分离岛式地铁车站土体加固施工技术.pdf

分离岛式地铁车站土体加固施工技术吕波(北京城建五维市政工程有限公司，1 0 0 1 4 3 北京)摘要：北京地铁光华路车站采用单跨三洞分离岛式结构，车站中洞与侧洞最小间距仅4 5 m。为改善车站结构各硐室的整体受力性能，确保群洞施工安全，需要对洞间土体进行注浆加固。根据不同地层条件，提出土体注浆加固的机理和方法，并作了效果评价。关键词：地铁；分离岛式车站；土体加固中图分类号：T U 7 4 6 3文献标识码：B文章编号：1 0(D-4 7 2 6 2 0 0 9 0 3 0 2 1 5 0 4C o N S T R U C T I o NT E C H N O L O G Yo NS o，_ B o D YR E 矾F O R C E M 匝N TO FS E P A R A T E D 飓L N DP L A T F o R MM E T R OS T A T I O NL 01 3 0(B e i j i n gU r b a nF i v eD i m e n s i o n sM u n i c i p a lE n g i n e e r i n gC o h d,1 0 0 1 4 3，B e i j i n g，C h i n a)A b s t r a c t：G u a n g h n aR o a ds t a t i o no fB e i j i n gm e t r oa d o p t ss i n g l e-s p a n-t h r e e-h o l es e p a r a t e di s l a n dp l a t f o r ms t r u c t u r e，t h es h o r t e s td i s t a n c eb e t w e e nt h ec e n t e rd r i f ti n s t a t i o na n dt h es i d ed r i f t si so n l y4 5 m I no r d e rt oi m p r o v et h ei n t e g r a lf o r c e dp e r f o r m a n c eo fat u n n e l，a n dt og u a r a n t e et h ec o n s t r u c t i o ns a f e t y，n e e dt og r o u tt ot h es o i l b o d ya m o n gt h et u n n e l s A c c o r d i n gt ov a r i e df o r m a t i o n s，t h em e c h a n i s m、m e t h o d、e f f e c t i v e n e s se v a l u a t i o nO i ls o i l-b o d yr e i n f o r c e m e n ti sp r o p o s e d K e yw o r d s：m e t r o；s e p a r a t e di s l a n dp l a t f o r ms t a t i o n；s o i l-b o d yr e i n f o r c e m e n t分离岛式地铁车站是近年来在复杂环境条件下出现的一种新型车站结构类型，其结构特点是上下行站台分离，分设于各洞内；线路分别从不通视的两个侧洞穿过；车站各洞室之间通过联络通道来实现客流连接和换乘。此种结构一般为浅埋、大跨、动载和在软弱地层条件下修建的小净距群洞结构，由于围岩较差。隧道开挖后，洞间土柱在多次扰动及地层荷载作用下极易塑化。因此，施工过程中如何确保洞间土柱的稳定是分离岛式地铁车站能否暗挖成功的关键技术之一。为增强围岩体整体稳定性。提高其抗渗性，改善车站结构各硐室的整体受力性能。