CRD法新建地铁车站上穿既有线卸荷时空效应研究

依托北京地铁4号线西单车站上穿既有1号线区间隧道工程,采用数值模拟、现场监控量测、理论分析等方法,对6步CRD法施工上部新建地铁车站过程中,不同的导洞开挖顺序及主动加固、被动加固地层对既有地铁隧道结构的上浮变形影响进行了研究。研究发现:在其它条件相同的情况下,方案1中的施工顺序引起的既有结构上浮变形小于方案2,主动加固措施效果优于被动加固。因此,对于既有结构的上浮变形影响方面,主动加固效果优于被动加固。

地铁上穿工程中既有隧道结构周围土体注浆加固范围研究

依托北京地铁4号线西单车站上穿既有1号线区间隧道工程,采用数值模拟方法,对地铁上穿工程中的既有隧道结构周围土体合理注浆加固范围进行研究。研究结果表明:注浆宽度保持不变的情况下,随着加固深度的增加,既有隧道结构的上浮变形值逐渐减小,对既有隧道结构的合理加固深度为13.5 m(加固深度达到既有隧道结构的底部)时,即可将既有线结构的上浮变形控制在安全的范围之内。加固深度hz≥18.0 m时,对既有隧道结构的上浮变形值的控制不再起作用;注浆深度保持不变的情况下,随着加固宽度的增加,既有结构的上浮变形值逐渐减小,合理的加固宽度取值为6.0 m。

地铁车站暗挖通道平行上穿紧邻既有线施工技术研究

以北京地铁 4 号线宣武门站人行通道平行上穿既有线为背景,研究中隔壁法(CRD 法)开挖施工对地下既有线结构受力和形变的影响。采用有限元平面应变力分析模型,研究 CRD 法不同开挖方案对既有线隧道结构的影响,根据数值分析结果对 CRD 法施工进行优化。结果表明,先行开挖紧邻既有线部分可以有效降低掌子面分部开挖卸荷的地层应力,其对既有线隧道结构受力和形变的影响显著低于先行开挖背离既有线部分。

CRD法不同施工工序的比较与分析

采用ANSYS7.1版有限元分析程序,以北京地铁10号线光华路站侧洞为对象,对其施工过程进行了二维有限元模拟计算,分析了CRD法的不同施工工序对围岩内力、结构内力以及地表沉降的影响,并确定出能够有效地控制地表沉降的最优开挖方法,对最优的施工方案进行了三维有限元模拟。通过计算分析,得出了一些结论,为光华路站侧洞以及相似工程所采用的施工方法提供了理论依据与技术指导。