地铁高架结构标准简支梁设计研究

随着国内城市轨道交通的发展,越来越多的高架线投入运营。地铁高架结构以简支梁为主,结构形式主要分为整体箱梁、U形梁、小箱梁等常用类型。选择一种合适的梁型,不仅要考虑经济性和美观性,还要考虑受力是否合理。文章以长株潭西环线一期工程(长沙轨道交通3号线南延线)为依托,分析了简支梁结构形式,优化其刚度及变形,可为后续简支梁设计提供参考。

基坑群施工引起邻近地铁高架结构变形分析

研究目的:软土地区基坑群施工对邻近地铁结构变形影响较为复杂。本文基于工程实例反演土层参数,综合考虑土体小应变、剪切强度、压缩硬化、加卸载等特性,分析基坑平面布置、深度、数量等因素下软土地区基坑群对邻近地铁结构的变形影响,以期为软土地区地铁高架结构周边基坑群施工变形控制提供参考。研究结论:(1)单个基坑与结构间的距离、基坑宽度及深度对结构变形均有明显影响;结构横向变形发展超过竖向,特别在距单个基坑约2H范围内(H为基坑深度);单个基坑开挖影响范围超过5H;基坑开挖宽度约为8H时,结构变形曲线产生较明显的拐点;结构变形在单个基坑开挖深度5 m内较小,但在开挖深度超过10 m后,变形明显;(2)单侧双坑不同开挖顺序对结构变形影响相当,但横向变形超过竖向;不同工序引起的结构变形曲线形态有明显差异;(3)对称双坑开挖引起的结构横向及竖向变形均表现出一定的非线性特征,结构竖向变形表现出较明显的非线性叠加效应,变形量约为单个基坑线性叠加值的1~1.5倍,不同工序对结构横向变形影响较小;(4)双侧四坑施工导致结构变形产生明显的非线性特征,结构横向最终变形较小,结构竖向最终变形曲线呈现明显的蝶形状特征,变形曲线在坑间出现明显拐点,且变形极值点从基坑中心对应区域向坑间移动;(5)对称双坑、双侧四坑间对应区域的结构最终横向变形曲线均表现出明显的回弹现象;(6)本研究结论对邻近基坑群的地铁高架结构整体变形控制有一定指导意义。

软土地区基坑施工对邻近地铁高架结构的影响分析

以软土地区某邻近地铁高架结构的基坑工程为例,通过有限元法对设计方案下基坑施工对地铁高架结构的影响程度及规律进行分析。结果表明,基坑方案中采取的加大桩径、增加桩长等措施对减小基坑施工对邻近高架结构的影响效果明显,地铁高架结构位移被控制在合理范围内。

土岩组合地层桩基施工对邻近地铁高架结构的影响分析

以某临近地铁高架结构建筑结构桩基施工工程为研究对象,基于Flac3D数值模拟方法进行了土岩组合地层条件下单桩、三桩及群桩桩基施工的模拟,分析了不同桩基施工对邻近地铁高架结构的变形影响规律。研究结果表明:单桩及三桩施工对土体的影响范围为5倍的桩径距离,大于该距离对高架结构的影响微小;群桩施工完毕后,由于桩的挤土效应使高架结构的水平方向最大位移0.233mm。

软土地区地铁高架结构不均匀沉降特征与影响因素

为了探究软土地区某地铁高架结构不均沉降发展特性,选取某地铁运营线高架段,进行了为期2年的沉降观测,观测结构包括:高架车站、高架区间的简支梁桥与2座大跨连续梁桥;分析了地铁高架结构的桥墩、道床不均匀沉降特征及其影响因素,研究了地铁高架线路在建设期与运营期沉降的发展规律。分析结果表明:该线路运营2年后,桥墩累计沉降(相对运营开始的沉降)最大值为12.4mm,并仍有继续发展趋势,地铁周边的建筑工程活动使全线共形成6个明显的沉降槽,总体上相邻桥墩差异沉降小于2 mm;高架车站的桥墩沉降以建设期为主,建设期最大累计沉降为17.5mm,建设期与运营期最大累计总沉降为18.8mm;在建设期与运营期高架区间桥墩沉降无明显差异,建设期最大累计沉降为14.2mm,建设期与运营期最大累计总沉降为23.9mm;高架区间简支梁桥上的道床板大部分为上拱变形,最大变形为8.9mm,而大跨连续梁桥主跨上的道床板下挠变形较显著,跨径为129m的连续梁桥道床板最大挠曲变形达29.2mm。