填充初支背后裂隙，控制地层变形，减小地面沉降，需要对洞间土体进行径向注浆加固。1 工程概况1 1 车站结构北京地铁光华路车站位于东三环路京广桥引桥南侧规划的商务中心街与东三环路的交叉路口上，车站主体采用单跨三洞地下局部双层分离岛式结构，南北向布置，中间为双层结构，两侧站台为单层结构，三洞间以通道相连，见图l 所示。车站总长1 6 9 2 m，总宽度4 6 7 m，线间距4 0 m；中洞为单跨双层结构，埋深8 1 1 1，宽收稿日期：2 0 0 8 1 2-0 5作者简介：吕波(1 9 7 9 一)男，陕西汉中人北京城建五维市政工程有限公司。工程师，北京市西四环中路1 9 号五棵松饭店3 号楼，1 0 0 1 4 3，e m a i l：l y u b 0 6 2 5 s o h u 伽l度1 4 4 m，高1 5 5 m，采用洞桩法施工；侧洞为单跨单层结构，埋深1 4 i n，开挖宽度1 0 8 1 0 r f l，高度9 4 3 5m，采用C R D 法(交叉中隔壁法)分为两层4 个导洞施工；中洞与侧洞最小净间距仅为4 5 4m。图1 单跨三洞分离岛式车站横剖面1 2 工程地质与水文地质车站主要通过第四纪全新世冲洪积层和第四纪晚更新世冲洪积层。地层从上至下依次为粉质粘土1、粉细砂3、中粗砂4、圆卵砾石、粉质粘土。中洞拱部、底部为粉质粘土，边墙为砂卵层，勘察虽未测到上层滞水，但车站顶部为砂质粉土层，夹粉细砂3层，地下管线渗漏可形成上层滞水，分布极为不均匀，对暗挖施工的影响很大。潜水埋深1 6 9 4-1 8 6 1m，赋存于圆砾卵石层和中粗砂1 Z C 中，潜水含水层位于结构中部，对主站体结构施工有影响。承压水埋深2 3 8 3 2 5 5 8m，位于结构底板附近。局部加深段高于结构底板。承压水顶面处的砂质粉土2 层，受水位变化万方数据2 1 6 建筑技术第4 0 卷的影响，施工时极易产生液化。2 土体加固的目的车站主体中洞与侧洞间距仅为4 5 6 m，其主要地层组成为圆砾卵石层、粉质粘土层、粘土1 层、粉土2 层，均属级围岩。其中粉质粘土层、粘土1层、粉土2 层大部分布有承压水，有一定的透水性，在地下水作用下易发生涌水、涌砂甚至突水等现象：中侧洞围岩体中圆砾卵石层土体的稳定性较差，且局部为潜水含水层，透水性较好，在地下水作用下易发生涌水、流沙、坍方等现象。为解决以上可能发生的涌水、流沙、坍方等问题，增强围岩体整体稳定性，提高其抗渗性，改善车站结构各硐室的整体受力性能，确保群洞施工安全，需要对洞间土体进行径向注浆加固，土体加固范围见图2。图2 车站主体中、侧洞I 司土体加固不惫3 土体加固的方法3 1 加固机理中侧洞间土体采用径向注浆加固，径向注浆就是对硐室围岩体进行的注浆，应根据围岩体性状选择注浆方式。一般劈裂注浆适用于土颗粒小、渗透性也小的粘土层，渗透注浆适用于渗透性好、孔隙率较大、颗粒在0 5I T I I T I 以上的砂砾层【“。结合光华路车站中侧洞围岩体地质情况。对粉细砂一粘土层按照劈裂注浆原理，采用袖阀管进行后退式分段注浆；对中粗砂一砂砾石层按照渗透注浆原理，采用钢花管进行全孔一次性注浆。袖阀灌浆是采用预埋具有单向止浆阀的管材，实现一次成孔多次灌浆的目的，浆液经注浆泵加压后从袖阀管注浆管段的射浆孔进入地层。当压力逐渐增大到一定程度，再加压浆液就会沿着地层结构产生初始劈裂流动，此时由于供浆量小于吃浆量，压力会自动恢复到平衡状态，续后的浆液在持续压力作用下使得劈裂裂缝不断地向外延伸，浆液在土体中形成抗剪能力强的波浪网状浆脉复合体，以增强围岩体整体稳定性及提高其抗渗能力。钢花管径向注浆加固主要是注浆管周围通过浆液的渗透在附近形成坚固的浆柱体，相邻注浆管周围的浆柱体相互衔接，形成连续的浆液固结体。同时注浆管连同渗透、扩散浆液形成抗剪强度高的桩体。起到锚杆加固的作用 e l。3 2 施工方法光华路车站中侧洞间土体加固断面长度共计1 4 0m，需要加固土方1 21 5 6 2m 3：其中有43 5 8 2H i 3 的粉细砂一粘土层需要进行浆液扩散R=O 4m 的注浆施工。