳定性发生变化。通过分析发现,库伦主动土压力与土体中存在薄弱面时主动土压力差与结构倾角为二次函数关系;向下开挖的角度在α1<α<α2时,初支背后的土压力对掌子面产生影响,使掌子面稳定性增加。