地鐵車站施工過程數(shù)值模擬及方案優(yōu)化分析.pdf

1、城市地鐵修建在城市經濟繁華地段,需要考慮對周圍環(huán)境、居民出行的影響。淺埋暗挖法因其拆遷量少、環(huán)境污染小、對地上交通干擾小等優(yōu)點被廣泛應用于各城市地下軌道。論文以北京地鐵7號線六標為工程背景,采用大型有限元軟件Ansys對洞樁法小導洞開挖和主體結構施工兩個重要施工工序進行數(shù)值模擬。其中對小導洞施工論文采用了先開挖上導洞跳躍錯挖方案(方案一)、先開挖下導洞跳躍錯挖方案(方案二)、先開挖上導洞先外后內方案(方案三)三種不同方案對小導洞施工進行

2、了模擬。主體車站選取了小導洞施工、冠梁等施工、扣拱施工、主體施工完成四個主要施工階段研究。結合現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據進行對比分析,得到了各階段應力變化、土層沉降、地下管線沉降的變化規(guī)律,得出以下結論:
　　1.通過對三種方案模擬及分析,得到方案一和方案三在縱向上對地表沉降的影響基本一致,對掌子面后部土體的影響范圍為10m-18m,方案二縱向上對掌子面的影響范圍為13m-20m。方案一和方案三在橫向上對地表沉降的影響表現(xiàn)在前期沉降大、后期沉降

3、小,而方案二在橫向上對地表沉降影響表現(xiàn)出前期沉降小、后期沉降大的特點,通過對三種方案沉降槽曲線的對比分析,發(fā)現(xiàn)方案一和方案三的主要差別發(fā)生在首排導洞開挖階段,方案一和方案二的差別在整個導洞施工期間都存在。通過對沉降槽寬度的對比,發(fā)現(xiàn)方案二對土層的擾動范圍要大于其余兩種方案。
　　2.通過對三種方案施工時13條地下管線沉降的對比分析,發(fā)現(xiàn)各管線都出現(xiàn)了較大的沉降,其中沉降較大的管線為位于導洞上方的管線,當管線位于導洞正上方時,管線出