剩下的77 9 8m 3 的中粗砂一砂砾石层需要进行浆液扩散月=0 8m 的注浆施工。土体加固施工分两部分进行。第一部分是在南北横通道内对中侧洞间土体两端部3n l 范围进行注浆加固，其目的是为了形成止浆墙，束缚中间需要注浆加固的土体，提高注浆效果和保证注浆施工的安全性，所以该段土体加固在注浆工艺上采用低流量、高压力缓慢注浆。第二部分是在侧洞内对中间剩余土体的注浆加固，该段注浆施工在侧洞有开挖进尺后随即进行。3 2 1 施工参数光华路车站中侧洞间土体加固施工参数见表1。3 2 2 施工顺序中侧洞间需要被注浆加固的土体由上至下主要分为两层：上层是中粗砂一卵砾层。下层是粉细砂一粘土层。原则上根据开挖的情况在一定范围内先注浆加固上层土体，形成一个防护的盖层，保护地表安全，然后表1 中侧洞问土体加固施工参数表地层类型中粗砂一卵石层粉细砂一枯土层注浆机理渗透注浆劈裂注浆注浆材料P 0 3 2 5 水泥单液浆(0 8：1)P 0 3 2 5 普通水泥单液浆(O 8：1)；T K 泥一水玻璃双液浆(1 j 1)扩散半径R-O 8I nR=0 4 1 1 1注浆压力0 4 0 6M P al 1 5M P a延米注浆量O 4 0 6m y m0 2 0 4m 3 m注浆管规格2 一t=5m i l l 注浆钢花管0 4 2-t=5h i m 袖阀式注浆管注浆管间距=1 2 mL-0 6n l注浆方式全孔一次性注浆后退式分段注浆(分段长度1 0 0 2 0 0 e m)端部3 m 范围和纵向孔位顶部三排孔上仰1 0。中间孔水平布置，底部三排孔下仰l O。布置，孔深采用4 5 m 和孔深及倾角3 5 m 两种分别按奇数和偶数孔位布置，有角度的孔深计算式为：X=4 5(3 5)c o s l o o万方数据2 0 0 9 年第3 期吕波：分离岛式地铁车站土体加固施工技术2 1 7 再根据注浆设计要求加固下层的土体。孔与孔之间的注浆施工要采取两序孔间隔作业。注浆施工时偶数孔以控制注浆量为主奇数孔以控制注浆压力为主。3 2 3 施工流程注浆工艺的选择为在侧洞初期支护施工时预埋P V C 定向孔口管，待初期支护完成后，沿前期预留的孔口管的角度和位置，使用地质钻成孔，然后顶入注浆管进行注浆。施工工艺流程为：施工准备_+确定孔位、测量放点_+施作P V C 导向孔口管_ 风钻成孔-+成孔后顶入袖阀式钢管进行后退式分段注浆(或钢花管进行全孔一次性注浆)_+注浆施工的同时，进行地表和洞内监控量测-+达到注浆设计要求，停止注浆。3 2 4 安全控制注浆施工过程中，被加固地层的安全控制主要采取监控量测和人工巡查的方法。监控量测是最主要的控制被加固地层变形的措施，该方法通过对注浆区域附近地表和洞内的监测，能精确地了解到注浆施工过程中地层微小的变形情况，及时预报险情，防患于未然。人工巡查就是在注浆施工过程中安排人工在地表和洞内进行不间断的巡视，当巡视人员发现突然出现的险情及时通知注浆人员停止注浆，分析原因、采取措施。将险情造成的损失降至最低。这两种措施合理安排、相互补充。构成了一个相对比较完整的控制地层变形的安全体系。4 加固效果评价注浆效果评定是决策注浆加固施工是否达到预期效果的主要依据。可采取P-Q t 曲线分析和直接钻孔的方法。采取钻孔检查的方法，地层改良的效果比较直观，但随机性较大。根据现场钻孔所揭示的地质状况，注浆结束后。可采取分析法即结合注浆过程中P-Q t 曲线分析及反算注浆后地层的浆液填充率判断注浆效果。本工程要求单孔吻合正常的P-Q t 曲线在6 0 以上为合格。每个注浆单元要求整体吻合。通过反算方法求得地层的注浆填充率在5 0 以上为合格 3 1。下面以粉细砂一粘土地层为例对注浆加固效果评价加以说明。4 1P-Q o 曲线分析施工选取一个试验段，在注浆过程中，粉细砂一粘土层出现的P-p q 曲线形式如图3 所示。