盾构下穿连镇铁路路基沉降及控制措施研究

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随着城市交通体系的不断完善,轨道交通规划建设已经成为城市交通体系的重要组成部分。盾构法因独具的优势成为城市地下轨道交通施工的主要方法之一。盾构掘进下穿既有基础设施的施工技术亦成为工程建设中的重点控制对象。盾构施工前应做好充分的理论分析和技术预测:首先,从理论上分析和预测盾构施工过程中可能引起的地表沉降和对既有基础设施的造成的变形;其次,采用已有施工经验制定多重加固保护措施,以将地表沉降值和既有基础设施变形值控制在安全允许范围内。以淮安轨道交通项目盾构下穿连镇铁路区间段为研究背景,为保证盾构下穿连镇铁路路基引起的沉降值在安全范围内,文章对盾构引起的沉降值和沉降控制措施通过理论计算、模型试验、软件模拟和参考既有施工经验方法进行分析。得到如下结果:(1)利用双线盾构Peck叠加法沉降理论计算得到盾构下穿连镇铁路路基沉降值S21max=16.68mm,S22max=16.68mm;采用扰动因子修正公式得到的沉降S21max=15.58mm,S22max=16.59mm;(2)通过砂土室内盾构超挖和注浆补偿模型试验,得到埋深1D、2D和3D位置下的土体损失率和地表沉降很好满足线二次关系,且地表沉降曲线满足Guass曲线;埋深1D、2D和3D位置下的注浆补偿率和地表隆起值满足一次线性关系,且地表隆起曲线亦符合Guass曲线;且在注浆补偿率和土体损失率相等情况下,注浆补偿并不能使最大沉降值回于原值;(3)利用MIDAS—GTS大型有限元软件进行盾构下穿连镇铁路的数值模拟,分析注浆压力和地表沉降值满足线性关系,进行线性关系拟合,且分析不同注浆压力下沉降槽曲线变化趋势规律和节点时辰曲线规律;将现场的监测数据整理,分析盾构横截面沉降槽曲线变化趋势和隧道地表中心节点时辰曲线;并用现场监测数据验证数值模拟规律的正确性;(4)通过文献资料整合,介绍了沉降控制措施分类以及工程中采用的沉降控制措施—“克泥效”工法的相关内容,并对“克泥效”工法的沉降措施效果评定以及“克泥效”的工程应用前景进行肯定。图[29]表[9]参[78]
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