精编地铁车站施工方案研究

地铁车站施工方案研究摘要:随着我国地铁建设进程的加快,浅埋暗挖法在地铁建设中得到广泛应用。选择合理的施工工法和施工工序有利于规避风险、加快进度和节约投资。本文以徐州地铁车站为依托,借助于有限元软件Mi

地铁车站施工方案研究 摘要:随着我国地铁建设进程的加快,浅埋暗挖法在地铁建设中得到广泛应用。 选择合理的施工工法和施工工序有利于规避风险、加快进度和节约投资。本文以 徐州地铁车站为依托,借助于有限元软件Midas/GTS建立数值计算模型,主要对 徐州某单层暗挖地铁车站的单洞采用CRD法进行了开挖过程的数值模拟,研究了 车站开挖时的位移场,得出了最佳的开挖工序。 关键词:浅埋暗挖;开挖工序 起初,我国地铁车站的施工方法:为明挖法、盖挖法以及暗挖法;前期暗挖 法以浅埋暗挖法[1-3]为主,其中,暗挖法主要分为全断面法、台阶法、分部开 挖法等。分部开挖法分为双侧壁导坑法、洞桩法、中洞法、中隔壁法、交叉中隔 壁法(CRD)、环形开挖预留核心土法等[4]。本文针对徐州地铁1号线某车站周 边环境和围岩情况,重点开展了实际工程地铁车站CRD工法施工工序的比选,希 望能为同类型的施工提供借鉴和思路。 一、建模 1.1隧道尺寸及块体划分在本次数值计算中,隧道断面尺寸为宽9.21m,高 9.35m,隧道外围是2.5m厚的锚杆加固区,初期支护为15cm的C25混凝土,中 隔墙及临时横撑为15cm的刚架,CRD法的块体划分情况、开挖顺序分别如图1、 表1所示。1.2模型材料参数及施工顺序计算模型中,隧道围岩假定为均质各向 同性材料,选取常用的弹塑性本构模型、Mohr-Coulomb屈服准则进行非线性静力 分析,其余材料均使用线弹性本构关系。CRD工法的岩土材料参数选取如表2所 示。 二、CRD工法不同工序模拟结果对比分析 与应力相比,隧道开挖过程中的位移显现情况是防止隧道失稳更重要的指标, 尤其是作为浅埋隧道顶板的下沉量,更是控制隧道开挖变形量的重点。结合数值 模拟结果,从隧道位移云图分析,以得到CRD法不同开挖工序的围岩位移的演化 规律。同样的,位移云图也无法通过量化数据来判定开挖顺序的优劣,不将其作 为判定工序优劣的指标。与应力数据分析时的侧重不同,对待位移数据,主要参 考隧道不同部位随开挖扰动形成的最终位移量值。选取同部位不同施工顺序的位 1

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