由图3 看到：注浆施工过程e P p-t 曲线和Q t 曲线均呈波动性。开始注浆时，注浆压力为0，注浆速度为4 8【图3 粉细砂一牯土地层注浆加固P-电-t 曲线图n f i n。这主要是浆液填充注浆管的过程。之后注浆压力不断上升，注浆速度不断下降，这个过程是浆液开始冲开注浆管周围的土层。通过劈裂和剪切注入地层。随着浆液的注入，地层密实度提高。注浆压力升到1 4 M P a，注浆速度降低到1 0 1 5L m i n。在持续一段时间后(约lm i n)，浆液开始沿注浆管前进，冲开新的溢浆孔，注浆压力下降，注浆速度升高，如此波动持续几个循环之后，需注浆加固的地段被充填密实，注浆压力持续在1 5M P a，注浆速度持续在0 1 0L r a i n，这样持续2m i n 后结束注浆。注浆施工所表现的P-Q 一曲线符合所制定的注浆结束控制标准。4 2 地层填充率反算选取段总计的注浆量为1 2 4 3m 3。计算得注浆加固体体积为3 6 0m 3，根据勘察报告，取土体的孔隙率为3 0。由下式可计算出地层的浆液填充率。Q=v 7 1,a(1 删式中，Q 为总注浆量(m 3)；V 为注浆加固体体积(m 3)；n 为地层孔隙率，取0 3 0；O r 为地层浆液填充率()；届为浆液损失率()，取1 5；7 为浆液超出扩散范围，取2 0。计算得：a=8 5 3。可见，土体裂隙被充分填充，地层得到了很好的注浆加固。4 3 注浆前后地层渗透系数计算根据注水试验和现场注浆状况，采用以下公式计算注浆前后地层的渗透能力。K=0 5 2 7 1 9 1 3 2 L 脚：j L。7L 一P式中，K 为渗透系数(I I l，s)；为地层单位吸水量 I(m i n m m)；为注浆段长度(m)；y 为注浆孔半径(m)；V为注水(浆)时稳定流量(L m i n)；P 为注浆压力(M P a)。取V 前=3 0 _ J m i n、y 后=7L m i n、P 前-0 1M P a、P 后=1 0M P a、L=4 5 m、y-0 0 1 6 m(内径为0 3 2 m m)。计算得注浆前后地层渗透系数之比为：万方数据。建筑技术-第4 0 卷第3 期2 0 0 9 年3 月z1pA r c h i t e c t u r eT e c h n o l o g yV 0 1 4 0N o 3M a r 2 0 0 9土钉式桩间护水平加固技术在复杂深基坑设计中的应用刘兴旺1，石萌2，张治华1，何小飞1(1 北京市机械施工有限公司，1 0 0 0 4 5 北京；2 北京建工集团有限责任公司，1 0 0 0 5 5 北京)摘要：土钉式桩间护水平加固技术作为新兴的水平加固技术在工程中应用较少，适用于城区内周边条件复杂的支护结构设计。其对土体的加固使土体的力学参数得到大幅提高，有利于水平支护结构的安全和稳定。但其计算理论仍有待于提高。关键词：加固；悬臂式护坡桩：基坑位移观测中图分类号：T U 4 7 3、文献标识码：B文章编号：1 0 0 0-4 7 2 6(2 0 0 9)0 3 0 2 1 8-0 4A P P L I C A T I O NO FH O R I Z O N T A LS T R E N G T H E N I N GT E C t I N I Q U EA M O N GS U P P O R T I N GS T R U C T U R E SO FS O I I N A I L I N GP I L E SI ND E S I G NO FC O M P L E XA N DD E E PF o U N D A T I o NP I TL IUX i n g w a n 9 1，S H IM e n 9 2，Z H A N GZ h i h u a l，H EX i a o f e i l(1 B e i j i n gM e c h a n i z e dC o n s t r u c t i o nL i m i t e dC o m p a n y，1 0 0 0 4 5，B e i j i n g C h i n a；2 B e i j i n gC o n s t r u c t i o nE n g i n e e r i n gC o，L i d(G r o u p)，1 0 0 0 5 5，B e i j i n g，C h i n a)A b s t r a c t：A sa ne m e r g i n gt e c h n i q u e t h eh o r i z o n t a ls t r e n g t h e n i n gt e c h n i q u ea m o n gs u p p o r t i n gs t r u c t u r e so fs o i l n a i l i n gp i l ei ss e l d o ma p p l i e di np r o j e c t s，b u ti ti sa p p l i c a b l et od e s i g no fs u p p o r t i n gs t m c t u r eu n d e rc o m p l e xp e r i p h e r a lc o n d i t i o n si nu r b a na r e a 8 T h i st e c h n i q u eC a l ls t r e n g t h e nt h es o i la n di n c r e a s et h em e c h a n i c a lp a r a m e t e ro fs o i lo b v i o u s l y，8 0i ti s 印p l i e a b l et og u a r a n t e e i n gs a f e t ya n ds t a b i l i t yo fh o r i z o n t a ls u p p o r t i n ga n dp r o t e c t i o ns t r I l c t u r e B u tc a l c u l a t i o nt h e o r yo ft h i st e c h n i q u en e e d st ob ef u r t h e ri m p r o v e d K e yw o r d s：r e i n f o r c e m e n t；c a n t i l e v e rs l o p ep r o t e c t i o np i l e；d i s p l a c e m e n to b s e r v a t i o no ff o u n d a t i o np i t土钉式桩间护是以较密排列的土钉作为护坡桩间数提高最大。本文结合土体的补强手段加固桩间土体，并达到提高护坡桩背工程实例对土钉式桩间后土体物理力学参数的目的，同时它也可起到提高土护进行分析和探讨。体抗拉、抗剪和抗弯强度的作用。土钉式桩间护可有效解决护坡桩悬臂过大，周边条件复杂无法旌工预应力锚杆的支护难题。且又避免了使用内支撑而增加施工难度，尤其对城区内周边条件复杂，存在多种地下障碍物及构筑物的支护结构设计尤为有效。该技术对不同类型土层的提高程度也有所不同其中对粘性土的土层参数提高最小，对砂性土提高次之，而对填土土层参收稿日期：2 0 0 8 1 2-0 8作者简介：刘兴旺(1 9 8 1 一)，男黑龙江双城人北京市机械施工有限公司，工程师，北京市西城区南礼士路1 5 号。1 0 0 0 4 5，e-m a i l：b j m e c o r n c r ll 工程概况华彬国际大厦酒店工程为五星级酒店式公寓，位于北京市朝阳区建国I q 夕b 大街建国饭店以南。基坑支护采用复图l 现场支护结构照片合桩锚支护结构降水采用管井围降法。基坑南北向约l l O m，东西向约5 0 m，面积约5 0 0 0m：，地下5 层，基坑0 0 0 与自然地坪相等，越E 对g 吣E 蜩E 吣E d 芒d E d 一E d d E d E 吐E d E-S 芒S E d E S E 吐芒d E d E 碡时芒吐E d d 呐E 峨芒d 芒吐E S 芒S 葛-S E S 芒S S E I S E S E d 芒d E-S E d E 一一E d E d E 昱d E S 毫E S 暑K a K a-4 2 8 6工实践证明分离岛式地铁车站采取洞间土体加固技可见，注浆后地层渗透系数下降了一个数量级，其术，可以明显改善车站结构各硐室的整体受力性能，控抗渗性得到明显提高，取得了良好的注浆加固效果。制地层变形，减小地面沉降，保证施工安全。S结语参考文献。一9【l】岩土注浆理论与工程实例北京：科学出版社，2 0 0 1,4 北京地铁光华路车站中侧洞间土体采用径向注浆 2 1 杜嘉鸿，等地下建筑注浆工程简明手册北京：科学出版社，1 9 9 2，1 1 加固技术，土体的物理力学指标得到了很大改善增强 3 1 程骁，张凤祥土建注浆施工与效果检测上海：同济大学出版社，了围岩体的整体稳定性，提高了其抗渗性。进一步的施“万方数据分离岛式地铁车站土体加固施工技术分离岛式地铁车站土体加固施工技术作者：吕波，L Bo作者单位：北京城建五维市政工程有限公司,100143,北京刊名：建筑技术英文刊名：ARCHITECTURE TECHNOLOGY年，卷(期)：2009，40(3)被引用次数：0次 参考文献(3条)参考文献(3条)1.岩土注浆理论与工程实例 20012.杜嘉鸿 地下建筑注浆工程简明手册 19923.程骁.张凤祥 土建注浆施工与效果检测 1998 相似文献(9条)相似文献(9条)1.期刊论文 李连生.熊卫明.Li Liansheng.Xiong Weiming 西安地铁2号线钟楼站隧道暗挖施工技术-铁道标准设计2010,(4)西安地铁2号线钟楼站是一座明暗挖结合分离岛式车站,左右线间距约60 m,其施工方法受到多种因素的制约.根据对地面交通、地面拆迁、地下管线、工程造价、工程质量、工期等的影响,进行了施工方案的比选.详细介绍站台主隧道及左右线站台之间的横通道在暗挖中的超前小导管注浆、大管棚超前支护、CRD及CD工法等施工技术,同时对典型的湿陷性黄土条件下的暗挖主隧道施工难点给出了解决方案,为今后类似环境条件下地铁车站的施工提供参考.2.期刊论文 吕波.L Bo 分离岛式地铁车站群洞效应分析与施工优化-铁道建筑2006,(12)结合实例对单跨三洞地下局部双层分离岛式车站群洞效应进行了分析.针对不同工况下的作用效应,指出合理组织主体群洞结构的施工,对加快施工进度的意义,进而对车站总体施工顺序作了优化.3.期刊论文 孙斌.陶连金.张印涛.SUN Bin.TAO Lian-jin.ZHANG Yin-tao 岛式地铁车站施工对邻近桥梁桩基的影响分析-地下空间与工程学报2009,5(1)以北京某在建地铁工程为例,运用FLAC软件对分离岛式地铁车站通过邻近桥桩整个施工过程进行模拟,分析了两种不同施工方案即桥桩加固方案和未加固方案时车站施工对于桥桩附近地面沉降、桥桩弯矩及轴力等参数的影响.研究结果表明,桥桩加固方案有效地控制了桥桩附近土体沉降,效果优于未加固方案,但车站结构的拱顶沉降由于围护结构加固的不对称设计,桥桩加固方案下要大于未加固方案.4.会议论文 赵月.吴波 某分离岛式车站的结构设计与施工探讨 2004 分离岛式车站是一种新型结构型式,这种车站的设计和施工中存在许多关键技术.文章针对分离岛式车站的结构型式和特点,详细介绍了北京地铁十号线光华路站的设计和施工技术,进一步探讨了该站设计施工中的关键技术和难点,提出了相应的应对措施和解决方法.5.期刊论文 徐振艳.Xu Zhenyan 北京地铁10号线光华路分离岛式车站中侧洞间土体的注浆加固设计与评价-铁道标准设计2007,(11)北京地铁10号线光华路车站采用分离岛式车站结构设计,这种结构设计的最大的特点是行车侧洞与候车室之间存在一堵不须开挖的土体.为了保证车站建成以后的整体结构性能,如何对该部分土体进行注浆加固设计是重点讨论的问题.6.期刊论文 赵月.Zhao Yue 分离岛式地铁车站的结构设计和施工-城市轨道交通研究2005,8(2)分离岛式地铁车站是一种新型结构型式.在分析分离岛式车站结构型式和特点的基础上,结合北京地铁10号线光华路站的实例,介绍了此类车站设计施工中的难点.该站中洞采用洞桩法施工,两侧洞采用中隔壁法施工.介绍了中洞的施工步序与相应的工程措施,以及结构侧向开口施工风险的控制、合理组织主体群洞结构的施工、横撑及其预加力的设计等关键技术.7.期刊论文 吴波.Wu Bo 西安地铁2号线非典型车站的设计-都市快轨交通2007,20(5)西安地铁2号线钟楼站是一座非典型的分离岛式车站,明暗挖相结合;车站线间距大,左右线站台分离,站台采用暗挖工法.以满足车站功能为前提,将典型车站的各组成部分进行分解、重构,从而形成一套新的车站空间系统.线路中间根据功能需要布置两层明挖主体,通过暗挖横通道与两侧站台连接.与典型车站相比,车站公共区及设备区的设计均有许多不同之处.8.期刊论文 许俊峰.XU Junfeng 分离岛式地铁车站建筑设计分析-隧道建设2009,29(3)分离岛式地铁车站是一种新型结构形式,在分析地铁车站设计原则及思路的基础上,以北京地铁10号线一期工程(含奥运支线)工体北路(团结湖)站的车站建筑、装修设计为例,分析分离岛式车站建筑设计的形式、应用以及存在的问题,探讨了分离岛式车站建筑设计方案的优缺点.对今后具有类似环境条件下的地铁车站设计具有一定的指导和借鉴意义.9.学位论文 王鑫 地铁分离岛式车站及区间群洞效应研究 2009 随着城市地铁的快速发展及地下空间的进一步开发利用，对地铁车站结构提出了更高更新的要求。为解决复杂地形环境与车站结构之间的矛盾，地铁建设中出现了一种新型的车站结构形式-分离岛式车站。该类型车站适合修建在分散的地下空间，能够有效避开城市立交桥桩基，减少桩基托换数量，但是由于结构形式的新颖性，对于设计和施工都有一定的难度和挑战。本论文以广州凤凰新村车站及区间隧道工程为依托，采用数值分析方法，结合现场监控量测资料，对该类型地铁车站地层沉降分布规律，对群洞隧道施工过程中围岩的稳定性及隧道结构的安全性进行了深入分析。主要研究内容如下：（1）建立二维数值计算模型，对不同净距的交叠隧道进行地层沉降与衬砌结构内力规律的分析。分析结果表明：在小净距工况时，适合采用重叠方式修建隧道，且建议先施作下洞；当净距大于1.5D（D为洞径）时，适合修建平行隧道。（2）建立三维数值计算模型，对重叠、近似重叠隧道施工空间效应进行分析。分析结果表明：后行洞开挖对先行洞衬砌结构的不利影响主要在后行洞掌子面前方1.0D的范围内，上洞下台阶开挖时下洞应设临时支撑；为增强掌子面和围岩的稳定性，尤其应对上下线所夹岩柱体进行注浆加固和保护。（3）研究分离岛式地铁车站联络通道施工对地层的再次扰动及对正线隧道衬砌结构的影响，并对正线隧道与联络通道的整体施工工序提出合理化建议，对于凤凰新村车站，采用开挖左线开挖联络通道开挖右线的施工工序为最优。（4）研究喇叭口隧道的施工力学行为，讨论典型工况下施工引起的地层扰动及衬砌结构内力状态，进而提出施工工序的合理化建议。分析结果表明，从小断面隧道扩挖至大断面隧道的施工工序能够最大程度的降低对地层的扰动，保证衬砌结构受力最优。（5）采用两阶段分析法，研究隧道施工引起的立交桥桩基附加内力及沉降沿桩身的分布规律，并提出了桩隧临界距离的概念。分析结果表明：地铁隧道开挖对于临近桥梁桩基的影响随地层损失比的增大而增大；桥桩沉降及最大轴力均与桩隧之间的距离成反比关系。本文链接：授权使用：洛阳理工学院(lylg)，授权号：ab76f30c-71c7-454f-b522-9e4d015647ef下载时间：2010年12月15日